Un sistema pasivo con conos sumergidos duplica el período natural de convertidores de energía undimotriz y mejora su rendimiento en mar abierto.
- 🌊 Conos submarinos pasivos.
- ⚡ Hasta un 52% de eficiencia en olas regulares.
- 🔧 Menor complejidad mecánica.
- 🛠️ Mantenimiento más sencillo.
- 🏝️ Especial interés para islas y zonas costeras.
- 🌍 Nueva vía para diversificar las energías renovables.
Un sistema pasivo con conos submarinos mejora hasta un 52% la captación de energía de las olas
La energía de las olas encuentra una solución sorprendentemente sencilla
La energía undimotriz, aquella que aprovecha el movimiento natural de las olas para generar electricidad, lleva décadas considerada una de las grandes fuentes renovables con potencial para complementar la producción eólica y solar. El océano nunca deja de moverse. Incluso cuando el viento desaparece o el Sol se pone, las olas siguen transportando enormes cantidades de energía.
El problema siempre ha sido el mismo: muchos convertidores de energía marina no consiguen sincronizarse con el movimiento real del mar, especialmente cuando predominan los grandes oleajes de periodo largo. Esa falta de sincronía reduce de forma considerable la electricidad que pueden producir.
Un grupo de investigadores de la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), en Ecuador, junto con especialistas del Stevens Institute of Technology, en Estados Unidos, y otras instituciones colaboradoras, ha demostrado que una solución muy simple puede marcar una diferencia importante. Su trabajo, publicado en Energy Conversion and Management: X, propone utilizar conos sumergidos instalados bajo una plataforma flotante para modificar su comportamiento de forma completamente pasiva.
Aprovechar la propia física del océano
En muchas tecnologías actuales se recurre a sensores, sistemas electrónicos de control y mecanismos activos que ajustan continuamente el funcionamiento del dispositivo según cambian las condiciones del mar. Son soluciones eficaces, aunque también incrementan el coste de fabricación, el consumo energético propio y las necesidades de mantenimiento.
La propuesta desarrollada por los investigadores sigue una filosofía distinta. En lugar de añadir más tecnología, deja que la interacción natural entre el agua y la estructura haga el trabajo.
Los conos invertidos permanecen sumergidos a ambos lados de la plataforma flotante. Al desplazarse con las olas, retienen parte del agua y generan un efecto hidrodinámico que modifica el movimiento de balanceo de toda la estructura. Dicho de otra forma, consiguen que el dispositivo «acompañe» mejor el ritmo del océano.
Ese pequeño cambio resulta clave para aumentar la cantidad de energía que puede extraerse de cada ola.
Un experimento que confirma el potencial de la idea
Para comprobar que el concepto funcionaba fuera de las simulaciones por ordenador, el equipo construyó un modelo físico a escala 1:40 y lo ensayó en el tanque de olas del Davidson Laboratory, perteneciente al Stevens Institute of Technology.
Los investigadores compararon cinco configuraciones distintas: una plataforma sin conos y otras cuatro con conos de diferentes tamaños y posiciones.
Durante las pruebas analizaron parámetros fundamentales como:
- La estabilidad de la plataforma.
- El periodo natural de balanceo.
- La respuesta frente a distintos tipos de oleaje.
- La capacidad real de captación energética.
Los resultados fueron especialmente llamativos. La incorporación de los conos logró duplicar el periodo natural de balanceo, permitiendo que el dispositivo respondiera mucho mejor frente a los oleajes largos, precisamente aquellos que suelen desaprovechar muchos sistemas actuales.
Además, la estabilidad de la plataforma apenas se vio afectada, un aspecto fundamental para cualquier instalación marina.
Hasta un 52% de captación energética
El mejor diseño ensayado alcanzó una Capture Width Ratio (CWR) del 52% en condiciones de oleaje regular.
Este indicador compara la energía realmente capturada con la energía disponible en el frente de ola que atraviesa el dispositivo. Cuanto mayor es ese porcentaje, mayor es la eficiencia del convertidor.
Las pruebas realizadas con oleaje irregular, mucho más parecido al mar real, también ofrecieron resultados muy prometedores. En estas condiciones la eficiencia se mantuvo alrededor del 21,5%, una cifra destacable teniendo en cuenta la enorme variabilidad que presenta el océano.
Este aspecto resulta especialmente importante porque numerosos dispositivos muestran excelentes prestaciones en laboratorio, aunque después pierden buena parte de su rendimiento cuando se enfrentan al comportamiento impredecible del mar.
Una tecnología pensada para lugares donde cada kilovatio cuenta
Uno de los mayores atractivos del sistema es que reduce la dependencia de componentes electrónicos complejos, algo especialmente valioso en regiones alejadas de grandes centros industriales.
Archipiélagos como Galápagos, pequeñas islas o comunidades costeras con infraestructuras limitadas podrían beneficiarse de equipos más fáciles de mantener y con menos posibilidades de sufrir averías.
En muchos de estos territorios la generación eléctrica sigue dependiendo de combustibles fósiles importados. Cada litro de diésel transportado hasta una isla implica mayores costes económicos y ambientales. Incorporar energía de las olas ayudaría a reducir esa dependencia y reforzaría la seguridad energética.
La energía marina gana protagonismo en la transición energética
Aunque la energía undimotriz todavía representa una pequeña parte del conjunto de las renovables, el interés internacional continúa creciendo.
Europa mantiene algunos de los proyectos piloto más avanzados del mundo gracias al impulso de programas comunitarios destinados a acelerar las tecnologías marinas. Países como Portugal, Reino Unido, España o Noruega llevan años probando convertidores capaces de aprovechar tanto las olas como las corrientes marinas.
En paralelo, la Unión Europea sigue impulsando el desarrollo de las energías renovables marinas como parte de su estrategia para descarbonizar el sistema energético y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. El objetivo pasa por combinar distintas fuentes limpias capaces de generar electricidad en momentos diferentes, aumentando la estabilidad de la red eléctrica.
La energía de las olas presenta una ventaja interesante frente a otras renovables: su comportamiento suele ser más predecible que el del viento y, en determinadas zonas costeras, mantiene una producción relativamente constante durante buena parte del año.
Los próximos retos antes de llegar al mercado
Los propios investigadores reconocen que todavía queda trabajo por delante antes de convertir esta tecnología en un producto comercial.
Entre las siguientes etapas destacan:
- Optimizar la geometría de los conos para obtener aún mayor rendimiento.
- Incorporar modelos hidrodinámicos más complejos que reproduzcan mejor el comportamiento del mar.
- Integrar un sistema completo de conversión eléctrica que permita evaluar toda la cadena de generación de energía.
- Validar el funcionamiento mediante pruebas prolongadas en mar abierto.
Si estos pasos confirman los resultados obtenidos en laboratorio, el diseño podría convertirse en una alternativa muy competitiva para futuras instalaciones undimotrices.
Potencial
La investigación demuestra que la innovación no siempre requiere sistemas más complejos. En ocasiones, comprender mejor cómo interactúan una estructura y el entorno natural permite obtener mejoras importantes con soluciones sencillas.
Si esta tecnología continúa evolucionando, podría facilitar la llegada de convertidores de olas más eficientes, económicos y fáciles de mantener, especialmente útiles para islas, puertos y comunidades costeras que buscan reducir su dependencia de los combustibles fósiles.
Combinada con energía solar, eólica y sistemas de almacenamiento, la energía undimotriz puede ayudar a construir redes eléctricas más resilientes y diversificadas. Aprovechar un recurso tan abundante como el movimiento del mar representa una oportunidad para avanzar hacia un modelo energético con menores emisiones, mayor seguridad de suministro y un mejor aprovechamiento de los recursos naturales disponibles.
Más información: Ruben J. Paredes et al, Passively-tuned roll-based wave energy converter for enhanced efficiency and frequency adaptability, Energy Conversion and Management: X (2026). DOI: 10.1016/j.ecmx.2026.101575
Deja una respuesta