Generar energía alternativa con turbina para río de llanura

Alfredo Pintos/ Colaboración para UNO
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Investigadores de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN) Regional Paraná encararon un ambicioso proyecto donde, tomando los principios de la Turbina helicoidal de Gorlov, están en avanzada etapa de desarrollo de un prototipo para río de llanura que, en Entre Ríos en principio, tiene posibilidades ciertas de aplicación inmediata en los cientos de boyas que demarcan el canal a lo largo de los ríos Paraná y Uruguay además con abastecimiento a costo ínfimo para viviendas, centros asistenciales, destacamentos y todo tipo de actividad ribereña donde el servicio eléctrico es de difícil acceso.
 

El Gorlov helicoidal turbina (GHT), es una turbina de agua que funciona con hojas o láminas helicoidales. Fue inventada por el profesor Alexander M. Gorlov y patentado en 1995.
 

Gorlov enseña Ingeniería Mecánica en la Universidad de Northeastern desde 1976 y es un eminente investigador en el área de energía renovable, ha estudiado el comportamiento de las corrientes de agua y el viento. 
 

En la búsqueda de crear energía hidroeléctrica barata y ecológica, desarrolló turbinas helicoidales para uso en el río, mareas y corrientes de mar abierto. Su innovación ha dado lugar a una serie de patentes, y la turbina helicoidal que lleva su nombre, es una gran promesa para aliviar la crisis mundial en el uso de energía.
 

Esta invención fue galardonada como una de las cien mejores innovaciones de 2001.
 

El término “lámina” se utiliza para describir la forma de la sección transversal de la cuchilla en un punto dado, sin distinción para el tipo de fluido. En el diseño helicoidal, la curva de cuchillas alrededor del eje, tiene la función de distribuir uniformemente el fluido, de esta forma siempre hay una sección de la lámina en cada posible ángulo de ataque. Así, la suma del ascensor y las fuerzas de arrastre en cada hoja no cambian abruptamente con ángulo de rotación.
 

La principal diferencia entre ésta y las turbinas convencionales, es la orientación del eje en relación al flujo de corriente. El GHT es una turbina de eje vertical. El eje se encuentra posicionado perpendicular al flujo de corriente, mientras que las turbinas tradicionales son de eje horizontal. 

Medio ambiente
 

La GHT es ideal, cuando la construcción de una presa no es deseable o estrictamente necesaria.
 

Algunas de las ventajas de este producto, es por ejemplo, que elimina el potencial fallo de una presa, mejora la seguridad pública, elimina el costo inicial de construcción y mantenimiento de presas, también reduce impactos ambientales y ecológicos.
 

En general, un problema ecológico importante con instalaciones hidroeléctricas, es el riesgo real para la vida acuática. Un GHT gira lentamente, no genera gran turbulencia y su marcha puede ser detectada por los peces al nadar en sus proximidades. 
 

Se llevaron a cabo una serie de pruebas y se comprobó que, si un pez nada entre las paletas curvas, no se verá perjudicado. Los espacios abiertos entre las hojas incluso, son más grandes que hasta el pez más grande que vive en un pequeño río.
 

Ingenieros de la UTN Regional Paraná se encuentran desarrollando un prototipo de turbina del tipo Gorlov para río de llanura, cuya principal característica es la de no necesitar represa y ser altamente biocompatible. 
 

El proyecto prevé la microgeneración de energía en distintos lugares del río Paraná con la simple implantación, teniendo como alternativa la producción de gas hidrógeno para uso en pequeñas poblaciones ribereñas.

Equipo de trabajo
 

El director de Proyectos en el laboratorio de Energía Alternativa de la UTN es el ingeniero Electromecánico Carlos Mache, y son responsables los ingenieros José Stivanello y Gabriel Gareis. 
 

Además, trabajan en el equipo como becarios, los alumnos Marcos Rafael Benito, Santiago Cuestas, Facundo Cuestas, Walter Céparo, Gabriel Parody y Luis Lebus.
 

El equipo de investigadores destacó la colaboración invalorable y el asesoramiento de los doctores en Química, Juan Franco y Héctor Fasoli, del CITEFA, que ha sido fundamental para el desarrollo de los equipos de producción de gas hidrógeno.
 

El laboratorio cuenta con celdas PEM que mediante electrolización generan hidrógeno y oxígeno para ser usadas con motores eléctricos o iluminación, tecnología única en la región. 

En el laboratorio de la UTN
 

En el Laboratorio de Energías Alternativas de la UTN Paraná se terminó de desarrollar un nuevo diseño de la turbina y su generador que permiten mejorar el rendimiento y bajar los costos en relación al prototipo anterior. Este equipo necesita muy bajo mantenimiento, permite su posicionado satelital, medidor de profundidad de rió e iluminación a led. 
 

Estas mejoras demandan muy baja potencia eléctrica aproximadamente 50W y brindan mayor seguridad. Como el río tiene poca variación de velocidad, necesita una regulación mínima y su funcionamiento es casi ilimitado. A lo largo del río Paraná hay gran cantidad de Boyas que funcionan con mantenimiento costoso ya que entre sus componentes tienen celda solar y baterías. Este sistema es capaz de abastecer una boya de río, con el importante servicio que implica en las vías navegables. Sustituye la batería y celda solar disminuyendo costos y desalienta la piratería y el vandalismo. Son de escaso costo y mantenimiento.
 

La turbina es transportable, no requiere de dique ni entorpecimiento fluvial.

El proyecto
 

“Los proyectos de investigación y desarrollo del área de energía, vigentes en la UTN Paraná, están orientados a dar respuesta a diferentes problemáticas locales”, explicaron los investigadores y agregaron “en uno de los proyectos, se evalúa la posibilidad de generación de energía alternativa (electricidad y gas hidrógeno) con el objetivo particular de desarrollar -en pequeña escala- una planta de generación alternativa que dé respuesta a la provisión de pequeñas poblaciones ribereñas o isleñas”.
 

La construcción de una turbina de río de llanura con el fin de usarla en ríos de la provincia, sería un gran aporte a la economía local y una solución que posibilita el acceso popular. Según los expertos, el desarrollo contempla la medición y la transmisión de datos con tecnología innovadora en el país.
 

Es de destacar el impacto social de este proyecto. Los inmediatos serían: la inclusión social de los habitantes de asentamientos costeros, escuelas rurales, dispensarios, destacamentos policiales, entre otros. En el caso de las centrales generadoras podrían ser una alternativa para la provisión del servicio eléctrico y gas hidrógeno, muy similar en sus características calóricas, al gas natural. A largo plazo, la provincia se podría convertir en generadora de energía eléctrica y de producción de una alternativa de combustible para el transporte (mezcla de hidrógeno y gas natural) sin las objeciones ambientales atribuibles a las grandes represas de ríos de llanura.