Un ingeniero diseña un generador de energía basado en la “tecnología del pez”
Noticia tomada de la pagjna sorprendente
Un ingeniero de la Universidad de Michigan ha diseñado un mecanismo que con la “tecnología del pez” aprovecha para la generación de energía los remolinos que causan los fluidos en torno a un cuerpo, informó hoy la revista Journal of Offshore Mechanics and Arctict Engineering.
“En los últimos 25 años los ingenieros, incluido yo, hemos tratado de suprimir las vibraciones inducidas por vórtices”, explicó Michael Bernitsas, un profesor en el Departamento de Arquitectura Naval e Ingeniería Marina de la UM, y creador del artefacto.
“Pero ahora hacemos exactamente lo opuesto”, añadió. “Realzamos las vibraciones y le ponemos riendas a esta fuerza poderosa y destructiva en la naturaleza”.
Las vibraciones inducidas por remolinos son ondulaciones que causa un objeto redondeado o con forma de cilindro en un flujo de fluidos que pueden ser aire o agua.
La presencia del objeto causa desviaciones y trastornos en la velocidad de la corriente a medida que pasa en torno al objeto. Esto causa remolinos, o vórtices, que se forman de acuerdo a pautas en los lados opuestos del objeto. Estos vórtices empujan al objeto hacia arriba y hacia abajo, o a izquierda y derecha, de manera perpendicular a la corriente.
Bernitsas bautizó a su artefacto VIVACE, sigla que corresponde en inglés a Vortex Induced Vibrations for Aquatic Clean Energy, o vibraciones inducidas por remolino para energía acuática limpia.
El sistema no depende de las olas, las mareas, turbinas o represas y es el único de energía hidroquinética que utiliza las “vibraciones inducidas por un remolino”.
Capaz de aprovechar flujos lentos
VIVACE es el primer artefacto que podría obtener energía de la mayoría de las corrientes acuáticas del mundo porque funciona en flujos que se mueven a menos de 2 nudos (aproximadamente 3,2 kilómetros por hora).
La mayoría de las corrientes de agua en la Tierra se mueven a menos de 3 nudos. Las turbinas y los molinos de agua necesitan un movimiento promedio de 5 a 6 nudos para una operación eficiente.
Desde hace mucho tiempo se ha sabido que los peces aprovechan muy bien los vórtices que causan estas vibraciones.
“VIVACE copia aspectos de la tecnología del pez”, explicó Bernitsas en el artículo.
“Los peces curvan sus cuerpos para deslizase entre los vórtices creados por los cuerpos de los peces que se mueven delante de ellos. Su fuerza muscular, por sí misma, no podría propulsarlos a través del agua a la velocidad que se mueven, de modo que los peces navegan cada uno en la estela del otro”.
En su primera versión ,la máquina de Bernitsas en nada se parece a un pez, aunque él dice que las versiones futuras tendrán el equivalente de una cola y una aspereza de superficie parecida a la de las escamas.
El prototipo es simplemente un cilindro delgado sujeto con resortes, que pende horizontalmente a través del flujo del agua en un tanque del tamaño de un remolque de tractor en su laboratorio de energía marina renovable. El agua en el tanque fluye a 1,5 nudos.
Transformación de la energía mecánica
La mera presencia del cilindro en la corriente causa la formación alternada de vórtices arriba y abajo del cilindro. Estos remolinos empujan y jalan el cilindro pasivo hacia arriba y hacia abajo sobre sus resortes, y esto crea una energía mecánica. Luego la máquina convierte la energía mecánica en electricidad.
Según Bernitsas, unos pocos cilindros podrían ser suficientes para dar energía a un buque anclado, o a un faro.
El profesor calcula que un conjunto de conversores VIVACE del tamaño de una pista de atletismo y de unos dos pisos de alto podría alimentar de energía a unas 100.000 casas.
Un conjunto tal podría depositarse sobre el lecho de un río o podría pender, suspendido en el agua, pero todo estaría debajo de la superficie.
Dado que las oscilaciones de VIVACE serían lentas, la teoría es que el sistema no causaría daños a la fauna acuática como puede ocurrir con las represas y las turbinas de agua.
Bernitsas dice que la energía de VIVACE costaría apenas unos 5,5 centavos de dólar por kilovatio/hora.
