Por Departamento de Energía de EE. UU. – 17 de abril de 2022 (Cleantechnica)
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Para 2050, nuestros océanos podrían contener más plástico que peces . Otros inventos más benignos hechos por el hombre (como esta escoba marina llamada Jenny ) están ayudando a limpiar el desorden, pero estas barredoras marinas necesitan una fuente de energía, preferiblemente una limpia, como, por ejemplo, el océano mismo.
La energía oceánica, también conocida como energía marina, es energía renovable generada a partir del movimiento de las olas, corrientes y mareas del océano. Pronto, la energía marina podría impulsar a Jenny junto con los robots marinos utilizados en la investigación marina, las boyas que monitorean las tormentas tropicales peligrosas, las industrias en alta mar en auge que conforman la economía azul y, finalmente, en parte, la red eléctrica de EE. UU. Pero ninguna tecnología de energía marina ha logrado el éxito comercial, todavía.
Ahí es donde entra en juego el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL). En el Campus Flatirons del laboratorio, los investigadores del NREL ayudan a guiar los prototipos de energía marina desde el concepto abstracto hasta el mercado. Y el laboratorio acaba de instalar una nueva herramienta que llena un vacío crítico en ese soporte de sopa a nueces.
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“Todavía faltaba una gran pieza”, dijo Rebecca Fao, ingeniera de investigación en el grupo de tecnología de energía hidráulica de NREL. “Aún no podíamos emular por completo las condiciones que experimentarán estos dispositivos cuando se vayan a alta mar”.
Ahora, pueden, bueno, casi. Gracias a la financiación de la Oficina de Tecnologías de Energía Hidráulica del Departamento de Energía de EE. UU., Fao y su equipo instalaron su primer tanque de olas en la primavera de 2022. El tanque, junto con una plataforma de movimiento programada para llegar en marzo de 2023, está “trayendo el océano a Colorado, dijo Fao.
Juntas, las dos herramientas pueden ayudar a acelerar el desarrollo de tecnologías vinculadas al océano, incluidos dispositivos de energía marina, así como turbinas eólicas en alta mar y paneles solares flotantes, ahorrando tiempo y dinero a los desarrolladores y reduciendo el riesgo a medida que desarrollan las tecnologías de energía renovable necesarias para construir un futuro de energía 100% limpia.
Anteriormente, empresas de energía oceánica como C-Power viajaron a Colorado para obtener el análisis experto de NREL , por ejemplo, sobre cuánta energía podrían producir sus dispositivos y qué tan bien podrían manejar las olas grandes y volátiles del océano. Pero una vez que construyen sus prototipos, estos equipos salen a buscar un tanque de olas o van directamente al océano, lo que puede ser una apuesta costosa y arriesgada. “Si algo sale mal durante su despliegue, sería muy difícil salir y arreglarlo”, dijo Fao. “A menudo, no puedes arreglarlo”.
Ahora, con un tanque de olas disponible internamente, los desarrolladores pueden quedarse quietos y probar múltiples diseños a pequeña escala en etapas iniciales, ajustarlos sobre la marcha o probar qué tan aptos para navegar podrían ser sus sistemas de instrumentación. Esta rápida creación de prototipos acelera el proceso de desarrollo y también ahorra dinero a los desarrolladores.
Fiel a su nombre, un tanque de olas es una cámara poco profunda que se usa para crear olas. El NREL tiene aproximadamente 45 pies de largo, aproximadamente la longitud de tres autos estacionados en fila, 8 pies de ancho y un poco más de 4 pies de profundidad. Aunque no tiene el tamaño del tanque de olas más grande del mundo , que se usa para estudiar tsunamis, es lo suficientemente grande como para probar prototipos de energía de olas en miniatura. El tanque produce olas de hasta 8 pulgadas de alto, que se mueven a diferentes velocidades, y debido a que un lado es de vidrio, los investigadores también pueden observar lo que sucede debajo de la superficie del agua. Eso es importante para evaluar los sistemas de amarre, que atan algunos dispositivos de energía marina al fondo del océano.
Por sí solo, el tanque de olas es una herramienta útil de validación en las primeras etapas. Pero es solo un miembro de la gran maquinaria disponible en Flatirons Campus. Con solo cruzar la calle, los investigadores de NREL y los socios de la industria pueden probar nuevas ideas, rápidamente, para ver qué tecnologías son más prometedoras. En un solo campus, un desarrollador puede probar su diseño a través de modelos teóricos antes de fabricar y probar un prototipo a pequeña escala e incluso preparar un dispositivo a gran escala para el océano abierto .
En 2023, los investigadores de NREL instalarán una plataforma de movimiento que, también fiel a su nombre, es una plataforma que simula el movimiento, en este caso, el movimiento del océano. La herramienta, que puede soportar alrededor de 22,000 libras (el peso equivalente a más de cinco autos de tamaño promedio) y puede imitar los movimientos de las olas de hasta alrededor de 8 pies, proporcionará un entorno controlado en el que probar el comportamiento dinámico de vehículos marinos aún más grandes. prototipos de energía, así como turbinas eólicas marinas a escala y paneles solares flotantes. Debido a que la herramienta puede imitar un espectro más amplio de movimientos oceánicos y servir a más tecnologías, será una pieza más del rompecabezas que se agregará al apoyo de la teoría al océano de NREL.
“Nuestro objetivo”, dijo Fao, “es realizar pruebas de extremo a extremo de estos dispositivos antes de que salgan a aguas abiertas. Nuestra nueva plataforma de movimiento y tanque de olas hará posible esta validación en un solo lugar: NREL”.
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