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Turbina biocinética optimizaría producción de energía

Imitando la forma de la flor del chorrillo, que cuando se deja caer gira en forma natural, con la turbina diseñada se produce un efecto similar, que permite obtener energía a partir de corrientes de agua y viento.

Bogotá D. C., 20 de noviembre de 2018Agencia de Noticias UN-

La turbina diseñada sería muy útil para pequeñas comunidades que habitan lugares donde no llega la red de energía. Fotos: Nicolás Bojacá - Unimedios

El número de turbinas a instalar depende tanto del ancho del río, su profundidad y caudal como de los requerimientos de energía.

Al igual que las hojas de la flor del chorrillo, la turbina diseñada en la U.N. está conformada por cinco paletas o álabes.

Este modelo se podría emplear en diversas zonas del país.

La forma de las paletas o álabes inspirada en las hojas de la flor del chorrillo le dan mayor resistencia a la turbina.

Puesto que la fatiga de este tipo de turbina es menor a la de productos similares, su vida útil es mucho mayor.

El dispositivo diseñado estaría en capacidad de hacer que un generador transforme hasta dos kilovatios de potencia, suficientes para abastecer de energía a 12 familias, si se cuenta con condiciones de adecuadas de flujo.

A diferencia de otros modelos comerciales, la turbina diseñada en la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) tendría mayor utilidad en sistemas de bombeo de agua, gracias a la mayor eficiencia y resistencia de sus paletas o álabes.

Aunque inicialmente estaba diseñado para trabajar con energía eólica, la gran cantidad de corrientes de agua que hay en el país determinó una modificación en el ángulo de ataque con el fin de mejorar su rendimiento, considerando que la densidad del líquido es mil veces superior a la del viento.

“Con la misma turbina y unas condiciones equivalentes a un flujo de agua de 3 m/seg se podría generar hasta 200 veces más potencia que con el aire”, explica el profesor Fabio Emiro Sierra, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la U.N.

Con la posibilidad de orientarse en forma horizontal o vertical según la profundidad del caudal, la turbina podría alcanzar un diámetro de hasta 1 m.

En este momento se estudian diversas formas de producción del prototipo, a partir del escaneo de la flor, cuyo diámetro natural oscila entre 3 y 4 cm, de manera que se puedan hacer diversos moldes en procesos de fundición, mecanizado, inyección y prototipado rápido.

Mientras el sistema de inyección facilitaría la producción de infinidad de turbinas, la fundición requeriría un proceso más detallado en el que cada uno de los álabes se tendrían que hacer por separado.

Fácil instalación

Aunque la turbina se podría ubicar directamente sobre el cauce del río, se recomienda adelantar una desviación que permita localizarla en una caja a la altura de la bocatoma, o lo que se conoce como “casa de máquinas”, de tal manera se garantice un flujo de agua constante y la generación permanente de energía.

“En la medida en que los ríos suelen arrastrar palos y piedras, el sistema se debe adaptar para garantizar la seguridad de las turbinas que se instalen”, explica el docente, para quien realizar una desviación también permitiría tener un mayor control sobre el caudal de agua que se tomaría del río.

Las pruebas realizadas hasta el momento han demostrado una eficiencia de transformación de energía equivalente al 45 %, la cual resulta adecuada respecto al 60 % máximo teórico de turbinas similares, y pueden sustituir sistemas importados que no tienen respaldo técnico en el país.

(Por: Fin/JCMG/MLA/LOF
)
N.° 577

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