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Energía para poblaciones sin fluido eléctrico

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La Universidad del Valle patentó una turbina hidráulica de flotabilidad para bajas caídas, de bajo costo y que podría ser instalada en cualquier lugar, para convertir las fuentes hídricas en energía eléctrica.

Por: Dino Ventolini Zuluaga.

Más del 60% de la energía eléctrica en Colombia proviene de procesos  de generación hidráulica por efecto de caída de agua desde gran altura y la gran mayoría de este porcentaje es generado por grandes hidroeléctricas, distribuidas en la mayoría de los Departamentos del país.

La demanda energética del territorio colombiano se surte de estas grandes hidroeléctricas y se atiene a la disponibilidad y precio de los kilovatios que ellas dispongan. Como respuesta a la ausencia de este servicio público en muchas de las poblaciones rurales del país, la Universidad del Valle patentó recientemente la máquina “Marlo Hidroturbina”, un dispositivo que podría remediar la dependencia de las grandes hidroeléctricas, al proporcionar fluido eléctrico por medio de una máquina pequeña, económica y fácil de instalar.

“Marlo Hidroturbina” es un dispositivo que permite transformar parte de la energía hidráulica disponible en una fuente de agua como un rio,  quebrada, lago o mar, en energía mecánica de rotación, con la particularidad de que aprovecha la energía disponible en fuentes hídricas con caídas inferiores a 2 metros y desde 10 cm.

En términos prácticos, el proceso es sencillo. Cuando el agua cae desde determinada altura en la turbina eléctrica, ésta se encarga de transformar la energía asociada al movimiento del agua, llamada energía cinética, en movimiento de rotación de un eje y posteriormente es convertida en energía eléctrica por un generador.

Con la Máquina Marlo, si se tiene un caudal de 200 metros cúbicos por segundo y una caída menor a  2 metros, se podrían obtener 400 kW, que es aproximadamente la potencia que se requeriría para satisfacer una demanda de 160 kW (con una eficiencia de la turbina de 40 %) o 40 casas, asumiendo un consumo por casa de 4 kW.

La turbina permite aprovechar entre el 40% y 60% del recurso hídrico, energía hidráulica que otro tipo de turbinas no puede transformar, además, opera de manera estable, manteniendo un torque y una velocidad constante, dependiendo del caudal y de la caída de la fuente que se usa. La máquina aprovecha la presión del fluido y no el caudal.

Esta fábrica de energía eléctrica podría ser instalada en lugares que cuenten con una fuente hídrica con una caída de poca altura, en un rango variable de operación y no requiere de una sofisticada ni costosa infraestructura civil para instalarla.

Hasta el momento, en el país existen otros desarrollos que operan en un rango similar al de esta turbina, pero sin descripción detallada de operación y sin estabilidad dinámica ante las variaciones de caída y caudal de la fuente hídrica que se use.

“Durante las pruebas y construcción del prototipo, logramos que la máquina aprovechara una caída de 10 cm con un caudal de 6 litros por segundo”, uno de sus inventores, Guillermo Andrés Jaramillo.

Esta invención inició en el 2009, tardó 5 años de trabajo con el Grupo de Investigación en Dinámica de Fluidos, en los que el ingeniero mecánico, egresado y profesor de la Universidad del Valle, Guillermo Andrés Jaramillo y el también egresado de ingeniería mecánica David Esteban Erazo Obando, investigaron el desempeño dinámico de una nueva propuesta de turbina hidráulica.

“En el año 2011 comenzamos un proyecto para construir un prototipo de mayor tamaño, proyecto que quedaría bajo la dirección técnica del ingeniero Germán Ibarra y que hizo posible evaluar otras características  hidrodinámicas de la máquina que en el primer prototipo no fueron posibles de cuantificar debido a su pequeño tamaño”.

Colombia cuenta con gran número de centrales hidroeléctricas, siendo uno de los más importantes motores de la economía del país; sin embargo, las pequeñas hidroeléctricas son un tema en el cual apenas se está incursionando. Con innovaciones como la de Marlo, con  beneficios sociales, financieros y ambientales y bajos costos operativos, se avanza en la productividad y en facilitar el acceso a un recurso casi indispensable para el desarrollo de las poblaciones del país.

“Patentar es importante porque el avance de un país requiere desarrollo de tecnología y un primer paso es proteger la innovación en los conceptos tecnológicos que se evalúan”.

FUENTE: Agencia de Noticias Univalle