energía undimotriz: Japón prueba volante giratorio para sacarle el máximo a las olas
El precio del petróleo ha subido a más de 100 dólares por barril, y Japón necesita alternativas. Una idea antigua vuelve a la escena: usar las ondas del mar para generar energía.
La energía undimotriz es genial en teoría, pero las olas son impredecibles. Su altura, ritmo y dirección cambian, lo que dificulta capturar electricidad de forma constante.
El investigador Takahito Iida de la Universidad de Osaka propone una solución: el GWEC (Gyroscopic Wave Energy Converter). Su secreto es un volante giratorio dentro de una boya flotante que convierte el movimiento de las olas en un giro perpendicular que alimenta un generador.
El truco está en ajustar la velocidad del volante en tiempo real, de modo que el sistema se adapte al mar en lugar de esperar que el mar se adapte a él. Así, el GWEC puede extraer energía de cualquier frecuencia de ola.
Esta innovación es importante porque los océanos cubren el 71% de la Tierra y contienen una enorme cantidad de energía. Los sistemas anteriores solo funcionaban a una frecuencia de resonancia, alcanzando un máximo del 50% de eficiencia. El GWEC mantiene esa eficiencia en toda la banda de frecuencias.
El momento es clave: Japón importa el 95% de su petróleo de Oriente Medio y el precio del crudo supera los 100 dólares por barril. La búsqueda de fuentes alternativas es urgente.
El concepto de volante giratorio se patentó en 1981 por Laithwaite y Salter. Desde entonces se han probado prototipos en Japón, España e Italia, pero nadie había hecho un análisis teórico completo que explicara cómo sintonizar el sistema en cualquier condición de oleaje.
Iida desarrolló por primera vez las ecuaciones completas del sistema, identificando los parámetros de control óptimos: rigidez del generador, amortiguamiento y velocidad del volante. Demostró que, con el ajuste correcto, el GWEC puede alcanzar el límite físico teórico de absorción de energía, es decir, la mitad de la energía que lleva cada ola.
El dispositivo ha sido probado en laboratorio a escala, donde la práctica coincidió con la teoría. El siguiente paso es realizar ensayos con un modelo físico en el canal de olas de la Universidad de Osaka. Sin embargo, el GWEC solo funciona con olas pequeñas; si las olas crecen, la física deja de ser lineal y la eficiencia se reduce. Además, el rango válido de amplitud es demasiado estrecho para un uso real y aún no se han cuantificado las pérdidas mecánicas.
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¿Por qué el volante giratorio es la revolución de las olas?
El GWEC no sigue el movimiento de las olas; lo convierte en un giro perpendicular que alimenta un generador. Al ajustar la velocidad del volante giratorio en tiempo real, el sistema se adapta al mar en lugar de esperar que el mar se adapte a él.
¿Puede Japón romper la regla de la undimotriz?
Los sistemas anteriores solo funcionaban a una frecuencia de resonancia, alcanzando un máximo del 50% de eficiencia. El GWEC mantiene esa eficiencia en toda la banda de frecuencias, lo que significa que Japón puede extraer energía de cualquier ola, sin importar su altura o ritmo.
¿Hasta dónde llega la eficiencia de la GWEC?
Iida demostró que el GWEC puede alcanzar el límite físico teórico de absorción de energía, es decir, la mitad de la energía que lleva cada ola. En laboratorio a escala, la práctica coincidió con la teoría, pero el dispositivo solo funciona con olas pequeñas y su rango de amplitud es demasiado estrecho para un uso real. Los ensayos futuros en el canal de olas de la Universidad de Osaka podrían confirmar su viabilidad a gran escala.