Evaluación técnica de generación de energía mediante turbinas mareomotrices en paralelo en la zona centro sur de Chile

Abstract

Lograr conseguir la sustentabilidad energética es un tema de prioridad a nivel mundial en la actualidad. Conseguir fuentes de energías limpias y renovables se ha vuelto una necesidad de urgencia debido a los altos índices de contaminación producidos por la combustión de materiales fósiles y el inminente impacto negativo que estos provocan en el medio ambiente, acrecentando los agentes responsables del efecto invernadero. Chile en la actualidad no está exento de esta problemática debido a los altos índices de contaminación generados por las termoeléctricas en la zona norte y las pérdidas de extensas áreas de bosque nativo producto de las hidroeléctricas en la zona sur. Por este motivo resulta innegable la necesidad de desarrollar nuevos sistemas y métodos de obtención de energía eléctrica que sean una real alternativa a los métodos convencionales utilizados actualmente. Estudios han demostrado que Chile tiene un gran potencial para la generación de energía a través de olas y un potencial mucho más pequeño, pero aún significativo proveniente de las mareas. Esto se debe a los casi 4800 [km] de extensa costa y la cercanía a esta de los grandes centros demandante de energía como lo son el sector industrial, la minería y un gran número de ciudades. Se estima que la capacidad disponible de este recurso renovable sería de unos 240 [GW], pudiendo ser lo suficientemente alto para satisfacer la demanda energética del país y a su vez transformándose en una de las alternativas sostenibles para el carbón, el diésel y gas. Tomando en cuenta estos antecedentes, la motivación para el desarrollo de este proyecto de título se enmarca en el contexto de reconocer la alta potencialidad de instalar dispositivos de energía mareomotriz en la zona centro sur del país, teniendo presente las condiciones geográficas que presentan las costas de la zona, la variedad climática, la presencia durante todo el año de oleaje sin interrupción y la cercanía que existe entre los centros industriales y ciudades con la costa. El objetivo principal de este proyecto es evaluar la implementación de turbinas mareomotrices para la generación de energía y analizar los factores marítimos que interviene en su funcionamiento. Para ello se seleccionó una ubicación estratégica, con el fin de tomar a favor las condiciones marítimas de dicha ubicación, realizando una evaluación técnica en base a su demanda energética. Se analizaron diversos modelos de turbinas mareomotrices, de los cuales, se seleccionó el modelo que presentó mayor conformidad de acuerdo a los requisitos técnicos y energéticos propuestos. Una vez realizada la selección, se evaluó el número necesario de turbinas en base a la demanda energética de la isla, obteniendo de este modo, diferentes combinaciones de posicionamiento para las turbinas seleccionadas. A través del software ANSYS FLUENT se realizaron múltiples pruebas de simulación, de las cuales se obtuvieron resultados paramétricos que representan el funcionamiento en conjunto de las turbinas en el fondo marino. Finalmente, por medio del análisis de los resultados obtenidos de las pruebas de simulación se seleccionó el posicionamiento más adecuado para las turbinas, asegurando su correcto funcionamiento y la generación de energía requerida.