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LEÓN

La chimenea que se enchufa al viento y al sol

Un graduado en Ingeniería Eléctrica de la ULE firma un proyecto de investigación basado en un sistema híbrido que reduce los costes y la dependencia de la producción energética de origen fósil.

E. L.
18/11/2018

 

Reza a los dioses Ra y Eolo. Aunque puede parecer que se encomienda a dos divinidades distintas del firmamento sólo pone el foco en una. Y es que la energía del sol es la causante de los vientos. Un sistema que tiene en cuenta el parte meteorológico, ya que para su funcionamiento es una información clave. No es lo mismo que el cielo esté nublado y la velocidad del viento sea cero que los rayos del sol penetren y haya un movimiento en masa del aire de acuerdo con las diferencias de presión atmosférica.

El uso de la chimenea eólico-solar para producir energía eléctrica se estudió con carácter formal en la década de los 80. En ese tiempo se llevó a cabo su construcción y puesta en funcionamiento lo que permitió la obtención de datos de generación experimentales. Un primer paso que continuaron explorando multinacionales para la construcción de grandes plantas. Ahora un catalán con ascendencia leonesa quiere contribuir a su potenciación con un proyecto bajo distintas condiciones meteorológicas y evaluando diferentes tecnologías.

Juan María Pérez Pacho, graduado en Ingeniería Eléctrica de la Universidad de León (ULE), bajo la tutela del profesor Miguel de Simón Martín, basó su trabajo de fin de carrera en una simulación de diferentes parámetros de diseño (dimensiones, temperaturas de la operación, etc.) de este tipo de instalaciones con el objeto de optimizar su rendimiento.

En concreto, estudió la revisión de la ventilación natural y los fenómenos físicos de su origen; analizó el comportamiento del flujo de aire al modificar tanto la superficie como los parámetros que influyen en el funcionamiento del sistema; comprobó el rendimiento de la chimenea eólico/solar modificando criterios de funcionamiento y ahondó en cómo mejorar el rendimiento de esta chimenea combinando con otra tecnología, como son los paneles fotovoltaicos, de tal forma que se consiguiera un sistema de producción energética híbrida.

Para ello, explica que se realizaron una serie de cálculos con distintas condiciones mediante un modelo matemático de la solución, cuya conclusión mostró que el rendimiento está condicionado por el coeficiente de pérdidas global, que se encuentra alrededor de los 5.08 W/m2K. Tras el estudio de las mencionadas pérdidas, se observó que sería posible compensarlas con un incremento de la altura de la chimenea, un aumento del área de captación o utilizando materiales con un coeficiente de aislamiento elevado.

Su innovación radica, tal y como expone el graduado de la ULE, en la obtención de energía limpia con un impacto visual reducido, dado que podrían aprovecharse huecos verticales en edificios, utilizando una tecnología madura y fiable. Además, recalca que se incluye por primera vez su hibridación con otras opciones tecnológicas, con la meta de aprovechar sinergias y mejorar así el rendimiento del conjunto.

En este sentido, Pérez Pacho subraya que la principal ventaja es la reducción de la dependencia de producción energética de origen fósil. «La inercia térmica genera un funcionamiento estable de generación energética en el sistema eólico, de forma que las rachas y perturbaciones son más fácilmente controlables con este sistema que con las propuestas eólicas convencionales».

En cuando al ahorro, apunta que aunque inicialmente se prevé «una fuerte inversión», ésta puede ser «significativamente menor» que la de un parque eólico convencional, e incluso que una planta fotovoltaica.

El proyecto se enmarca dentro de la línea de trabajo del grupo Eresma de la Universidad de León, que comenzó en el año 2016 y todavía sigue en curso. Es verdad, matiza, que no son los únicos que están trabajando con esta idea como hilo conductor, puesto que China ya ha construido un modelo de chimenea eólico-solar en la región de Jinsha Bay Wuhai, en Mongolia Interior, si bien presume de que la iniciativa leonesa trata de mezclarla e integrarla de manera efectiva en entornos urbanos. «Esta peculiaridad es, por el momento, pionera».

A corto plazo, sus planes de futuro pasan por mejorar el modelo de simulación del sistema e incorporar nuevas opciones. A medio y largo plazo, el horizonte está en construir los primeros prototipos a escala piloto para validar las simulaciones que Pérez Pacho ha descrito en el papel. El cierre a este proyecto lo pone, cuenta, un proyecto a escala industrial.

En la actualidad, el graduado en Ingeniería Eléctrica está realizando un máster en Ingeniería Industrial. Su proyecto se basa en la mejora de las actividades de mantenimiento en plantas energéticas. En concreto, busca optimizar el uso de drones y vehículos aéreos no tripulados para la inspección automatizada de grandes plantas fotovoltaicas y su integración en planes de mantenimiento avanzados. «Una necesidad que se convertirá en una realidad en muy poco tiempo», pronostica.

Compagina sus estudios con su trabajo en la empresa dedicada al sector de la climatización, Espaclima. Dos facetas que se funden para dar lo mejor de sí mismo y seguir creciendo. Según admite, los jóvenes de hoy «poseemos la formación, el talento y las capacidades para impulsar un cambio, pero la sobreprotección en el desarrollo atenaza la iniciativa y el emprendimiento».

Juan María Pérez Pacho es optimista, sin embargo, considera que la sociedad tiene intereses dispares y complejos, por lo que «no siempre el talento encuentra su recompensa». Por otra parte, añade que la satisfacción personal por la ejecución de la idea de manera exitosa es, en ocasiones, «la única recompensa y siempre resultará ser la más satisfactoria».

Lamenta que la energía no sea una de las líneas estratégicas del Gobierno autonómico. A su juicio, es un error porque gran parte de la competitividad de las empresas de Castilla y León depende de las innovaciones y desarrollos que en materia energética se realicen. Esta traba en el camino también provoca que el trabajo sea más difícil, sobre todo, para pequeños grupos con los que colabora. «Espero que esto cambie pronto», concluye.

 

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