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Equipo de la U. Federico Santa María potabiliza agua de mar con energía proveniente de las olas

Uno de los grandes desafíos que existen actualmente para desalinizar el agua de mar es el uso de energía fósil, que daña el medioambiente. Por eso, un grupo del Departamento de Ingeniería Mecánica de la USM está explorando una alternativa en el mismo oceano.

Potabilizar el agua de mar es una de las alternativas que durante años se ha estudiado para enfrentar la escasez hídrica que afecta al mundo. Pese a que se han hecho importantes avances en esta materia, uno de los principales desafíos sigue siendo la gran cantidad de energía que se utiliza en el proceso de transformar el agua de mar en agua apta para consumo. 

Esto, ya que para transportar el agua desde el océano hacia las plantas extractoras de sal se utilizan grandes estaciones de bombeo, las que funcionan a base de combustibles fósiles y que se caracterizan por un elevado consumo energético.

Para enfrentar este problema, un equipo de la Universidad Federico Santa María se encuentra trabajando en una alternativa que sea eficiente y a la vez que no dañe el ecosistema.

El proyecto está a cargo del profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica, Udo Rheinschmidt y consiste en la creación de prototipos capaces de replicar el bombeo del agua de mar reemplazando la energía fósil por energía undimotriz. Esto es, aquella energía que se genera a partir de las olas en áreas cercanas a las costas.  

“Creo que es la energía del futuro”, aseguró el académico. “El movimiento y la fuerza de las olas es inagotable, es constante y predecible; a diferencia de la energía solar, que se reduce en el invierno”, añadió.

El proyecto está siendo apoyado por los fondos de proyectos internos de investigación de la Dirección General de Investigación, Innovación y Postgrado.

¿Cómo funciona?

Wasserdrachen o “dragón de mar”, es la segunda versión del prototipo creado por el equipo de la USM para transportar el agua de mar. Actualmente se encuentra instalado en un canal de olas ubicado en la costa de Valparaíso con el objetivo de probar su resistencia y funcionamiento.

El prototipo está construido con un cilindro de PVC y en su interior incorpora un embudo fabricado con una hoja de metal, que se conecta a una válvula de anti retorno y posteriormente a una manguera.

Este mecanismo se instala bajo la superficie del mar, por lo que también cuenta con características de flotabilidad. Una vez que la ola pasa por el equipo, aprovechando la energía undimotriz se eleva una columna de agua a través de la manguera y se bloquea su retorno gracias a una válvula.

Este proceso se repite continuamente con cada ola y así es posible el bombeo del agua salada para su potabilización, la cual se realiza en equipos de desalinización por evaporización, que utilizan energía solar.

“Sin duda, el abastecimiento de agua potable en localidades costeras es un tema crucial y, de acuerdo a las proyecciones, será un problema crítico en el futuro. Es por esta razón que obtener este recurso desde el mar, usando la energía y la fuerza de las olas para bombearla, es doblemente eficaz”, destacó sobre la iniciativa el Director del Departamento de Ingeniería Mecánica, Carlos Rosales. 

Participación de estudiantes

Un aspecto relevante del proyecto es la colaboración permanente de los estudiantes de la universidad. Específicamente, aquellos de la asignatura de Investigación Aplicada y de memoristas nacionales e internacionales de Ingeniería Civil Mecánica.

Entre ellos destaca Eliecer Cabrera, perteneciente a esta carrera de la USM y uno de los precursores de la idea del bombeo a través de energía undimotriz. Adicionalmente, colaboraron Philipp Englisch, del Technische Hochschule Regensburg de Alemania, así como Esteve Baraut Marsal y Gonzalo García Uriarte, ambos de la Universidad Politécnica de Cataluña de Barcelona, España.

Actualmente participan los estudiantes de Ingeniería Civil Mecánica Hans Santibáñez, quien ya trabaja en un tercer equipo de mayor escala, y Cristián González, quien está desarrollando un sistema autónomo de medición de tensión de anclajes, para recolectar datos sobre el comportamiento real de las olas en interacción con el prototipo.

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