Investigadores de la Universidad de Osaka desarrollaron un sistema innovador para generar electricidad con olas. Esto es posible a partir del movimiento del mar mediante el uso de giroscopios. El dispositivo, denominado convertidor de energía de olas por giroscopio (GWEC), plantea una alternativa a los métodos tradicionales que hasta ahora no han logrado aprovechar de manera eficiente el potencial constante de los océanos.
En un contexto marcado por la necesidad de reducir la dependencia de combustibles fósiles, la energía renovable ha centrado la atención en fuentes como la solar y la eólica. Sin embargo, ambas dependen de factores intermitentes como la radiación solar o la intensidad del viento. En contraste, las olas del océano ofrecen un patrón más regular y predecible, aunque su aprovechamiento técnico ha representado un desafío.
El sistema de electricidad con olas
Los convertidores convencionales de electricidad con olas, conocidos como WECs, funcionan de manera eficiente únicamente dentro de un rango estrecho de condiciones marítimas. Cuando cambia la frecuencia o la dirección del oleaje, su rendimiento disminuye de forma considerable, lo que limita la producción continua de electricidad.
Esta restricción ha impulsado a la comunidad científica a explorar nuevas soluciones capaces de adaptarse a la variabilidad del entorno marino. El modelo desarrollado en Japón busca precisamente resolver ese problema estructural.
¿Cómo funciona el convertidor de electricidad con olas por giroscopio?
El GWEC integra un volante giratorio dentro de una estructura flotante. Cuando el dispositivo es impactado por las olas y experimenta cambios en la frecuencia o dirección del movimiento, el volante entra en un fenómeno físico conocido como precesión giroscópica, que implica una alteración en la orientación del eje de giro.
Este movimiento no se desperdicia. El volante está conectado a un generador que transforma la rotación en electricidad. Gracias a este principio, el sistema puede mantener una alta absorción de energía incluso cuando las condiciones del mar no son constantes, algo que los convertidores tradicionales no consiguen.
Según explicó el investigador Takahito Iida, la clave del avance radica en la capacidad del sistema para sostener el rendimiento ante variaciones en la frecuencia de las olas, lo que amplía el rango operativo del dispositivo.
La tecnología japonesa que genera electricidad con olas
Para evaluar el desempeño del sistema, el equipo utilizó la teoría lineal de las olas y modeló la interacción entre el mar, la estructura flotante y el giroscopio. A partir de simulaciones numéricas tanto en el dominio de la frecuencia como del tiempo, los investigadores determinaron los parámetros óptimos de control del volante y el generador.
Los resultados mostraron que el GWEC puede alcanzar una eficiencia de absorción de hasta la mitad de la energía disponible en distintas frecuencias, un logro relevante considerando que la mayoría de los sistemas actuales solo alcanzan altos niveles de eficiencia en frecuencias muy específicas.
Además, el convertidor que permite generar electricidad con olas mantiene un rendimiento elevado cerca de su frecuencia de resonancia, que coincide con el patrón natural de las olas. Los parámetros del giroscopio pueden ajustarse según las condiciones del entorno, lo que abre la posibilidad de optimizar su funcionamiento en diferentes regiones marítimas.
El avance sugiere que los convertidores giroscópicos podrían representar una vía sólida para explotar el potencial energético de los océanos de manera estable y predecible. La investigación desarrollada en Japón marca un paso significativo hacia tecnologías renovables capaces de complementar la energía solar y eólica, y contribuir a la transición energética global.
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