Si de energía se trata, la creatividad nos acompaña: Tornillos que producen electricidad

¡Que me parta un rayo! Eso escuchaba de manera temeraria en aquellas conversaciones en dónde la honestidad estaba en entredicho. Además de aprender lo que era valentía, también fue una de las primeras formas en que aprendí el concepto de energía y posteriormente, de energía eléctrica. ¿Te imaginas cómo sería la vida sin electricidad donde solo dependamos de los rayos del sol? Imagínate por un momento cómo sería la comunicación con nuestros amigos, o las calles oscuras, solas, generando cierta sensación de miedo e inseguridad. Esto me lleva a pensar que realmente la energía eléctrica se ha convertido en una comodidad y una necesidad para el modo de vida actual.

Profundizando en estos temas; encontré que el camino desde el momento en que se genera la energía hasta que llega a nuestra vivienda, por lo general, es extenso. Sin embargo, su inicio históricamente ha tendido a ser el mismo: las centrales eléctricas. A pesar que hoy en día el avance en la ciencia y la tecnología nos brinda múltiples opciones para obtener este recurso, la hidroelectricidad es actualmente la fuente más importante en la matriz eléctrica latinoamericana.

Según el Informe de Asistencia Técnica del año 2019 emitido por el Fondo Monetario Internacional, en Colombia aproximadamente el 70% de la generación eléctrica depende de las hidroeléctricas, sin embargo, a pesar de ser consideradas como sinónimo de desarrollo, la misma sociedad las relaciona con un factor de pérdida de biodiversidad, y en medio de esta disyuntiva, se encuentran los bosques de Colombia, Refiriéndonos a una situación más específica, solo la represa de El Quimbo provocó que más de 11.000 hectáreas de bosque fueran afectadas.

Por otro lado, y teniendo en cuenta la capacidad de Colombia en desarrollar estos macroproyectos por la disponibilidad del recurso hídrico, por su topografía y además por la pluviosidad ¿Por qué 2,5 millones de colombianos no tienen energía eléctrica? Esta cifra fue tomada del periódico El Espectador, endonde además Jorge Valencia, exdirector de la Unidad de Planeación Minero-Energético (UPME), menciona que llevar energía a estos lugares resulta costoso y por esto se exploran otras alternativas como los paneles solares o alguna fuente energética que permita tener acceso a una mejor calidad de vida.

Una propuesta energética con una mirada diferente

“Las hidroeléctricas crearon una nube que no permitieron el desarrollo de este tipo de sistemas”, así expresó Raphael Armando Plazas Vargas, ingeniero electrónico, experto en ciencia y tecnología, quien tras estar relacionado con el proceso de paz, tuvo la oportunidad de conocer el espacio territorial de reincorporación de las Farc en Miravalle, en San Vicente del Caguán, Caquetá. Allí vivió un año con los reincorporados de las Farc y específicamente en el Río Pato, fue donde decidió implementar una solución energética con un enfoque de energía renovable y sostenible que conoció en Alemania (donde estuvo unos meses trabajando con una empresa que tenía un proyecto de energía limpia en Múnich).

Se trata de un tornillo sin fin o tornillo de Arquímedes. En la antigüedad este era utilizado para bombear agua. Hoy, gracias a diferentes actualizaciones y aplicaciones de ingeniería se ha podido utilizar para generar energía eléctrica. Como se presenta en la imagen a continuación, el tornillo consta de un eje en forma de cilindro y alrededor de él se sitúan superficies helicoidales. El agua entra por el canal de alimentación, y esta recorre el tornillo de arriba hacia abajo provocando en el un movimiento rotatorio. Este movimiento genera energía cinética, que luego, gracias al generador, es transformada en energía eléctrica.

Ilustración del Tornillo de Arquímedes para obtener energía eléctrica / ALUNA

La implementación de este tornillo es amigable con el medio ambiente, ya que su instalación en el lugar se realiza de manera natural porque se aprovecha el desnivel de una fuente, por lo tanto, no es necesario llevar a cabo obras civiles complejas que puedan perjudicar la fuente de agua o el medio natural que la rodea. La cantidad de agua que se puede aprovechar depende de la altura del desnivel. Cuando se tiene un desnivel de 1 metro se aprovecha un flujo de 500 l/s, la máxima capacidad de un hidrotornillo es de 15000 l/sg que se da para un desnivel de 10m aproximadamente.

Pero ¿cuánta energía puede generar este hidrotornillo y a cuantas familias puede abastecer? El hidrotornillo que se encuentra en el Río Pato tiene la capacidad de generar 50 kilovatios de electricidad, suficiente para alumbrar 50 casas durante 24 horas y los 7 días de la semana.

El gobierno de Noruega, Caritas Noruega, y la Pastoral Social de la Conferencia Episcopal de Colombia, donó $120.000.000 para la implementación de esta tecnología. Este tornillo pesa 5 toneladas, mide 8 metros de largo y tiene 3 metros de diámetro, fue transportado por la carretera que va de Neiva a San Vicente de Caguán y de ahí a la vereda Miravalle.

Una de las ventajas de este tornillo es que su movimiento se da a 20 revoluciones por minuto (RPM), por esto el desgaste mecánico es muy bajo lo que permite que la vida útil sea extensa, sobrepasando habitualmente los 20 años. Incluso, según Landustrie (empresa europea con más de 100 años de experiencia en la instalación de hidrotornillos) hay tornillos de Arquímedes que llevan más de 40 años funcionando.

El sol, una barrera para su funcionamiento

Las centrales hidráulicas, teniendo en cuenta su funcionamiento se clasifican en tres grupos: centrales de agua fluyente, centrales de embalse y centrales de bombeo. Las tecnologías basadas en la hidro cinética, como los hidrotornillos, se encuentran en el grupo de las centrales de agua fluyente, ya que en este están asociadas aquellas tecnologías que aprovechan el paso de una corriente de agua para obtener energía eléctrica.

La pregunta es ¿en épocas de verano, donde los caudales disminuyen que pasará con la energía? Efectivamente las variaciones en el caudal afectan directamente la potencia de energía obtenida, los máximos de potencia energética se obtienen en épocas donde las lluvias son abundantes y en épocas donde no lo son, es decir en épocas de sequía, la potencia puede llegar a ser casi nula.

Según Raphael, para brindar energía eficiente a un lugar aislado, como es el caso de Miravalle, se necesitan como mínimo dos fuentes de energía mezcladas, es por esto que, en vez de huir del sol, decidió aprovecharlo. De esta manera, Miravalle contaba con energía todo el tiempo, ya que en épocas de lluvia la mayor cantidad de energía la proporcionaba el movimiento de un tornillo en el Rio Pato y en épocas donde el sol era el protagonista, los paneles solares eran aquellos quienes brindaban la mayor cantidad de energía posible.

Cambiar a energías renovables y limpias no es solo una opción, sino nuestra única opción.

Teniendo en cuenta la dependencia del mundo en las centrales hidroeléctricas, se deben replantear estos esquemas y ser ajustados a estrictos criterios de sostenibilidad. El Fondo Mundial para la Naturaleza (“WWF” por sus siglas en inglés) organización no gubernamental que trabaja en pro de la preservación de la vida silvestre y la reducción del impacto humano en el medio ambiente, expresa en su informe titulado Informe de la Energía Renovable.100% de Energía Renovable para el año 2050que, para el año 2050, el 100% de la electricidad debe generarse de fuentes de energía renovables, y para lograr este objetivo se plantea una serie de recomendaciones. Entre las propuestas se encuentran que la energía renovable sea energía limpia, poner fin a la pobreza energética facilitando el acceso, desarrollar planes de acción para promover la investigación en materia de eficiencia energética y energías renovables, desarrollar y aplicar criterios de sostenibilidad que aseguren la compatibilidad de la energía renovable con el ambiente y los objetivos de desarrollo, entre otras.

De esta manera y brindado acceso a la energía eléctrica en lugares donde no la hay, se podría lograr la fractura de esta brecha social que hoy en día nos golpea y, además, ayudaría a combatir el cambio climático, ya que las personas que habitan en los lugares donde no hay acceso a la energía eléctrica por lo general utilizan combustibles fósiles, los cuales, tras su quema, contribuyen a la generación de emisiones contaminantes que alteran la calidad del aire en todo el planeta.

Construir un mundo donde todos los habitantes del planeta tengan acceso a energía limpia es la mejor opción, y la más económica, para las personas y para el medio ambiente.


Entrevistado: Raphael Plazas
Ingeniero electrónico
Periodista: Sharitz Daniela Mantilla

Conceptos clave:

  • Tornillo de Arquímedes: es una máquina que sirve para elevar líquidos. Accionando la manivela, el tornillo gira sobre su eje haciendo que el líquido suba por el interior del tubo. Otros modelos similares se utilizaban para elevar materiales sólidos o líquidos. Se atribuye su invento a Arquímedes, de ahí su nombre.
  • Energía renovable: Es la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Esta energía puede ser limpia o no, depende de la tecnología.
  • Energía limpia: Es un sistema de producción de energía con exclusión de cualquier contaminación. Son aquellas que no generan residuos y que promueven la conservación y la preservación del medio natural.

¿Qué te pareció este artículo? Déjanos un comentario haciendo clic aquí

Palabras clave: Energía hidráulica, aguas, innovación energética, energía sostenible, energías renovables, tornillos

Anuncio
Top
Ir al contenido