El puerto de la ciudad de Pec\u00e9m, estado de Cear\u00e1, ubicado 60 kil\u00f3metros de la capital, Fortaleza, ser\u00e1 el primer punto de la costa brasile\u00f1a que se convertir\u00e1 en sede de una usina piloto de generaci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica mediante el empleo de las olas del mar. Cuando est\u00e9 terminada y lista para operar en escala comercial, ser\u00e1 capaz de generar inicialmente 500 kilovatios (kV), suficientes como para suplir las necesidades de consumo de 200 familias. La principal innovaci\u00f3n tecnol\u00f3gica con relaci\u00f3n a las centrales de olas desarrolladas en otros pa\u00edses, muchas de ellas todav\u00eda en etapa de pruebas, es el uso de una c\u00e1mara hiperb\u00e1rica \u2013 un recipiente de acero que almacena agua comprimida y simula las presiones existentes en el fondo del mar \u2013 para producir energ\u00eda.<\/p>\n
La c\u00e1mara hiperb\u00e1rica ya se usa en el Laboratorio de Tecnolog\u00eda Submarina de la Coordinaci\u00f3n de Programas de Postgrado de Ingenier\u00eda (Coppe), dependiente de la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ), encargado de coordinar el proyecto para estudiar el comportamiento de estructuras utilizadas en la producci\u00f3n de petr\u00f3leo en aguas profundas. Esta experiencia llev\u00f3 a los investigadores de la instituci\u00f3n, coordinados por el profesor Segen Stefen, del Programa de Ingenier\u00eda Oce\u00e1nica, a concebir un dispositivo destinado a que la central funcione de manera an\u00e1loga a una usina hidroel\u00e9ctrica.<\/p>\n
A una distancia de aproximadamente tres kil\u00f3metros de la playa, sobre la escollera del puerto, van instalados flotantes sobre el mar, conectados a una estructura met\u00e1lica en forma de viga de 22 metros de largo. Con el paso de las olas, los flotantes se mueven hacia arriba y hacia abajo y act\u00faan como una especie de bomba, empujando el agua almacenada en un tanque a trav\u00e9s de un tubo hasta la c\u00e1mara hiperb\u00e1rica. Dicha c\u00e1mara, de alta presi\u00f3n, simula la presi\u00f3n de una ca\u00edda de agua, similar a la de una central hidroel\u00e9ctrica, que acciona las turbinas para generar energ\u00eda.<\/p>\n
Despu\u00e9s de represar el agua del r\u00edo, una hidroel\u00e9ctrica tiene una ca\u00edda de agua de 100 a 200 metros, responsable de hacer girar la turbina que est\u00e1 debajo. En el caso de la central de olas, el agua del mar se almacena en la c\u00e1mara hiperb\u00e1rica. “La potencia de la hidroel\u00e9ctrica es dada por el caudal de agua, multiplicado por la presi\u00f3n. Nuestro caudal est\u00e1 almacenado en la c\u00e1mara, que mantiene el agua a una presi\u00f3n equivalente a una ca\u00edda de agua de 300 metros”, dice Stefen. “Despu\u00e9s de la c\u00e1mara hiperb\u00e1rica, todo funciona en forma convencional, como si fuera una hidroel\u00e9ctrica. El agua en forma de chorro acciona la turbina que, acoplada al generador, produce electricidad. Esta secuencia de movimientos sigue en tanto y en cuanto haya olas, pero cesa si \u00e9stas cesan”, informa Stefen. Debido a ello, la elecci\u00f3n del sitio para instalar la central es estrat\u00e9gica para el \u00e9xito del emprendimiento.<\/p>\n
El viento continuo El primer paso para llevar adelante la idea de aprovechar la energ\u00eda del mar empez\u00f3 con un estudio tendiente a informarse sobre qu\u00e9 se estaba haciendo en aquel momento en otros pa\u00edses. El proyecto empez\u00f3 efectivamente a cobrar forma con estudios sobre tama\u00f1o, p\u00fablico objetivo y modelo de funcionamiento al cabo de un seminario sobre el potencial de la energ\u00eda de las olas en Brasil, que cont\u00f3 con el apoyo del Ministerio de Minas y Energ\u00eda y se realiz\u00f3 en 2002 en R\u00edo de Janeiro. Los investigadores hicieron diversos otros estudios\u00a0 para evaluar la viabilidad de desarrollar la primera central de olas de las Am\u00e9ricas. Uno de \u00e9stos muestra que la costa brasile\u00f1a tiene potencial como para suplir el 15% del total de energ\u00eda el\u00e9ctrica consumida en el pa\u00eds, que en los d\u00edas actuales asciende a alrededor de 300 mil gigavatios por a\u00f1o. “Con 8,5 mil kil\u00f3metros de costa y alrededor del 70% de la poblaci\u00f3n ocupando regiones ubicada hasta un m\u00e1ximo de 300 kil\u00f3metros de la costa, el pa\u00eds re\u00fane las condiciones propicias como para obtener ventajas con esta fuete de energ\u00eda abundante, renovable y no contaminante”, dice Stefen. La estimaci\u00f3n del costo de la energ\u00eda surgida de las olas apunta que se ubicar\u00eda entre los costos de una hidroel\u00e9ctrica \u2013\u00a01 mil d\u00f3lares el kV \u2013 y los de una central e\u00f3lica \u2013 1,4 mil d\u00f3lares el kV. “Solamente la versi\u00f3n comercial nos dar\u00e1\u00a0 el valor exacto”, subraya Eliab Ricarte Beserra, alumno de doctorado participante en el proyecto.<\/p>\n Tanque oce\u00e1nico Para que las investigaciones se ampliaran hasta llegar a la usina piloto se suscribi\u00f3 un convenio a comienzos del a\u00f1o pasado entre el Coppe, Eletrobr\u00e1s y el gobierno del estado de Cear\u00e1. La universidad se hizo cargo del desarrollo del equipamiento y el monitoreo del prototipo. Para la etapa de implantaci\u00f3n del prototipo, la empresa ceder\u00e1 la mitad del valor necesario para el proyecto, a un costo estimado en 3,5 millones de reales. La otra mitad depende de la aprobaci\u00f3n de un pedido formulado ante la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep) por la propia Eletrobr\u00e1s, cuyo resultado ha salir en septiembre. El gobierno del estado de Cear\u00e1 se encargar\u00e1 de la infraestructura y del apoyo log\u00edstico, para hacer viable el monitoreo de las condiciones del mar.<\/p>\n La energ\u00eda de las olas en la fase actual no tiene como objetivo sustituir a otras fuentes utilizadas en este momento, sino m\u00e1s bien complementarlas. No existe todav\u00eda una tecnolog\u00eda \u00fanica para hacer funcionar a una central de este tipo. Uno de los modelos m\u00e1s estudiados es el de la planta piloto instalada en las islas Azores, en Portugal. \u00c9ste se basa en un sistema conversor de energ\u00eda llamado de OWC (columna de agua oscilante, de la sigla en ingl\u00e9s Oscillating Water Column) para el aprovechamiento de las olas. En tierra se dispone una c\u00e1mara de aire, que tambi\u00e9n contiene agua, conectada al mar a trav\u00e9s de una boca sumergida. La elevaci\u00f3n de las olas provoca una diferencia de presi\u00f3n del aire en la c\u00e1mara. Esta diferencia funciona en un sistema de compresi\u00f3n y descompresi\u00f3n que hace que la turbina gire y produzca electricidad por medio de un generador.<\/p>\n Los posibles impactos ambientales relativos a la instalaci\u00f3n de una usina de olas son\u00a0 m\u00ednimos, de acuerdo con los investigadores. Como la experiencia en la utilizaci\u00f3n de estos proyectos todav\u00eda es poca, no es posible evaluar en toda su extensi\u00f3n los efectos que podr\u00e1 causar al ambiente circundante. “El principal impacto se sentir\u00e1 durante el per\u00edodo de construcci\u00f3n, con todo el aparato de montaje emplazado a orillas del mar”, resalta Beserra. De cualquier manera, en el modelo real que se montar\u00e1 en el puerto del estado de Cear\u00e1 el agua que pasa por la c\u00e1mara hiperb\u00e1rica y mueve la turbina permanece ubicado dentro de un circuito cerrado, de manera tal de evitar que vuelva al mar con alg\u00fan tipo de contaminaci\u00f3n.<\/p>\n Un sue\u00f1o antiguo<\/em><\/strong><\/p>\n El inter\u00e9s en obtener energ\u00eda de las olas cobr\u00f3 impulso a partir de la d\u00e9cada de 1970, con la crisis del petr\u00f3leo, y un refuerzo, principalmente entre los pa\u00edses de Europa, con la firma del Protocolo de Kyoto, que prev\u00e9 la reducci\u00f3n de emisiones de gases contaminantes en hasta un 12% entre 2010 y 2012. Una de las formas de alcanzar esta meta es aumentar la participaci\u00f3n de las energ\u00edas renovables en la generaci\u00f3n de electricidad. Pero la idea de aprovechar esta matriz energ\u00e9tica es muy antigua. En 1799 Francia ya registraba el primer pedido de patente de una usina de olas. La primera que efectivamente funcion\u00f3 por medio de esta energ\u00eda fue la del puerto de Huntington, en Gran Breta\u00f1a, en 1909, que se utilizaba para iluminar el muelle. “Esta usina fue destruida por la acci\u00f3n de las propias olas, pues el conocimiento t\u00e9cnico era escaso a la \u00e9poca”, dice Eliab Ricarte Beserra, de la UFRJ.<\/p>\n Estudios realizados en el Reino Unido sobre el potencial energ\u00e9tico disponible en los oc\u00e9anos indican valores del orden de un teravatio (tV), lo que significa la posibilidad de suplir toda la demanda del planeta. “Aunque el aprovechamiento de toda la energ\u00eda disponible en los oc\u00e9anos es pr\u00e1cticamente imposible, la conversi\u00f3n en electricidad de una peque\u00f1a fracci\u00f3n puede tener gran significaci\u00f3n para los pa\u00edses que dominen dicha tecnolog\u00eda”, dice el profesor Segen Stefen.<\/p>\n Varios pa\u00edses han llevado adelante investigaciones en este sentido, como por ejemplo Estados Unidos, Canad\u00e1, Noruega, Suecia, Dinamarca, el Reino Unido, Holanda, Espa\u00f1a, Portugal, la India, China, Corea del Sur, Jap\u00f3n, Australia y Nueva Zelandia. Holanda ya tiene instalaciones en el mar en operaci\u00f3n comercial, con el proyecto AWS, de 2 megavatios (mV) de potencia, Portugal, con el OWC, de 400 kilovatios (kV), y el Reino Unido, con el Limpet, de 500 kV. Dinamarca instal\u00f3 recientemente en el mar la Wave Dragon, con 4 mV de potencia, y el Reino Unido un prototipo, que posee actualmente proporciones comerciales, llamado Pelamis, con 750 kV (lea en Pesquisa FAPESP n\u00ba 112). Jap\u00f3n tiene el mayor n\u00famero de prototipos e hizo una serie de adaptaciones con fines espec\u00edficos, como barcos que hacen el dragado utilizando la energ\u00eda de las olas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"En un puerto del estado de Cear\u00e1 se construir\u00e1 una central de generaci\u00f3n de electricidad desarrollada en la UFRJ","protected":false},"author":22,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[115],"class_list":["post-80331","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80331","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/22"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80331"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80331\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80331"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80331"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80331"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=80331"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\n<\/strong>En el caso del puerto del estado de Cear\u00e1, la central ella se beneficia de un fen\u00f3meno que sucede pr\u00e1cticamente en todo el nordeste brasile\u00f1o, el del los vientos alisios, responsable de la brisa que sopla continuamente. “Esta regi\u00f3n no tiene olas muy grandes, pero\u00a0 son constantes”, dice el coordinador del proyecto, quien empez\u00f3 a pensar en construir esta usina en 2001, \u00e9poca en que en Brasil se discut\u00edan posibles alternativas energ\u00e9ticas para la crisis eneg\u00e9tica que atravesaba el pa\u00eds. “Ese a\u00f1o, nosotros organizamos y fuimos sede de una conferencia internacional donde el tema central de discusi\u00f3n fue el mar”, comenta Stefen. El investigador\u00a0 se refiere a la International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (Omae), es decir, la Conferencia Internacional de Mecanismos Costeros e Ingenier\u00eda \u00c1rtica, evento organizado anualmente por la Asociaci\u00f3n Americana de Ingenieros Mec\u00e1nicos, de la sigla en ingl\u00e9s Asme, con sede en Estados Unidos. Como la crisis energ\u00e9tica brasile\u00f1a era un tema que estaba presente en todas las ruedas de discusi\u00f3n a la \u00e9poca, uno de las cuestiones tratadas en el marco de la conferencia, adem\u00e1s de las estructuras para la producci\u00f3n de petr\u00f3leo, fue el aprovechamiento de la energ\u00eda de las olas para generar electricidad.<\/p>\n
\n<\/strong>Los modelos en escala reducida de la usina de olas se probaron en el tanque oce\u00e1nico de la Coppe, que simula ambientes marinos en profundidades de hasta 5 mil metros, para evaluar la resistencia del producto a condiciones adversas. Tambi\u00e9n se ha\u00a0 hecho ya el dimensionamiento del prototipo en escala real. Dentro de un mes se har\u00e1n las mediciones del lugar, y se prev\u00e9 al final de 2005 empezar\u00e1n a instalarse los dos primeros m\u00f3dulos del prototipo, que generar\u00e1 50 kilovatios, la energ\u00eda suficiente como para iluminar y hacer funcionar a una peque\u00f1a f\u00e1brica. La central se concibi\u00f3 de forma modular, con miras a facilitar la ampliaci\u00f3n cuando haya necesidad de generar energ\u00eda extra. “Durante dos a\u00f1os se har\u00e1 un monitoreo del prototipo de la central para evaluar como se mejora el desempe\u00f1o y se optimiza la m\u00e1quina hasta llegar al producto final”, explica Stefen. Reci\u00e9n despu\u00e9s, la energ\u00eda en el modelo comercial llegar\u00e1 a la\u00a0 red de energ\u00eda el\u00e9ctrica convencional. En esta fase entrar\u00e1n inicialmente en funcionamiento 20 m\u00f3dulos de la central.<\/p>\n