Poder Obtenido de la Marea
REVISTA DEDICADA AL NÍQUEL Y A SUS APLICACIONES
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THIS 130-TONNE PROTOTYPE undersea electric turbine (seen here prior to being lowered under the
surface) looks and operates like an underwater windmill.
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A PILING BEING ASSEMBLED off the coast of England in June 2003 to support the 300-kilowatt
turbine pictured above.
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CORROSION-RESISTANT stainless steel cladding protects the guides and runners used to lift and submerge
the rotor assembly.
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THIS 22-TONNE PROTOTYPE of an undersea electric turbine was designed by engineers at The Robert
Gordon University in Aberdeen, Scotland.
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CALLED THE SEA SNAIL, it is capable of generating up to 150 kilowatts of electricity.
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CONSTRUCTED OF TUBULAR steel, the Sea Snail squats on the ocean bottom like an insect.
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OCEAN CURRENTS flow around the wing-shaped foils to create downward pressure much like the spoilers
on a racing car.
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La carrera para aprovechar las olas empleando turbinas sumergidas requiere de componentes de
acero inoxidable.
Por Dean Jobb
Nickel magazine, Marcha, 2004 -- El Pentland Firth es un canal de 23 kilómetros de
longitud que divide tierra firme de las Islas Orkney y conecta al Mar del Norte con el Atlántico Norte. En
algunos lugares tiene 10 Km. de ancho y, cuando el caudal de la marea alcanza su máximo en un momento dado,
genera más energía que la obtenida al combinar la producida por los pozos petroleros del mundo en un momento
dado.
Los investigadores e ingenieros están en la carrera de diseñar turbinas submarinas que puedan aprovechar el poder de las corrientes producidas por canales como el Pentland Firth, permitiendo el acceso a un suministro limpio, renovable casi ilimitado de electricidad. Las aleaciones que contengan níquel jugarán un papel importante garantizando que las innovaciones pueden soportar años a la exposición del agua de mar.
"Nuestro principal enfoque (en la selección de materiales) es claramente el ambiente subacuático corrosivo," apunta George Gibberd, Director de Ingeniería de la Marine Current Turbines Ltd (MCT). "Estamos considerando el empleo de materiales resistentes a la corrosión en componentes críticos. En términos de alta confiabilidad, no podemos usar cualquier otro material."
La compañía Británica ha producido un prototipo de turbina de 130 toneladas que asemeja y opera como un molino de viento submarino. Un aspa giratoria está unida a un pilote enclavado en el fondo del mar. Incorporada en el proyecto de mareas submarinas (el Seaflow Project), la turbina de 300-kilowatts se instaló en la afueras de la costa sur de Inglaterra en Junio del 2003. El rotor y transmisión están conectados a una abrazadera que puede ser sumergida en el océano, dejando únicamente la parte superior del poste asomándose por encima de las olas.
El prototipo Incorpora componentes de acero inoxidable y recubrimientos en "áreas seleccionadas técnicamente, donde su uso es absolutamente crítico," reporta Gibberd. Cerca de una tonelada de revestimiento de acero inoxidable protege las guías y rieles (runners) usados para levantar y sumergir el montaje del rotor. Donde la corrosión puede ser un problema se utilizaron conectores de inoxidable, así como en las escotillas de acceso y sellos.
La MCT está diseñando una versión más grande (megawatt) que si se afana, se estará comercializando en un par de años. "Existen varios materiales elaborados de acero inoxidable o de aleaciones base níquel que tenemos en mente una variedad de materiales para los sujetadores de alta resistencia," dice Gibberd. "Necesitamos pernos altamente pre-tensionados para fines de fatiga, y los aceros estándar son susceptibles a fragilizarse en el ambiente. También podrían usarse cables de acero inoxidable para los mecanismos de elevación. Sin embargo, tenemos que considerar las consecuencias de usar un metal noble en una planta donde se emplea un alto volumen de acero al carbono estructural."
Los Ingenieros de la Universidad Robert Gordon en Aberdeen, están desarrollando una pequeña turbina movible para producir electricidad sobre el fondo del mar. Un prototipo de 22 toneladas capaz de generar hasta 150 kilowatts, conocido como Sea Snail (Caracol de Mar), será probado en las caudalosas aguas de las Islas Orkney durante esta primavera.
Construido con un presupuesto y diseño para pruebas de corto plazo, el Sea Snail no contiene partes de inoxidable. No obstante, versiones futuras contendrán aleaciones de níquel, dice el Ingeniero Alan Owen del Sustainable Energy and Enviromental Research institute.
"La corrosión en esta etapa no es de mayor importancia. Pero de que la idea se considere como viable, entonces, estaríamos buscando involucrar materiales cuyo desempeño sea adecuado para la aplicación, debido a que se espera que estos artefactos tengan una larga vida útil de trabajo (de 15 a 20 años), por lo que tienen que ser fabricadas para cumplir con este objetivo."
La armazón tubular de acero del Sea Snail se acuclilla sobre el fondo del océano como un insecto. La turbina central se encuentra circundada de lóbulos en forma de alas que crean una fuerza descendente conforme la corriente pasa encima de estas semejante al efecto de un spoiler de un automóvil de carreras. "Mientras el flujo de corriente sea mas rápido, más fuertemente es empujado hacia lecho marino," explica Owen.
Los lóbulos deben girar en sentido contrario conforme la marea regresa. El centro reversible que permite que esto suceda deberá ser hecho de acero inoxidable para asegurar una operación sin problemas. Los diseñadores han rechazado la idea de un sistema de transmisión sellado. "Desde el punto de vista ingenieril, la simplicidad siempre es preferible," apunta. "Por consiguiente, me inclinaría hacia la idea de dejar el mecanismo abierto pero fabricado con materiales que sean resistentes a la corrosión."
Los lóbulos, actualmente fabricados de fibra de vidrio, pueden ser rediseñados empleando una cubierta de inoxidable, permitiendo bombear el agua de mar hacia adentro y fuera para mantenerse flotando. "Estos serán los principales candidatos para ser elaborados con acero inoxidable. Se crea una cavidad a la que de ninguna manera tienes acceso para tratarla, de tal modo que tienes que asegurarte de que no se corroerá internamente," dice Owen. Los aceros resistentes a la corrosión probablemente se conviertan en la alternativa para las turbinas que se usan bajo el mar, así mismo indica.
Al igual que el prototipo de la MCT, el Sea Snail está diseñado para izarse hacia la superficie para darle mantenimiento. Las turbinas para aprovechar la marea se instalarán donde las corrientes sean más fuertes y donde sea muy peligroso enviar buzos. Debido a que las estructuras están completa o parcialmente sumergidas, no alteran el panorama como las granjas de viento de altamar.
El potencial de las turbinas submarinas es inmenso. El equipo de Owen prevé la instalación de más de 100,000 unidades alrededor del mundo en las próximas dos décadas, generando electricidad vía las granjas de marea de gran escala o energizando plantas desalinadoras o tratadoras de agua.
"Esto deriva en una amplia, predecible y limpia fuente de energía," dice el director general de MCT Martin Wright acerca de esta tecnología. "Dicha tecnología cuenta con el potencial de realizar una gran contribución a las necesidades de energía del futuro pero sin contaminar o provocar cualquier daño ambiental significativo."
Dean Jobb is a Halifax, Nova Scotia-based freelance writer.
PHOTOS: Marine Current Turbines Limited and The Robert Gordon University
 Marine Current Turbines Limited Press Office |
