El océano está en movimiento constante y con él, una enorme cantidad de energía recorre la superficie del planeta, el reto ha sido encontrar la manera de capturarla sin que las propias olas interfieran entre sí. Ahora, un equipo internacional de investigadores desarrolló un método que, mediante granjas de boyas ajustables, podría aprovechar hasta 90% de la energía contenida en las olas.
El trabajo fue realizado por científicos de la Universidad de Augsburgo, en Alemania, y las universidades de Adelaida y Melbourne, en Australia.
Las boyas están ancladas al fondo marino y suben y bajan con el movimiento del agua. Ese desplazamiento acciona un generador, similar a una dinamo, que transforma la energía mecánica del oleaje en electricidad.
“Las boyas especiales ancladas al lecho marino pueden ser levantadas por las olas y luego hundirse nuevamente en los valles. Este movimiento constante hacia arriba y hacia abajo impulsa una especie de dinamo que genera electricidad”, explicó Malte Peter, doctor en Matemáticas del Instituto de Matemáticas de la Universidad de Augsburgo.
Una granja que aprende de las olas
La clave del nuevo método está en que cada boya puede tener su propio ritmo de respuesta.
Cuando varias boyas se colocan juntas para formar una granja de energía marina, no todas reciben las mismas olas. Las primeras estructuras modifican el movimiento del agua y hacen que las que están detrás reciban olas diferentes, tanto en tamaño como en frecuencia.
Los investigadores encontraron que esta aparente desventaja puede convertirse en una oportunidad. Mediante simulaciones de granjas con 50 y 100 boyas, ajustaron para cada dispositivo dos parámetros: su frecuencia de resonancia y la resistencia del generador.
La frecuencia de resonancia determina el ritmo al que una boya se mueve de manera más eficiente. Al modificarla de acuerdo con las condiciones del oleaje, las boyas pueden aprovechar mejor el movimiento que reciben en lugar de intentar responder todas de la misma manera.
Los resultados fueron que el sistema mantuvo un rendimiento elevado incluso cuando cambiaron la frecuencia y velocidad de las olas, mientras que las variaciones en su dirección tuvieron un efecto reducido sobre la eficiencia.
A medida que las olas atraviesan las distintas filas de boyas, van perdiendo energía. Al salir de la instalación, las simulaciones muestran únicamente un movimiento suave en la superficie del agua: buena parte de la energía que llevaba el oleaje habría sido transformada en electricidad.
Del movimiento del mar a la electricidad
Algunas de estas boyas pueden alcanzar el tamaño de una casa pequeña y, de acuerdo con los investigadores, generar suficiente electricidad para abastecer a varios cientos de hogares.
El resultado abre una posibilidad interesante para las energías renovables: en lugar de intentar controlar al océano, adaptar los dispositivos a la manera en que se mueve.
El estudio, publicado en Journal of Fluid Mechanics, se basa en simulaciones, por lo que el 90% de captura corresponde al rendimiento obtenido bajo los escenarios analizados y no significa que una granja comercial ya esté produciendo electricidad con esa eficiencia.
El siguiente desafío está fuera de las computadoras y dentro del océano. La instalación y el mantenimiento de grandes estructuras marinas siguen siendo costosos y deben soportar condiciones ambientales exigentes. Para que la energía de las olas pueda competir con tecnologías más consolidadas, como la solar y la eólica, todavía será necesario reducir esos costos y demostrar el desempeño del sistema en condiciones reales.
Pero el principio ya está planteado: cada ola lleva energía y, ahora, una granja de boyas podría aprender a seguirle el ritmo.