Proyecto final energia undimotriz

1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS. El hombre en su afán de aprovechar la energía latente de las olas del mar, ha creado diferentes dispositivos. Los procesos de las olas que permiten convertir su energía en electricidad son: la variación del nivel del agua, las oscilaciones longitudinales de estas, la variación de la inclinación de la superficie libre , la variación de las presiones hidrodinámica ehidrostática y las fuerzas de inercia. En convertidores de energía empleados para esto, se verifican los siguientes efectos y métodos: efecto piezoeléctrico, las oscilaciones forzadas y los métodos neumáticos e hidráulicos. El aprovechamiento de las olas data de finales del siglo XVI. Se recoge en la literatura que uno de los primeros dispositivos empleados para el aprovechamiento de las olas fueideado por los hermanos Gerard, de origen francés, que consistió en recuperar y almacenar el agua de mar a determinada altura y este se utilizó posteriormente en numerosas villas de Inglaterra. En las primeras décadas del siglo XIX el ingeniero M. Fursenot puso en práctica en las costas de Argelia un dispositivo que transformaba las oscilaciones de las olas empleando un juego de levas y engranajes.En 1899, en “Ocean Grove” a 110 km al sur de Nueva York, se construyó una instalación que utilizaba la energía de las olas por medio de una placa receptora (Fig. 2.1), que al estar unida a los vástagos de unas bombas elevaba el agua a un grupo de tanques elevados.

Fig. 1.1 Estación de Ocean Grove, utilizada para bombear agua hacia el tanque superior de la torre. Yoshio Masuda, del Japón, inventóla Columna de Agua Oscilante (Fig. 2.2) – "Oscillating Water Column” (OWC) –, una chimenea instalada en el lecho del mar que admite las olas a través de una apertura cerca de su base. Al subir y caer las olas en el mar abierto, la altura de la columna de agua que contiene también sube y baja. Cuando el nivel del agua sube, el aire es forzado hacia arriba y fuera a través de una turbina que gira eimpulsa el generador. Al volver a caer, el aire es succionado de vuelta de la atmósfera para llenar el vacío resultante, y el turbogenerador es activado nuevamente.

Fig. 1.2 Columna de agua oscilante, inventada por Yoshio Masuda. El decremento del petróleo en los años setenta provocó que el uso de la energía del mar fuera más tentativo. Se presentaron cuatro proyectos que fueron analizadospor el departamento de energía del Gobierno inglés, y entre 1976 y 1981 se asignaron trece millones de libras esterlinas para las investigaciones en esta esfera. El ingeniero Stephen Salter, de la Universidad de Edimburgo, presentó un proyecto conocido como el «pato» de Salter, en 1973 (Fig. 2.3). Este es un tipo de estructura cuya sección transversal tiene forma de leva, asemejándose a un patoflotando en el agua. La zona de mayor diámetro permanece dentro del agua, opera como pivote frente al embate del mar y en ella se ubica un grupo de bombas que impulsan el agua a máquinas hidráulicas que están unidas a generadores eléctricos.

Fig. 1.3 El «pato» de Salter constituyó un dispositivo interesante para convertir la energía de las olas en energía eléctrica.

Este diseño implica el usode un grupo de estos patos, que se articulan por medio de una espina dorsal apoyada en sus extremos en grandes boyas, y se fijan al fondo del mar. Este eje se construyó con 15 m de diámetro para soportar la potencia máxima de las olas, pese a ello su resistencia y estabilidad fueron cuestionadas por ser su principal defecto. En las referencias consultadas no se exponen los materiales empleados ensu construcción, pero se plantea que ubicados en posición paralela al oleaje puede aprovechar hasta 90 % de las olas. En 1977, en la Real Universidad de Irlanda del Norte, Allan A. Wells y Wittaker construyeron una boya que convertía la energía de las olas en energía eléctrica utilizando convertidores neumáticos de 45 kW de potencia (Fig. 2.4). El convertidor se sujetó a una boya de 4 m de...