17 de julio de 2025

Mextli Moreno

A nivel mundial, la creciente preocupación por reemplazar progresivamente el uso de combustibles fósiles por fuentes más limpias y sostenibles para producir electricidad ha impulsado la búsqueda de alternativas viables, técnica y financieramente. México depende de los combustibles fósiles para generar electricidad, principalmente del gas, y aunque fuentes renovables son cada vez más comunes en el país, existen formas de energía que han sido poco exploradas.

En palabras del Dr. Raúl Alejandro Ávalos Zúñiga, investigador de la Unidad Querétaro del Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), «las energías renovables más comunes son la energía eólica, la energía solar y la hidráulica; sin embargo, en México, la energía del océano no se está aprovechando, en particular, el oleaje marino».

A escala global, el mayor potencial energético del oleaje se encuentra en las regiones nórdicas y en zonas al sur, como Australia, donde la intensidad del oleaje permite una mayor generación energética.

Aunque en México el potencial es menor, se han identificado zonas viables en Baja California y el Golfo de México.

Si bien la energía del océano puede ser aprovechada de diversas maneras, el equipo liderado por el Dr. Ávalos Zúñiga, está encaminado a construir prototipos funcionales en México, que se adapten a las condiciones locales del oleaje marino. Para ello, diseñan generadores eléctricos lineales, que transforman el movimiento del oleaje en electricidad utilizando un mecanismo basado en la inducción electromagnética.

«Nosotros, en particular, estamos trabajando con generadores eléctricos no convencionales, que utilizan un metal líquido». El principio consiste en utilizar el oleaje y transformarlo en energía mecánica para, posteriormente y mediante convertidores de energía, producir electricidad.

Los generadores eléctricos lineales están diseñados con un medio conductor -cuyo principal material es el alambre de cobre- para generar electricidad por inducción electromagnética; en el caso del ideado en el CICATA, el conductor es un metal líquido, que permite un diseño más compacto y mejor adaptado al movimiento oscilante del mar.

El investigador explica que los generadores están formados por un ducto con un campo magnético, en el que es introducido un metal líquido que se hace oscilar. «Se confina completamente y. después. se tiene que acoplar».

Actualmente, el Dr. Ávalos Zúñiga y sus colaboradores trabajan en el diseño de un generador lineal de metal líquido con un simulador de movimientos oscilantes, como el de las olas. «La idea es probar diferentes modelos de generador antes de adaptarlos a lo que se conoce como convertidores de energía de oleaje».

Los generadores lineales de metal líquido, también conocidos como generadores magnetohidrodinámicos de metálico líquido alternos, son generadores eléctricos por inducción electromagnética. «Cuando se empieza a mover el metal líquido, al fluir como el agua, interacciona con el campo magnético (imanes) induciendo voltaje, una fuerza electromotriz».

Como parte del proyecto, han desarrollado prototipos de entre 30 cm y 40 cm, que actualmente están probando en condiciones controladas de laboratorio para evaluar su eficiencia y viabilidad energética, antes de probarlos en condiciones reales de oleaje. «Los estamos probando en condiciones lo más semejantes a las reales».

En un futuro, el investigador espera que estos generadores puedan soportar las condiciones marinas, que son extremas, y posteriormente desarrollar módulos de generadores para conformar una primera planta piloto en el mar.

La planta piloto tendrá el objetivo de suministrar energía a comunidades pequeñas o a zonas de difícil acceso a la red eléctrica; incluso, existe la posibilidad de instalar estos sistemas en embarcaciones, aprovechando los movimientos oscilantes para generar electricidad.

Uno de los principales desafíos de estos generadores es que producen corrientes eléctricas muy altas, pero con voltajes bajos, lo cual indica que su resistencia eléctrica interna es muy reducida. Este aspecto representa una limitación técnica que el equipo se encuentra trabajando en resolver.

De acuerdo con el Dr. Ávalos Zúñiga, una vez que sea alcanzado el éxito del funcionamiento de los generadores, conforme a las expectativas en pruebas de laboratorio, el siguiente paso será buscar financiamiento para desarrollar prototipos a mayor escala, que puedan ser evaluados en condiciones reales de operación.