La energía de las olas del océano, señalan los expertos, tiene muchas ventajas: es la energía renovable más potente, limpia y constante. Sin embargo, el diseño de dispositivos para su captación aún se encuentra en una fase inicial de desarrollo, y es necesario aumentar la eficiencia y reducir los costes de su tecnología para facilitar una mayor implementación industrial. Investigadores del campus de Ourense lideran un proyecto financiado por el Estado que busca, mediante simulación por ordenador, optimizar el diseño de dispositivos de energía undimotriz y lograr dispositivos más eficientes y fiables. Como resultado de este trabajo, se creará una herramienta computacional abierta y gratuita que permitirá al sector mejorar estas estructuras, así como otras ancladas lejos de la costa, como plataformas petrolíferas o aerogeneradores.
El proyecto, titulado «Diseño numérico de dispositivos flotantes para el aprovechamiento de la energía undimotriz: eficiencia y supervivencia (Welcome)», cuenta con una financiación de 95.590 euros en la convocatoria de 2016 del Programa de Retos del Ministerio de Economía y Competitividad. El equipo de investigación está liderado por Alejandro Jacobo Cabrera, investigador Ramón y Cajal de la Facultad de Ciencias del campus de Ourense, y lo integran el profesor Ramón Gómez Gesteira del Laboratorio de Física Ambiental del Centro Singular CS-ECIMAT y los investigadores postdoctorales José Manuel Domínguez, visitante de la Universidad de Manchester (Reino Unido), y Corrado Altomare, de la Universidad de Gante (Bélgica). El estudio, que se desarrollará a lo largo de 2017, 2018 y 2019, ha despertado el interés de las empresas Oceantec, Wavepower, Abengoa Seapower y Vicinay Marine, así como de los centros de investigación Tecnalia, Centec y las universidades de Gante y Manchester. “Estas entidades han mostrado interés en los resultados del proyecto y, por lo tanto, participarán activamente en su orientación para lograr resultados que les sean aplicables y, por consiguiente, también a otras entidades del sector industrial”, explica Cabrera Crespo.
Apostar por el potencial de la energía marina
Nuevos desarrollos En el contexto actual del cambio climático y la creciente necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, Alejandro Cabrera contextualiza que los objetivos de las políticas climáticas y energéticas de los países vecinos «se han orientado hacia la consecución de la sostenibilidad ambiental, la seguridad e independencia energética y la competitividad económica». En este marco, señala el investigador de la Universidad de Vigo, la energía undimotriz «tiene la capacidad de convertirse en la fuente de energía renovable de menor coste debido a su alta densidad energética» y «el potencial para cubrir gran parte de las necesidades energéticas de nuestra sociedad». Según el investigador, el sector de la energía marina en España se encuentra en la fase inicial de desarrollo tecnológico. «La evolución actual se basa en proyectos de innovación, muchos de los cuales son llevados a cabo por pequeñas y medianas empresas en colaboración con universidades. España, junto con países como el Reino Unido, Noruega o Portugal, está a la vanguardia del desarrollo tecnológico de la energía undimotriz, siendo las características de la costa, principalmente la costa norte de España, ideales para la generación de este tipo de energía», comenta Alejandro Cabrera.s con DualSPHysics
Nuevos desarrollos con DualSPHysics
En este contexto, el proyecto financiado por la convocatoria Retos tiene como objetivo desarrollar una herramienta de simulación para el estudio de dispositivos de aprovechamiento de la energía undimotriz. Específicamente, explican los responsables del trabajo, se estudiarán dispositivos OWC (Columna de Agua Oscilante) flotantes anclados al fondo marino. “Crearemos una herramienta numérica que permitirá optimizar el diseño del dispositivo analizando su eficiencia en función de diferentes condiciones de oleaje, dimensiones de la cámara y sistemas de toma de fuerza (PTO)”, indican los investigadores. En segundo lugar, durante el proyecto se estudiará la supervivencia del dispositivo flotante en las condiciones marítimas más extremas, “buscando la disposición óptima de los amarres para aumentar la vida útil del dispositivo en estados de mar muy energéticos”.
Para crear la herramienta de simulación, los investigadores trabajarán con DualSPHysics. Este software fue desarrollado por el grupo Ephyslab, Laboratorio de Física Ambiental de la Universidad de Vigo, al que pertenecen los investigadores del proyecto, en colaboración con otras instituciones de Portugal, Reino Unido, Bélgica e Italia. Este programa, que ha superado las 25 000 descargas, se ha convertido en un referente internacional en simulación de fluidos desde su creación en 2011 gracias a su alta precisión y su excelente rendimiento, con tiempos de cálculo de tan solo unas horas. Siguiendo la filosofía de este grupo, la herramienta desarrollada en el marco del proyecto Welcome será de código abierto y gratuita, e incluirá una interfaz intuitiva que facilitará su uso a los usuarios finales, entre los que se encuentran investigadores, empresas del sector de la energía marina y administraciones públicas.
Aplicable a otras estructuras ancladas en el mar.
“Con este proxecto búscase proporcionar novas ferramentas para fomentar a investigación en curso sobre enerxía das ondas. Cremos que un modelo computacional aberto e libre que sexa validado con experimentos ad hoc baseados en OWC flotantes é un produto moi atractivo para facilitar o avance neste campo máis alá da acción do proxecto”, subliña Alejandro Cabrera. A nivel científico, engade, outras institucións poden facer uso do código creado para continuar avanzando na investigación deste campo, desenvolvendo novos modelos numéricos e deseñando dispositivos máis eficientes. “A nivel industrial, as compañías privadas e administracións poden tamén incorporar o modelo DualSPHysics como unha ferramenta de consultaría para reducir custos e tempos á hora de deseñar e probar novos dispositivos”, apunta o líder do proxecto. Por último, fan fincapé os investigadores do proxecto, en que moitas das funcionalidades que se van a desenvolver son tamén válidas para outras estruturas fondeadas lonxe de costa, tales como aeroxeradores, plataformas petrolíferas ou buques de extracción e proceso de cru e gas.
