Aprovechamiento de la Energía

Undimotriz

Mg. Ing. Alejandro Haim

Mg. Ing. Haim – Ing. Pelissero

Tipos de energías marinas

Mareomotriz

Energía Undimotriz Departamento de Ingeniería Mecánica

Mg. Ing. Haim – Ing. Pelissero

Undimotriz

Corrientes Marinas

Osmótica

Térmica Oceánica

El origen es la energía que emite el sol

Diferencia de presión de la masa de aire

Viento

Presión del viento sobre la superficie el mar

Deformación de la superficie del mar (ondulación)

Ondas marinas

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Las ondas se trasladan, pero no las partículas de agua, que se mueven en trayectorias elípticas o circulares

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Energía Cinética:

Velocidad de la onda

Energía Potencial:

altura que posee la ola Energía Hidráulica

Diferencia de presión

A-B

A

B

Tipo de energía que se quiere captar: hidráulica, potencial, cinética

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Cálculo de la potencia de las ondas Potencia por metro de frente de onda = 1,963 H² x T[*]

Siendo: T = período en segundos y H = altura de onda

Ejemplo: H = 2 m ; T =10 s Potencia= 1,963x10x4 = 78 kW/metro de frente de onda

[*] Pedro Ibáñez, Robotiker Tecnalia, España

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• Biomasa: 0,6 W/m² [1] • Solar: 200 W/m² [2] • Eólica: 400 a 600 W/m² [2] • Undimotriz: 2.000 a 3.000 W/m² [2]

• La energía de las ondas es una energía concentrada: • 5 veces mas que la energía eólica [2] • 10 a 30 veces mas que la energía solar [2]

[1] Ing. Agr. M. Sc. Jorge A. Hilbert, Clase Biomasa, Maestría Energías Renovables 2010 – UTN [2] Pedro Ibáñez, Robotiker Tecnalia, España

Datos comparativos de la densidad energética de los distintos tipos de energías renovables

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Energía Undimotriz A pesar de ser una energía renovable dependiente de las condiciones climáticas, en el mundo científico existe el consenso de que el recurso undimotriz es:

• Constante

• Predecible

• De alta concentración energética

• Pueden aparecer ondas en lugares de escaso viento pues se

originan en sitios lejanos y se trasladan casi sin perder energía

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Recurso Nacional

Potencial mundial: 200 a 500 GW

• Costa Argentina: 29 a 97 kW/m de frente de ola.

• Costa Argentina: 5.087 km

• Plataforma marina de 200 millas de baja profundidad.

• Zona de explotación exclusiva del Mar Argentino: son 2.809.237km², una de las más grandes del mundo

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Recurso Nacional

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MUTRIKU Sistema de columna de agua oscilante (OWS)

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• Estado: Funcionando desde 08/07/2011

• País: España, región vasca • Potencia: 269 kW • Transformación:

Undimotriz – aire a presión – turbina

• Costo: € 6,7 MM • Abastecimiento: 600

personas • Evita: 600 ton CO2/año

MUTRIKU Sistema de columna de agua oscilante OWS

Corte longitudinal de la planta Mutriku

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MUTRIKU

Corte longitudinal del equipo

3 de las 12

turbinas

Visita: Noviembre2011

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• Ubicación: Portugal

• Potencia: 750 kW

• Transformación: Sistema hidráulico – turbina hidráulica

Pelamis

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• Ubicación: Escocia , España - Santander

• Potencia: 150 kW

• Transformación: Sistema hidráulico – turbina hidráulica

OTP (Ocean Power Technologies)

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• Ubicación: Dinamarca

• Transformación: Sistema hidráulico – turbina hidráulica

Wave Star

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• Ubicación: Dinamarca

• Transformación: Sistema hidráulico – turbina hidráulica

Wave Star

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Mg. Ing. Haim – Ing. Pelissero Mg. Ing. Haim – Ing. Pelissero – Prof. Roberto Tula

• País: Brasil - Ceará

• Estado: construcción

• Transformación: Undimotriz – hidráulica - Eléctrica

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Proyecto

Aprovechamiento de la Energía Undimotriz

Tiene como objetivo la investigación y el desarrollo de

equipos y dispositivos innovadores capaces de

transformar la energía undimotriz en energía eléctrica

para su utilización en poblaciones dispersas de nuestra

costa patagónica.

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Integrantes del proyecto

• Dirección: Ing. Mario A. Pelissero (Esp. Química)

• Coordinación: Ing. Pablo Alejandro Haim (Esp. Mecánica)

• Sistemas Mecánicos: Ing. Pablo A. Haim, Ing. Mariano Montoneri, Prof. Roberto Tula, Emiliano Cireli (Esp. Mecánica), Dr. Ing. Pablo Valdez, Nahuel Maldonado

• Construcciones Marinas: Ing. Diego Gagniere (Esp. Naval), Ing. Néstor Ferré, Macarena Balbiani

• Sistemas Eléctricos: Ing. Federico Muiño y Prof. G. de Vita (Esp. Eléctrica)

• Equipamientos electrónicos: Ing. Ernesto Boeiro (Esp. Electrónica)

• Materiales: Ing. Mario A. Pelissero (Esp. Química)

• Oceanografía: Lic. Francisco Galia, Lic. Ana Julio Lifchitz y Ing. Pablo A. Haim

• Gestión: Ing. Guillermo Oliveto

• Sistemas de la Información: Ing. Sebastían Bagnasco, Ezequiel Heinke

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Estado del proyecto

• Estudio del estado del arte

• Estudio condiciones del Mar Argentino

• Diseño de dispositivos mecanismos, estructuras, sistemas eléctricos y electrónicos

• Cálculo y dimensionamiento

• Construcción de dispositivo 1:20

• Construcción de dispositivo 1:10 (2013)

• Construcción de equipo 1:1 (2015)

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• Largo del cuerpo del equipo: 3 m • Diámetro de las boyas: 3 m • Peso de las boyas: 10 ton • Largo del brazo: 6 m

Datos Principales:

Simulación del equipo

Render del equipo en el mar

Maqueta Funcional 1:20

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Puerto de Quequén – Prov. de Bs As.

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Equipo a escala 1:10 a probar en el INA

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Caso de un parque undimotriz

• Cantidad de boyas: 200

• Pérdidas del 25%

• Potencia por boya: 30 kW

• Potencia total: 6.000 kW = 6 MW.

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La potencia de 6 MW serían suficientes para:

Suministrar energía eléctrica a 5.000 hogares

(20.000 personas).

Evitar la generación de 15.000 toneladas de CO2

anuales, equivale al efecto depurativo de

2.000 hectáreas de bosque.

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Impacto Visual

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Equipo a escala real 1:1

Conclusiones finales

La energía undimotriz resulta de:

• Elevada densidad energética

• Consistencia en la disponibilidad energética durante

todo el año

• Gran potencial de nuestro mar

• Tecnológicamente accesible

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NUESTRO SUEÑO

Mg. Ing. Alejandro Haim – Ing. Pelissero

undimotriz@gmail.com

http://www.mecanica.frba.utn.edu.ar/energiaundimotriz

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