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Tecnología

Con la fuerza de la corriente

Una turbina hidráulica lleva electricidad a comunidades ribereñas aisladas

miguel boyayanYa está en funcionamiento en un pueblo aislado del municipio de Correntina, estado de Bahía, una turbina de pequeñas dimensiones, que es capaz de transformar en energía eléctrica el agua de los ríos que atraviesan las comunidades ribereñas. Esta minicentral tiene una capacidad de generación máxima de un kilowatt (kW), en tensiones alternas de entre 110 y 220 voltios. Es lo suficiente como para abastecer a una casa con algunos electrodomésticos y una bomba de agua. Puede parecer poco. Pero para las localidades que se encuentran distantes de las líneas de transmisión y que no cuentan con embalses y represas para la generación de electricidad, ese “poco” marca la diferencia, pues permite iluminar escuelas, centros médicos y pequeños conjuntos residenciales.

La propuesta de implementar soluciones alternativas para el uso eficiente de la energía eléctrica en regiones donde ese bien es escaso o inexistente es el objetivo de la empresa Hidrocinética Engenharia de Brasilia (DF), que se encargó del desarrollo de la turbina. Instalada en el campus de la Universidad de Brasilia (UnB), la empresa integra el Programa de Incubación de Empresas del Centro de Desarrollo Tecnológico (CDT-UnB). Hidrocinética fue creada hace seis meses, pero sus socios fundadores, los ingenieros Rudi Henri van Els y Clóvis de Oliveira Campos, investigan un modelo innovador de generación de energía eléctrica desde 1995, con el apoyo del Departamento de Ingeniería Mecánica de la citada universidad. Rudi y Clóvis eran investigadores y profesores reemplazantes en la UnB.

La idea de construir un modelo de turbina movida por la fuerza de la corriente de los ríos surgió a comienzos de la década de 1990, cuando el médico Edgard van den Beusch, un ex profesor de la UnB, solicitó al Departamento de Ingeniería Mecánica (DEM) de la universidad una solución para la provisión de energía en un centro de salud de un pueblo ubicado a orillas del río Corrente, en el municipio de Correntina.

Demanda social
El pedido resultó en el Proyecto Turbina Hidrocinética, apoyado por ingenieros de las áreas de hidráulica, mecánica y eléctrica. Los primeros cálculos que hicieron posible la luego la construcción del equipamiento fueron realizados por el profesor Lúcio Salomon, del DEM.”El origen del proyecto se inscribe en realidad en una demanda social. Esa máquina es más que un invento, es una tecnología social”, afirma Rudi. El primer prototipo de la turbina hidráulica estaba terminado en 1995. Tan pronto como fue instalado, el centro de salud coordinado por Beusch pasó a contar con energía eléctrica suficiente como para hacer funcionar las bombas de agua, la iluminación y los electrodomésticos.

La cantidad de energía generada por la turbina se relaciona con la velocidad de las aguas y con la profundidad del río. Para que el equipamiento funcione, la velocidad de la corriente debe ser de 1,5 metros por segundo (m/s) como mínimo, y la profundidad fluvial debe ser de al menos 1 metro. Con esos requisitos es posible obtener 400 kilowatts hora (kWh) por mes; empero, en mejores condiciones los ingenieros resaltan que es posible llegar a una producción de energía eléctrica del orden de los 3 mil kWh mensuales, lo que representa el consumo medio de diez casas populares.

Antes de instalar el equipamiento en una localidad, los investigadores realizan estudios que involucran datos topográficos, mapeamiento vía satélite de las áreas que tienen potencial hidráulico y la identificación del perfil del usuario. Las condiciones geográficas de las orillas del río indican el sitio más apropiado para erigir el soporte de la máquina. Dependiendo de las especificaciones hidrográficas, el modelo de la turbina puede adaptarse. Tan importante como la identificación de la hidrografía y la geografía local es la investigación de campo llevada a cabo con la población que será atendida. La visita a la comunidad permite diagnosticar las carencias y las necesidades sociales de la región. “Con base en un proceso democrático de gestión participativa, la comunidad se reúne para definir dónde desea aplicar la carga de energía en pro del bien común, pues la turbina no logra generar la energía suficiente como para la provisión de todas las viviendas de un pueblo”, explica Alexandre Maduro, integrante del equipo. Tras la instalación del equipamiento, los investigadores les enseñan a los habitantes a hacer el mantenimiento y a operarlo.

El primer reconocimiento público y oficial de este invento data de 1997. Fue cuando los investigadores del DEM, de la UnB recibieron el Premio Joven Científico del Instituto de Ciencia y Tecnología del gobierno del Distrito Federal. En el año 2000, luego de casi diez años de trabajo ejecutado con recursos propios, éstos arribaron a una versión de turbina más perfeccionada, tanto en lo que se refiere a la arquitectura y la ingeniería de la máquina como en la reducción de costos de producción. El segundo prototipo también fue instalado en el municipio de Correntina, a orillas del río do Meio.

Núcleo interdisciplinario
Con la consagración del modelo de la turbina hidrocinética, y debido la crisis del sector de energía eléctrica en Brasil, más conocida como “la crisis del apagón”, en 2001, los investigadores lograron captar recursos y apoyos, lo que posibilitó la evolución de los experimentos. Al año siguiente, Rudi y Clóvis recibieron subvenciones por parte de entidades de financiamiento para mejorar el proceso de producción de la turbina y crearon la empresa. Entre tales entidades se encuentran el Fondo Nacional de Desarrollo de Ciencia y Tecnología (FNDCT/CT-Energ) y la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep). El proyecto cuenta también con la asesoría técnica de la Fundación de Emprendimientos Científicos y Tecnológicos (Finatec) de la UnB y del CDT.El grupo inicial, integrado únicamente por ingenieros, se amplió y se convirtió así en un núcleo interdisciplinario que alberga también a administradores y geógrafos, cuya principal misión consiste en perfeccionar el modelo original de la turbina.

Ahora se está construyendo una tercera versión de la máquina, a pedido del Instituto Nacional de Investigaciones de la Amazonia (Inpa, sigla en portugués), en Manaos (estado de Amazonas). La turbina, adaptada de acuerdo con las especificidades sociales e hidrográficas de la región, será instalada en 2004 en una de las comunidades ribereñas del río Amazonas. “Las modificaciones en la máquina se hacen necesarias, en la medida queexisten diferentes comportamientos de las corrientes de los ríos y perfiles diferenciados de topografía de las márgenes”, enfatiza Rudi.De acuerdo con la evaluación de los socios de la empresa, el precio de venta de la turbina hidrocinética, de 10 mil reales, constituye un obstáculo para su adquisición por parte de las comunidades pobres. Por tal motivo ellos reconocen que el actual desafío del negocio no se centra en la restricción de mercado, la mejora tecnológica del equipamiento o la reducción de los costos de producción.

Lo fundamental para Rudi y Clóvis es sensibilizar al tercer sector (el de las organizaciones no gubernamentales), y especialmente a los gobiernos estaduales y municipales para que subsidien el acceso por parte de las poblaciones carentes a la turbina, porque de acuerdo con datos del Instituto Brasileño de Geografía y Estadística (IBGE) de 2000, alrededor del 5,2% de los domicilios brasileños no tiene energía eléctrica. Esta tecnología ha demostrado que tiene potencial para colaborar incluso en pro del crecimiento económico y el desarrollo social de esas poblaciones. Eso sin contar que el hecho de aprovechar la fuerza de la agua en su movimiento natural para generar energía eléctrica evita intervenciones en el ambiente y alteraciones radicales en el modo de vida de las comunidades ribereñas.

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