Ingeniero se inspira en los bigotes de foca para revolucionar la obtención de energía eólica

CIUDAD DE MÉXICO.- Un equipo de investigación liderado por el Dr. Yaqing Jin, profesor asistente en la Universidad de Texas en Dallas (UTD), ha desarrollado un sensor inspirado en los bigotes de las focas, con el potencial de mejorar la seguridad de las turbinas eólicas marinas. Este avance promete proteger las turbinas de las severas condiciones oceánicas, como tormentas y fuertes vientos, que representan un riesgo considerable para sus estructuras. Con la expansión de la energía eólica en alta mar como objetivo, estos sensores podrían ayudar a mitigar riesgos ambientales, convirtiéndose en un hito en el sector de las energías renovables.

El proyecto, que cuenta con el apoyo del Programa de Investigación del Golfo de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina, se basa en la observación de cómo las focas utilizan sus bigotes, conocidos como vibrisas, para percibir los cambios en su entorno marino. Según el Dr. Jin, estos bigotes tienen una forma retorcida, lo que les permite detectar con gran sensibilidad los movimientos en el agua. Inspirados por esta capacidad natural, los investigadores han creado un sensor que emula esta estructura, con el objetivo de detectar vibraciones y cambios en el flujo de agua que puedan afectar a las turbinas.

La investigación detrás del sensor: simulaciones en el laboratorio

Para estudiar el funcionamiento de los sensores, el equipo de investigación construyó un canal de agua de aproximadamente dos metros de longitud, diseñado para simular las condiciones oceánicas. Este sistema permitió a los científicos probar cómo reaccionan los sensores ante diferentes velocidades de flujo de agua, un aspecto crucial para anticipar situaciones como tormentas o corrientes peligrosas. La sensibilidad de estos sensores permitirá a los operadores de las turbinas eólicas en alta mar recibir alertas tempranas sobre condiciones adversas, evitando daños a las infraestructuras y mejorando la seguridad de los trabajadores en el lugar.

El Dr. Jin destaca que los sensores, al imitar la geometría de los bigotes de las focas, son capaces de captar incluso los cambios más sutiles en el flujo de agua. Esto los convierte en herramientas especialmente útiles para prevenir situaciones de riesgo, como olas grandes o vientos extremadamente fuertes que podrían dañar las turbinas. Además, estos sensores ofrecen una ventaja significativa respecto a los métodos tradicionales de monitoreo, como el uso de ondas sonoras, que pueden afectar negativamente a la fauna marina.

Ventajas ambientales y tecnológicas de los sensores bioinspirados

Una de las principales ventajas de estos sensores es su capacidad para detectar vibraciones sin emitir sonidos, lo que los hace mucho menos invasivos para la vida marina en comparación con las tecnologías que emplean ondas sonoras. En el caso de las turbinas eólicas marinas, los sensores desarrollados por Jin ofrecen un sistema de alerta temprana que no solo previene daños en las estructuras, sino que también minimiza el impacto ambiental. Según el Dr. Jin, los métodos tradicionales basados en ondas sonoras pueden ser molestos para los ecosistemas marinos, mientras que sus sensores son más respetuosos con el entorno.

Los sensores bioinspirados también tienen el potencial de hacer que la energía eólica marina sea más confiable. Al anticipar condiciones peligrosas antes de que se materialicen, los operadores podrían tomar decisiones informadas para prevenir problemas mayores, como la rotura de las turbinas o el daño a sus componentes. Este sistema proactivo de monitoreo permitiría una gestión más eficiente de las instalaciones en alta mar, lo que podría acelerar la expansión de este tipo de energía renovable en las regiones costeras.

Biomimética: la clave de la innovación tecnológica

El desarrollo de estos sensores se inscribe dentro de una disciplina creciente llamada biomimética, que busca inspirarse en las soluciones naturales para resolver problemas tecnológicos. Desde los tiempos de Leonardo da Vinci, que observó las alas de aves para diseñar máquinas voladoras, la biomimética ha impulsado numerosas innovaciones. Uno de los ejemplos más emblemáticos de este enfoque es el diseño del tren bala japonés, cuyo pico se inspiró en el martinete, un ave que ha perfeccionado la aerodinámica de su vuelo.

En el campo de la ingeniería y la robótica, la biomimética ha resultado en avances significativos, como los brazos robóticos inspirados en la flexibilidad de los tentáculos de pulpo o las cámaras de visión panorámica basadas en la estructura ocular de los insectos. Así, la naturaleza sigue siendo una fuente de soluciones innovadoras que mejoran la eficiencia y sostenibilidad de las tecnologías modernas.

El futuro de la energía eólica marina y sus desafíos

Con el crecimiento de la energía eólica marina en todo el mundo, los avances como el de los sensores inspirados en los bigotes de las focas pueden marcar un antes y un después en la forma en que se gestionan los riesgos ambientales asociados a las turbinas en alta mar. Si bien la tecnología aún se encuentra en fases de prueba, su potencial para mejorar la seguridad y sostenibilidad del sector es prometedor.

También podría interesarte: Sheba, la foca de Inglaterra que cumple 50 años en cautiverio; ¿Es la más antigua del mundo?

La implementación de estos sensores podría transformar la forma en que las turbinas eólicas marinas se monitorizan y operan, al mismo tiempo que ayuda a reducir su impacto sobre los ecosistemas marinos. Con el apoyo de la biomimética, este tipo de innovaciones podría llevar a la energía renovable marina a un nuevo nivel, optimizando tanto la eficiencia como la protección ambiental.