Fuente: Offshore Energy. Zerina Maksumic. 16/01/2025
La Universidad de Hawái (UH) ha logrado avances en la investigación sobre energía de las olas a través del programa de Experiencia en pruebas y acceso para la investigación de energía marina (TEAMER) del Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE).
Según la Oficina de Tecnologías de Energía Hidráulica (WPTO), TEAMER ha facilitado la prueba y el perfeccionamiento de dos tecnologías de columna de agua oscilante (OWC), lo que permite a UH superar los límites de las soluciones impulsadas por las olas para la observación del océano y la protección de la costa.
Un OWC es un tipo de convertidor de energía de las olas (WEC) que aprovecha la energía de las olas.
Utiliza la fuerza de las olas, canalizada hacia una cámara abierta, para presurizar el aire. Ese aire presurizado luego hace girar una turbina y genera electricidad.
Avanzando en el acoplamiento de vehículos aéreos no tripulados con el proyecto Hālona.
El primer proyecto OWC probado en UH, conocido como Proyecto Hālona, está diseñado para apoyar el acoplamiento y la carga de vehículos submarinos autónomos (AUV). Inspirándose en el respiradero Hālona de Oahu, el dispositivo emplea un mecanismo de “paja ” vertical donde las reverberaciones internas del agua crean presión para hacer girar una turbina y generar electricidad, señaló WPTO.
Nicholas Ulm, estudiante de doctorado de la UH y fundador de Hawái Ocean Power Solutions (HOPS) dijo “Piense en el núcleo del dispositivo como si fuera una pajita que flota verticalmente en el agua. La superficie interna del agua en la pajita resuena debido a la forma en que se restringe la ola en la abertura inferior, es similar al efecto que se obtiene cuando bajas la ventanilla en la autopista y escuchas la reverberación en tu oído. Si restringes cualquier onda en una cámara de un tamaño determinado, provocarás una presión resonante. Estamos tratando de inducir ese efecto
resonante, pero en nuestro caso, estamos usando la superficie del agua dentro de una pajita como una especie de pistón para comprimir el aire a través de un sistema de turbinas sobre el agua”.
Hālona tiene como objetivo suministrar a las plataformas de observación oceánica y a los vehículos no tripulados sensores para medir las características del océano, como la velocidad de la corriente y la temperatura. A diferencia de los dispositivos de energía de las olas tradicionales centrados en la generación máxima de energía, se dice que Hālona prioriza la estabilidad y la eficiencia para permitir el acoplamiento y la carga confiables de los vehículos aéreos no tripulados.
El apoyo de TEAMER permitió a la UH probar modelos a escala de Hālona en instalaciones de primera línea, como la cuenca de olas de la Universidad Estatal de Oregón y el Centro de Investigación de Tecnología Offshore de Texas A&M. Estas pruebas evaluaron el rendimiento del dispositivo en diversas condiciones de olas, geometría y configuraciones de amarre, señaló WPTO.
El potencial del proyecto atrajo el interés de la Marina de Estados Unidos, que proporcionó financiación adicional y acceso al Sitio de Pruebas de Energía de las Olas (WETS) en Hawái. Ulm añadió “TEAMER nos ha brindado la oportunidad de demostrar cómo se puede escalar la energía de las olas y nos ha dado acceso a investigaciones e instalaciones de alta calidad”.
Integración de la energía de las olas en la protección costera
Según WPTO, el segundo proyecto de OWC se centra en el desarrollo de un sistema de rompeolas que integre la extracción de energía de las olas; se dice que este diseño de rompeolas con pilotes de cortina reduce los costos de construcción y promueve beneficios ambientales al permitir que el agua y la vida marina fluyan naturalmente entre el puerto y el océano. El sistema incorpora cámaras OWC para generar energía, al mismo tiempo mitigar la erosión costera y las mareas de tormenta.
Patrick Cross, director del Centro de Energía Marina de Hawái preguntó “Si estamos construyendo rompeolas en el mundo debido al aumento del nivel del mar y las necesidades de mitigación costera,
¿por qué no integrar la extracción de energía de las olas en dicha estructura?”. “¿Y por qué no integrar módulos OWC para la extracción de energía?”
Las pruebas preliminares en canales de oleaje pequeños en la UH sentaron las bases para pruebas a mayor escala apoyadas por TEAMER. El equipo planea probar diez cámaras de oleaje de un metro de ancho en la cuenca de oleaje de la Universidad Estatal de Oregón a principios de 2025. Se dice que estas pruebas, que utilizan placas de orificio para simular mecanismos de conversión de energía, evaluarán la funcionalidad del rompeolas y las capacidades de producción de energía.
Ampliando para el futuro
De cara al futuro, la UH pretende colaborar con HOPS en la construcción de un prototipo Hālona
más grande para realizar pruebas en el océano en Hawái, integrado con un sistema de toma de
fuerza experimental. Según WPTO, este avance también podría informar el desarrollo del sistema
de rompeolas OWC, acercando la tecnología a la comercialización.
Cross añadió “TEAMER ha sido un complemento extraordinario a otras fuentes de financiación para
pruebas a mayor escala”.