La captación de la energía oceánica se está convirtiendo en un nuevo tipo de generación de energía renovable Energía undimotriz: uso de husillos a bolas NSK

La nueva empresa sueca Ocean Harvesting está aprovechando una nueva fuente inagotable de energía. Con una boya flotante es posible convertir el movimiento ascendente y descendente de la superficie del mar en energía eléctrica, situación en que los husillos a bolas de alta resistencia de NSK desempeñan un papel importante.

Incluso si la proporción de generación de energía renovable aumenta constantemente; en vista de los ambiciosos objetivos de reducción de emisiones de CO₂, el mundo se ve en la necesidad de desarrollar nuevas fuentes sostenibles de generación de energía.

Ocean Harvesting ha desarrollado una solución que extrae energía del movimiento de las olas del mar. La idea básica del sistema, llamado InfinityWEC (Convertidor de la energía de las olas de mar o energía undimotriz), se centra en boyas fijadas al lecho marino. El oleaje del océano causa en las boyas un movimiento ascendente y descendente y este movimiento es capturado por un sistema hidráulico de resorte de tensión constante (un cilindro hidráulico conectado a un gran volumen de gas) y dos husillos a bolas de alta resistencia de NSK. Las tuercas de los husillos a bolas se conectan directamente al cilindro, convirtiendo así el movimiento lineal hacia arriba y hacia abajo en un movimiento giratorio (del husillo del husillo de bolas) que actúa directamente sobre un generador y produce energía eléctrica.

Se tuvieron que desarrollar muchas soluciones antes de que este concepto elegante y sostenible pudiera ponerse en práctica. Por ejemplo, es fundamental garantizar la alineación óptima del movimiento de la boya para cada ola individual, ya que es vital para una generación de energía eficaz. También es necesario garantizar el movimiento de retorno hacia abajo de la tuerca del husillo a bolas, tarea que realiza el cilindro hidráulico. El cilindro almacena parte de la energía generada debido a la fuerza de flotación y la libera al husillo a bolas en su movimiento descendente.

La elección del sistema de transmisión para estas funciones también requirió una gran diligencia, especialmente porque el sistema funciona constantemente en condiciones ambientales adversas (sellado bajo el agua) con una posibilidad limitada de realizar mantenimiento.

Mikael Sidenmark, director ejecutivo de Ocean Harvesting Technologies AB, explica: "En comparación con los cabrestantes y los accionamientos por piñón y cremallera que ya evaluamos, encontramos que los husillos a bolas son la mejor opción para conseguir gran potencia, carrera larga, alta eficiencia y alta salida de rotación al generador".

Los ingenieros de la empresa optaron por NSK debido a la prolongada vida útil de los husillos a bolas de alta resistencia de la serie HTF de NSK. Mikael Sidenmark afirma: "Se espera que los husillos a bolas realicen 100 millones de ciclos de carga en 20 años, y ello es algo muy exigente". Otra razón para colaborar con NSK, prosigue Sidenmark, es el buen nivel de soporte disponible.

El desarrollo de los husillos a bolas de alta resistencia de la serie HTF fue originalmente diseñado para aplicaciones de máquinas herramienta de alta resistencia, como prensas y otras máquinas formadoras, así como máquinas de moldeo por inyección con accionamientos eléctricos en lugar de hidráulicos. Gracias a su capacidad para soportar cargas muy elevadas y lograr una vida útil excepcionalmente prolongada, los husillos a bolas de la serie HTF también son adecuados para otras aplicaciones en infraestructuras, como elementos de amortiguación en sistemas innovadores que ayudan a proteger edificios de gran altura frente a terremotos.

Ocean Harvesting está probando actualmente un prototipo del "InfinityWEC" a escala 1:10. Si es satisfactorio, se realizarán ensayos con un prototipo a escala 1:3. En 2024 habrá una primera "Planta de energía undimotriz" de tamaño completo para poder demostrar su viabilidad. Mientras, NSK también estará ocupado con el trabajo de desarrollo, diseñando y fabricando un husillo a bolas HTF de alta resistencia del tamaño requerido por Ocean Harvesting.

1) El sistema WEC de Ocean Harvesting puede generar energía de forma sostenible y sin emisiones de CO₂ a partir de la energía de las olas del mar. Fotos: Ocean Harvesting





2) Dos husillos a bolas NSK y un cilindro hidráulico con sistema de resorte de tensión constante convierten el movimiento ascendente y descendente de la boya en un movimiento de rotación que impulsa un generador. Foto: Ocean Harvesting




3) Desarrollado originalmente para máquinas herramienta, los husillos a bolas de alta resistencia de la serie HTF también ayudan a proporcionar protección contra terremotos en edificios y puentes. Foto: NSK

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