Diseño de una central undimotriz para la generación de energía eléctrica en la ciudad de Mollendo

• Autor: Escajadillo Charca, Fernando
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2018
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:UNSA/6701
• Enlace del recurso: http://repositorio.unsa.edu.pe/handle/UNSA/6701
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Undimotriz; Turbina Kaplan; Válvula Anti retorno; Elastómeros; Energías Renovables; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.03

La Energía Undimotriz, una de las formas de energía proveniente de los océanos, es aquella que aprovecha el movimiento oscilatorio de las olas, utilizando tanto la energía cinética, como la energía potencial de las mismas. Entre los múltiples Tipos de energía renovable que hay, el que más variantes presenta es la energía hidráulica, y dentro de este tipo de energía renovable, la mayor fuente de energía hidráulica son los mares y océanos ya que en total cubren más del 75% de la superficie terrestre. Las Energías Renovables No convencionales, se presentan como una posible solución al problema de los altos precios de combustibles fósiles, emisión de contaminantes producto de su quema, dependencia de países extranjeros, factores geopolíticos y posible agotamiento de este recurso en el mediano plazo. Complementariamente, la política energética y las exigencias medioambientales han llevado a la comunidad industrial a buscar alternativas a los combustibles fósiles, en atención a los impactos evidenciados en el medio ambiente, imponiendo restricciones importantes en su empleo. El presente trabajo consiste en el diseño de un sistema mecánico para la obtención de energía eléctrica proveniente de las olas del mar. El objetivo es que éste pueda ser utilizado en aplicaciones de mediana escala ubicadas en el borde costero, las cuales se encuentren cercanas de la red eléctrica de potencia. Se busca obtener un producto económico y limpio que resulta ser una alternativa válida versus la generación de electricidad con combustibles fósiles. Con el fin de contextualizar la generación de electricidad a partir de la energía de las olas, se hace una revisión de las formas de extracción de energía a partir del océano, sus manifestaciones y los principios de conversión. Además se hace una revisión de distintas tecnologías de generación que actualmente se encuentran en funcionamiento o en fase de investigación. En la presente tesis se hará el diseño de una central undimotriz basándonos en los principios de una central TAPCHAN, pero a diferencia de ésta, la central será de un mecanismo flexible y aplicable a muchos más bordes costeros. Consta de un ducto de grandes dimensiones en la cual tendrá 2 partes, una zona de impulsión (donde el área transversal del ducto se restringe drásticamente) y una zona de encapsulamiento en donde el agua es retenida mediante válvulas anti retorno, esperando el agua de la zona de impulsión para luego ser trasladadas a una cota superior y así ganar energía potencial. La zona de trabajo es en las proximidades de las playas de Mollendo, en donde se ha realizado la batimetría (topografía marina) correspondiente para tener los datos de las pendientes marinas. Una vez que el agua llegue a su cota superior, ésta será depositada en un conjunto de desarenadores para la eliminación de sedimentos, posteriormente el agua irá a una cámara de carga en donde ésta servirá como agua de retención para evitar posibles golpes de ariete y proporcionar un caudal regular a la tubería forzada. La tubería forzada se bifurcará para alimentar a las 2 turbinas Kaplan (las características técnicas de las turbinas Kaplan son: Ns=800 y Nq=240), que se han de instalar, dando éstas una potencia firme de 6.67 MW cada una. Posteriormente el agua pasa al tubo de aspiración, desde donde el agua marina es devuelta al mar. Queda pendiente el uso de la electrodiálisis (desalinizar el agua marina mediante el uso de electricidad) para posteriores trabajos de investigación, ya que ésta agua, salida del tubo de aspiración, puede servir como abastecimiento para una ciudad costera, así como para una posible irrigación frente a las costas del mar.