Selección de un dispositivo WEC y evaluación del potencial para el aprovechamiento de la energía del oleaje en las costas de La Guajira-Colombia

Abstract

En el contexto de la transición hacia fuentes de energía renovables, este estudio propone el desarrollo de un Wave Energy Converter (WEC) de tipo boya oscilante. Este dispositivo busca convertir la energía potencial del oleaje en energía cinética mediante un diseño práctico y ensamblaje sencillo, utilizando materiales locales con costos de mantenimiento reducidos. El diseño polivalente del WEC permite su incorporación en una matriz para captar energía del oleaje y contribuir a la protección costera. La metodología empleada incluyó simulaciones numéricas con y pruebas físicas a escala de laboratorio. Los resultados revelaron que el WEC logra máximas eficiencias hidrodinámicas con una boya de 0.1 metros para las condiciones típicas del Caribe, en las pruebas de barrido de frecuencia con el modelo numérico OpenFOAM revelaron un aumento significativo de la potencia mecánica durante la resonancia, destacando la importancia de la sincronización entre el período natural del dispositivo y el de las olas. También se exploró la influencia del diámetro de la boya, resaltando la relevancia del ancho de captura. A pesar de la variabilidad en la potencia absorbida, la optimización del diseño debe considerar la resonancia y la eficiencia del ancho de captura para lograr un rendimiento eficiente en diversas condiciones de mar. La ubicación óptima para equilibrar captación de energía y protección costera, según los modelos numéricos Delft3D y XBeach, se identifica a 1.3 km de la costa, a una profundidad de 5 a 6 metros en las playas de Riohacha, Colombia. Estos hallazgos contribuyen al entendimiento de la interacción dinámica entre el WEC y las olas, proporcionando perspectivas clave para futuros desarrollos en tecnologías de conversión de energía de las olas.