USM desarrolla innovador proyecto con energía undimotriz en Valparaíso

28 · marzo · 2020

Un equipo de profesores y estudiantes del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Casa de Estudios, en colaboración con la empresa Maestranza Diesel, instalaron un equipo que genera electricidad a partir del movimiento de las olas en el Muelle Barón.

Completamente operativo se encuentra en el Muelle Barón de Valparaíso un prototipo que produce electricidad a partir de energía undomotriz. Se trata de un proyecto liderado por profesores y estudiantes del Departamento de Mecánica de la Universidad Técnica Federico Santa María, que busca superar los principales desafíos de la explotación de este tipo de energía, que tiene un potencial de 240 GW de generación en el país, según la consultora Baird & Associates.

La iniciativa denominado Brazo al Mar II (BAM II), fue desarrollada junto a la empresa Maestranza Diésel y consta de una estructura sobre ruedas que mide 14,7 metros de largo, 3 de altura y 1,7 de ancho. Dispone también de un brazo de acero del que penden las boyas flotantes sobre la superficie marina. Estas transmiten la energía oscilatoria del oleaje capilar a través de poleas instaladas sobre el brazo y un sistema mecánico multiplicador que consta además de trinquetes, engranajes, cadenas, volante de inercia y múltiples ejes.

La energía mecánica es convertida a electricidad por un sistema de generación de 3 KWp, que dispone de regulador de carga y un banco de baterías de ciclo profundo de 48 V y 600 Ah. Según Alex Flores, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica de la USM “una de las mayores ventajas que tiene este tipo de tecnología, en relación a otras que aprovechan la energía del sol y del viento, es que permite una explotación energética casi permanente durante todo el año con gran capacidad concentrada en una sola máquina y que no está limitada por las fluctuaciones instantáneas del recurso energético. Es una tecnología modular y escalable que puede construirse, ampliarse e instalarse fácilmente para alcanzar la potencia de generación requerida”.

Este prototipo fue fabricado e instalado con apoyo de Astilleros y Maestranza de la Armada (ASMAR) y Puerto Valparaíso. El proyecto se financia en el marco de la Ley I+D de la Corporación de Fomento a la Producción (Corfo), con una inversión total de $ 300.000.000. Dicho desarrollo tecnológico considera además la investigación y fabricación de un prototipo avanzado (BAM III), proyectado a dos años y medio a partir de agosto de 2019.

De esta forma, y con la puesta en operación de este equipo, se busca contribuir significativamente al avance de la innovación tecnológica y nuevo conocimiento en el área de energía marina, para lograr el cumplimiento sostenible de las metas de la Política Energética Nacional.

Potencial undomotriz

Este equipo fue diseñado para operar de forma efectiva y segura, sorteando uno de sus grandes desafíos a la hora de aprovechar el potencial que ofrece los 4.270 km de costa del país: la protección frente a situaciones climáticas adversas y fuertes marejadas. Según señalan los expertos detrás de esta innovación, debido a las frecuentes marejadas y a la profundidad e irregularidad del lecho marino costero, se requiere un diseño específico de tecnología undimotriz capaz de explotar y convertir la energía mecánica del oleaje capilar marino con un impacto medioambiental mínimo y de forma protegida.

En este sentido, el profesor Alex Flores indica que “el propósito principal del BAM II es verificar el funcionamiento seguro y el rendimiento integral del diseño propuesto para la transformación óptima de energía mecánica de las olas superficiales marinas en energía eléctrica útil, almacenada en un banco de baterías de ciclo profundo”.

En cuanto a las aplicaciones de este desarrollo, Werner Jakob, ingeniero civil mecánico de la USM y gerente general de Maestranza Diesel, explica que “este proyecto está pensado para beneficiar tanto a localidades aisladas como a empresas que se interesen en contar con este tipo de tecnologías, como soluciones transformadoras para el progreso de zonas carentes de energía, reemplazando así la utilización de máquinas generadoras con combustibles fósiles para abastecer sus necesidades energéticas. Además, brinda la posibilidad de integrar otras soluciones tecnológicas en las que hemos trabajado en MD tales como, desalinizadoras de agua de mar para apoyar su regadío y consumo humano, etc.”. 

En esta iniciativa de investigación científica e innovación tecnológica participaron los profesores Alex Flores, Udo Rheinschmidt y Sheila Lascano, junto a ingenieros tesistas del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Casa de Estudios, mientras que por parte de la empresa han colaborado activamente desde 2015 los ingenieros Sebastián Figueroa, Pedro Riquelme y Patricio Lehuedé.

Respecto a la historia del proyecto, Flores explica que “durante la primera etapa de dicho trabajo colaborativo se fabricaron, instalaron y ensayaron prototipos de pequeña escala y baja potencia con el fin de probar los conceptos fundamentales de este desarrollo. El conocimiento recabado y la experiencia lograda, tanto para la operación nominal como en eventos climáticos anómalos y fuertes marejadas, permitió que se avanzara a una segunda etapa aspirando a incrementar la capacidad instalada de generación e implementar mejoras constructivas para superar las debilidades identificadas en los prototipos anteriores, denominados MADIUN”.

 

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