La energía de las olas tiene su origen en el Sol. Este, al calentar la Tierra de manera desigual, produce diferencias de temperatura que provocan el movimiento del aire, de forma que el viento genera el oleaje del mar. Es el efecto de los vientos soplando sobre la superficie extensa del mar abierto lo que trasfiere la energía a las olas. La ciencia estima que solo en los mares de Europa las olas son movidas por el equivalente a 1.000 teravatios hora anuales (la demanda nacional española anual de electricidad ronda los 250 teravatios hora). Según el catedrático de la Universidad del País Vasco Jesús Mari Blanco, director del Grupo ITSAS REM y coordinador del máster Erasmus Mundus REM+ (Renewable Energy in the Marine environment), “el diseño, construcción y puesta a punto de este canal de olas responde a la necesidad de disponer de una infraestructura en el País Vasco que permita validar sistemas y/o dispositivos a escala de laboratorio”.
El tanque de olas se configura de la siguiente manera: en un extremo se ubica el generador de olas, y en el otro extremo, la zona de extinción o “playa". En la parte superior del tanque hay instaladas cámaras de última generación (tipo Qualisys) para registrar el movimiento de dispositivos flotantes en todas las direcciones posibles (delante/atrás, arriba/abajo, izquierda/derecha), junto con sondas de medición de oleaje, presión y fuerza, entre otros. Desde el puesto de control manejan el generador de oleaje y registran todos los datos recibidos de los sensores de medición.
El canal -explican desde la UPV- dispone de un sistema de generación de oleaje regular e irregular que permite reproducir cualquier tipo de estado de mar a través de un software de control diseñado exclusivamente para ello. Además, dispone de un sistema de absorción activa que evita el rebote de las olas en el extremo del canal, asegurando el oleaje deseado y, por tanto, pudiendo llevar a cabo ensayos de larga duración y fiabilidad.
“En función de la aplicación o estudio deseado -concreta el profesor Blanco-, la escala puede variar, por lo general, entre 1:20 y 1:100”. Estas condiciones de operación permiten simular en el canal las olas, tanto los estados de mar más comunes como los estados más extremos que se pueden dar en la realidad.
Aunque en el tanque se reproduzca el estado del mar, se usa agua dulce, dado que la variación de densidad entre ambas se considera “insignificante”. Actualmente, además, se pueden simular corrientes de mar, con una velocidad de hasta 0,4 m/s en el canal.
Jesús Mari Blanco, catedrático de la UPV/EHU: "el generador de olas tiene una longitud de 25 metros, pero puede simular olas de todos los tamaños, incluidas olas extremamente grandes, de cualquier parte del mundo, incluso tsunamis. Lo hacemos a escala de laboratorio para así posteriormente escalar el proceso a tamaño real. No hay que olvidar que ensayamos el comportamiento de prototipos, como pueden ser plataformas marinas para eólica offshore e incluso buques en movimiento, con un nuevo dispositivo de movimiento que acabamos de instalar, denominado towing tank, para su arrastre mientras se enfrenta al oleaje.
La razón de que sea tan largo, es porque las olas, al llegar al final, rebotan y contaminan la zona de medida, a pesar de que le hemos dotado asimismo de la última tecnología en absorción dinámica, tanto en la zona de extinción como en la propia pala, de forma que así prácticamente eliminamos el denominado 'ruido' en medición, para lo cual usamos cámaras Qualysis (las que usan en la industria del cine para emular movimientos humanos en animación, lo cual le da a su vez una mayor calidad al disminuir el error"
El coste del canal se ha sufragado con los fondos obtenidos a través de un proyecto de investigación conseguido por el Grupo de Investigación ITSAS-REM en una convocatoria pública de carácter competitivo promovida por el Gobierno Vasco/Eusko Jaurlaritza.
De 12,5 a 25 metros
La obra para instalar el generador de olas comenzó en enero de 2024 y el canal está operativo desde junio de ese mismo año. Para ello, se tuvieron que acometer importantes obras de infraestructura en tres laboratorios de la Escuela de Ingeniería de Bilbao.
Anteriormente contaban con un tanque de 12,5 metros de longitud. Sin embargo -apunta Blanco-, el no disponer de un sistema de absorción activa y la longitud limitada en ese tanque inicial, impedía llevar a cabo ensayos de larga duración, así como evitar el fenómeno de rebote del oleaje.
“Aun así, el tanque de 12,5 metros ha sido una buena manera de adquirir conocimiento y experiencia para poder dar el salto a este nuevo tanque con prestaciones de máximo nivel tecnológico”, ha concluido.
Proyectos
Ahora, el grupo reconocido de Gobierno Vasco ITSAS-REM está desarrollando varios proyectos financiados también por el Gobierno Vasco/Eusko Jaurlaritza a través de la convocatoria Elkartek.
Por un lado, están trabajando en un proyecto de investigación denominado EkiOcean en el que se abordan diferentes retos tecnológicos para llevar a alta mar plantas fotovoltaicas flotantes.
Por otro lado, en el proyecto Rul-Et se están llevando a cabo ensayos predictivos de fallos sobre dispositivos offshore, como por ejemplo las turbinas eólicas flotantes.
Otro de los proyectos en los que ha trabajado este grupo de investigación es la optimización de la planta undimotriz de Mutriku. En esta instalación, el oleaje que penetra en una cámara desplaza el aire de su interior, que se hace pasar por una turbina tipo Wells.
Esta turbina produce energía eléctrica. Lo que se está haciendo allí es probar "cómo poder optimizar la geometría de cada cámara de esa central mareomotriz de Mutriku en el tanque, para aumentar el rendimiento de la central".
REM +
El máster Energías Renovables en el Medio Marino (REM +), oferta formativa que coordina el profesor Blanco, es un postgrado que cuenta con el sello de calidad del programa conjunto Erasmus Mundus (EMJMD) y es ofertado conjuntamente por cuatro universidades europeas: la UPV/EHU (como coordinadora), la Universidad de Cork (Irlanda), la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología y la Escuela Central de Nantes (Francia).
Este máster comenzó su andadura como título propio de la UPV/EHU en 2017. Actualmente se está impartiendo la séptima edición y están a la espera de la aprobación de la nueva propuesta. El porcentaje de alumnado de fuera de la Unión Europea alcanza el 75%, y proviene de países como China, Rusia, Pakistán, Japón, México, Estados Unidos, Canadá, Chile, Argentina, Brasil y/o Reino Unido, entre otros, y ha contado también con alumnado de la mayoría de los países europeos.
El pasado 22 de enero tuvo lugar la inauguración de la séptima edición que sirvió también para presentar a las empresas vascas del sector el nuevo canal de olas.
