Recreación del esquema del funcionamiento del dispositivo.
Las presas de río cambian para siempre: el invento que logra generar electricidad barata y desplazamiento de peces sin daño
Genera energía verde con el flujo de un río, al mismo tiempo que permite a los peces desplazarse río arriba y abajo sin sufrir daños.
Más información: El invento chino que dejará obsoletos a los aerogeneradores: una cometa que da energía a más de 10.000 hogares al año
El ser humano lleva siglos modificando los cauces de los ríos con diferentes propósitos. En España es fácil encontrar presas que ayudan a acumular el agua y también sirven como fuente de energía renovable. Sin embargo, estas construcciones también tienen un impacto negativo en la naturaleza que las rodea, como en la vida de los peces de esas aguas.
Investigadores irlandeses han desarrollado una solución que permite seguir generando energía limpia, al mismo tiempo que cuida y protege a los peces que tiene por casa ese río. Como una puerta giratoria, el sistema deja el paso de los animales cuando hay afluencia, para después continuar con su otra funcionalidad.
La Unión Europea ha aprobado una legislación recientemente para enfatizar en la necesidad de restaurar y proteger estos entornos, eliminando las barreras fluviales, esas estructuras construidas transversalmente en un río para obstaculizar o modificar su flujo natural, como las presas, pero su eliminación puede resultar costosa e impedir la necesaria generación de energía renovable.
Prototipo de barrera fluvial con turbina y paso seguro para los peces Omicrono
"Queríamos diseñar nuestro sistema de modificación de barreras fluviales para que cumpliera la doble función de permitir la elevación de los peces río arriba y río abajo por encima de las barreras, y a la vez generar electricidad mediante una unidad de bomba-turbina respetuosa con los peces", explica Patrick Morrissey, profesor adjunto Martin Naughton de la Escuela de Ingeniería de Trinity.
¿Cómo funciona?
El equipo de investigación del Trinity College y la Universidad College de Dublín son los responsables de este nuevo sistema que modifica la barrera fluvial dotándole de una doble funcionalidad. Genera energía verde con el flujo de un río, al mismo tiempo que permite a los peces desplazarse río arriba y abajo sin sufrir daños.
El prototipo de este nuevo sistema de modificación de barreras se ha puesto a prueba en una piscifactoría de Irlanda con peces artificiales y vivos. Los resultados de la prueba demuestran las ventajas de esta alternativa en comparación con los sistemas ya conocidos.
Diseño de la turbina y paso seguro para peces Omicrono
El sistema de modificación de barrera (BMS) es una bomba centrífuga de tornillo que no afecta a los peces y es capaz de generar energía cuando opera de forma inversa como una turbina Screw-PAT, bombea peces río arriba con seguridad para la fauna de ese cauce. Las bombas centrífugas de tornillo se desarrollaron en la década de 1950 para el transporte seguro de peces vivos y son una herramienta frecuente en los sectores de la pesca y la acuicultura.
El diseño del BMS integra el Screw-PAT dentro de una barrera existente instalada en sentido inverso y combina sus capacidades de bombeo y generación de energía para permitir el movimiento de peces río arriba y río abajo, así como el transporte de sedimentos.
La salida de la bomba está orientada aguas arriba, por lo que el agua fluye de forma natural en sentido inverso y así, actúa como una turbina sin consumo de energía eléctrica. En modo PAT, el motor de la bomba actúa como generador para producir electricidad, mientras que en modo bomba, el motor impulsa la bomba para transportar los peces, facilitando así el movimiento de los mismos río arriba y consumiendo electricidad.
Para poder redirigir a los peces, el BMS integra un sistema de toma de peces Screw-PAT, un sistema de control y un sistema de almacenamiento de energía. El motor y el Screw-PAT están alojados en un marco de acero inoxidable para soportar la elongación del eje que conecta el motor y la turbina. Esto se realiza para garantizar que el motor y el sistema de control se eleven por encima del nivel de agua del río.
Por su parte, el objetivo del sistema de toma de peces es atraer a los peces que se congregan río abajo al pie de la barrera para que puedan ser bombeados río arriba en cantidades suficientes. El sistema detecta peces mediante un conjunto de sensores integrado por cámaras ópticas e infrarrojas. Cuando se identifica una cantidad suficiente se activa una señal que desacelera el rotor de la turbina, invierte el par y acelera el modo de bombeo.
Por su parte, dado que el bombeo consume energía, el sistema de almacenamiento de energía debe actuar como un banco de energía cuando el BMS necesite bombear, reduciendo o eliminando la necesidad de conectarlo a la red eléctrica cuando exista una conexión disponible.
Diseño de turbina en el sistema de modificación de barrera (BMS) Omicrono
Una vez que todos los peces se han movido río arriba, se activa la señal para restaurar el modo turbina. Esto garantiza que se detenga el bombeo y que el agua fluya libremente de vuelta a través de la turbina, girando el rotor y restableciendo la generación de energía.
Cuidando de anguilas
Las pruebas han demostrado que el dispositivo es respetuoso con los peces, con una tasa mínima de lesiones inferior al 3% durante el bombeo de 2.300 anguilas. También se ha demostrado que no ocasiona la muerte de los peces, pero el equipo de investigadores asegura que todavía faltan pruebas sobre el impacto del Screw-PAT en los peces cuando está funcionando como una turbina.
Las pruebas de campo se llevaron a cabo en la piscifactoría Inland Fisheries Ireland (IFI) en Roscrea, Irlanda, en un estanque de cría de hormigón. El agua entra al estanque por un extremo y fluye a través del estanque, saliendo por el otro extremo, recreando así el flujo unidireccional de un río.
![Energyfish en el centro de Munich](["https:\/\/s3.elespanol.com\/2023\/08\/29\/omicrono\/hardware\/790431133_235646199_320x180.jpg"])
Este estanque medía 32,4 m de largo, 4,6 m de ancho y contaba con una profundidad máxima de un metro. Había un muro divisorio de hormigón en el centro del estanque a 16 metros, que separaba las partes de aguas arriba y abajo del estanque.
Dentro del muro divisorio había dos aberturas de 0,9 metro de ancho. Una de las aberturas se bloqueó y el Screw-PAT se instaló en la otra. Esto permitió que los niveles de los lados de aguas arriba y aguas abajo se manejaran durante las pruebas.
Los investigadores indican que su propuesta compensa potencialmente el coste entre un 50% y un 85%. Esto resultado se han dado a conocer en una publicación en la revista revisada por pares Energies.
