El Instituto de Hidráulica Ambiental de la Universidad de Cantabria (IHCantabria) ha participado en el desarrollo y validación de un modelo numérico que permitirá optimizar el diseño de dispositivos que captan la energía del oleaje.
En concreto, esta metodología numérica permite mejorar la eficiencia y acelerar -hasta un 60%- los tiempos de cálculo para diseñar dispositivos de energía undimotriz basados en columnas de agua oscilante de múltiples cámaras (OWC, por sus siglas en inglés). Esto constituye un gran avance para potenciar el alcance de una tecnología que resulta clave para aprovechar la energía del mar (energía undimotriz), ha informado IHCantabria.
Los resultados de esta investigación han sido publicados recientemente en la revista científica Ocean Engineering, bajo el título 'Numerical analysis of multiple-chamber OWCs efficiency using a fast PTO modelling approach in OpenFOAM'. Sus coautores son los investigadores de IHCantabria, Gabriel Barajas Ojeda y Javier López Lara, en colaboración con J.F.M. Gadelho, Lara y C. Guedes Soares, miembros del Centro de Tecnología Marina e Ingeniería Oceánica (CENTEC) del Instituto Superior Técnico de la Universidad de Lisboa, de Portugal.
Este trabajo aborda uno de los principales desafíos en el desarrollo de los dispositivos OWC: la representación numérica del sistema de toma de potencia (PTO), que transforma la energía de las olas en energía eléctrica.
"Habitualmente, estos sistemas son difíciles de simular con precisión, especialmente cuando se trata de configuraciones complejas como los OWCs de múltiples cámaras. Además, las simulaciones tradicionales requieren elevados recursos computacionales y tiempos prolongados, lo que limita su aplicación en fases tempranas de diseño", ha explicado Gabriel Barajas Ojeda, uno de los coautores del mencionado artículo científico.
El objetivo de esta investigación fue establecer una metodología que permita diseñar OWCs de forma rápida y fiable, combinando modelos experimentales con simulaciones numéricas de alta fidelidad en el entorno OpenFOAM.
"Esta nueva metodología permite explorar de manera más ágil, y con menor coste computacional múltiples configuraciones de diseño, condiciones de oleaje y ubicaciones potenciales para este tipo de dispositivos. A pesar de sus limitaciones, como la necesidad de calibración con modelos físicos y la dificultad para representar detalles del flujo en las inmediaciones del PTO, esta técnica representa un avance relevante para la caracterización del funcionamiento de este tipo de dispositivos de extracción de energía del oleaje", según Javier López Lara.
Este trabajo continúa una línea de investigación abierta en IHCantabria para desarrollar tanques numéricos de oleaje que permitan optimizar diferentes dispositivos de captación del oleaje.
Los resultados de esta investigación refuerzan el papel del modelado computacional como herramienta estratégica para el diseño de sistemas energéticos sostenibles y apunta a futuras mejoras, como la incorporación de los efectos de compresibilidad del aire, esenciales para aumentar la precisión de las estimaciones de eficiencia en condiciones reales.
