El profesor Tsumoru Shintake, de Okinawa Institute of Science and Techology Graduate University (OIST), anhela un futuro limpio, asequible e impulsado por energía sostenible. Originario del campo del acelerador de alta energía, en 2012 decidió buscar nuevos recursos energéticos: el viento y el sol se exploraban en profundidad, pero se movió hacia el mar.
Ese año, el Profesor Shintake y la Unidad de Microscopía de Ondas Cuánticas de OIST comenzaron un proyecto titulado "Caballo de mar", con el objetivo de aprovechar la energía de la corriente oceánica de Kuroshio que fluye desde la costa oriental de Taiwán y alrededor del sur de Japón. Este proyecto utiliza turbinas sumergidas ancladas al fondo del mar a través de cables de amarre que convierten la energía cinética de las corrientes naturales sostenidas en el Kuroshio en electricidad utilizable, que luego es entregada por cables a tierra. La fase inicial del proyecto fue exitosa y la Unidad está ahora buscando socios industriales para continuar en la siguiente fase. Pero los investigadores del OIST también desearon una fuente de energía oceánica que fuera más barata y fácil de mantener.
Aquí es donde entra en juego el vigor de las olas del océano en la costa. "Particularmente en Japón, si vas por la playa encontrarás muchos tetrápodos", explica el profesor Shintake. Los tetrápodos son estructuras de hormigón con forma de pirámides similares que a menudo se colocan a lo largo de la costa para debilitar la fuerza de las olas entrantes y proteger la costa de la erosión. Del mismo modo, los rompeolas son paredes construidas frente a playas con el mismo propósito. "Sorprendentemente, el 30% de la costa del Japón continental está cubierta de tetrápodos y rompeolas". Reemplazando éstos con tetrápodos e interruptores de olas "inteligentes", explica Shintake, con turbinas conectadas a ellas o cerca de ellas, ambas generarían energía y ayudarían para proteger las costas.
"Usar solo el 1% de la costa del Japón continental puede generar unos 10 gigawats [de energía], lo que equivale a 10 centrales nucleares", explica el profesor Shintake. "Eso es enorme."
Para abordar esta idea, los investigadores del OIST lanzaron el proyecto The Wave Energy Converter (WEC) en 2013. Implica colocar turbinas en ubicaciones clave cerca de la costa, como tetrápodos cercanos o entre arrecifes de coral, para generar energía. Cada ubicación permite que las turbinas estén expuestas a las condiciones ideales de las olas que les permitan no solo generar energía limpia y renovable, sino también ayudar a proteger las costas de la erosión a la vez que son accesibles para aquellos con fondos e infraestructura limitados.
Las turbinas de cinco aspas están construidas para resistir las fuerzas que se les imponen durante las duras condiciones de las olas, así como el clima extremo, como un tifón. El diseño del aspa y los materiales están inspirados en las aletas de los delfines: son flexibles y, por lo tanto, pueden liberar el estrés en lugar de permanecer rígidos y romperse. La estructura de soporte también es flexible, "como una flor", explica el profesor Shintake. "El tallo de una flor se dobla contra el viento", y así también las turbinas se doblan a lo largo de sus ejes de anclaje. También están diseñados para ser seguros para la vida marina circundante: las aspas giran a una velocidad cuidadosamente calculada que permite que las criaturas atrapadas entre ellas escapen.
Ahora, el profesor Shintake y los investigadores de la Unidad han completado los primeros pasos de este proyecto y se están preparando para instalar las turbinas, modelos de media escala, con turbinas de 0,35 metros de diámetro, para su primer experimento comercial. El proyecto incluye la instalación de dos turbinas WEC que alimentarán los LED para una demostración.
"Estoy imaginando el planeta doscientos años después", dice el profesor Shintake. "Espero que estas turbinas trabajen duro, en silencio, y muy bien, en cada playa en la que han sido instaladas".
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