Energía undimotriz: un enfoque revolucionario para la generación renovable

La inmensidad de los océanos representa una de las fuentes de energía más prometedoras del planeta, aunque históricamente ha sido una de las más difíciles de aprovechar con éxito. Actualmente, la mayoría de los sistemas de generación undimotriz enfrentan un desafío crítico relacionado con su baja eficiencia operativa, lo que limita su implementación a gran escala.

Estas tecnologías convencionales suelen funcionar de manera óptima solo bajo condiciones de oleaje muy específicas y rangos estrechos de frecuencia. Esta limitación técnica ha impulsado a la comunidad científica a buscar soluciones mucho más flexibles, adaptables y universales para la conversión de la energía del mar.

A principios de 2026, Takahito Iida, investigador de la Universidad de Osaka, presentó una propuesta disruptiva en este campo: el Convertidor de Energía de Ondas Giroscópicas (GWEC). Este concepto ha sido diseñado específicamente para capturar energía de manera eficiente a través de un espectro de frecuencias mucho más amplio que el de las instalaciones tradicionales.

El funcionamiento del GWEC se fundamenta en el fenómeno físico de la precesión giroscópica, permitiendo transformar el movimiento errático del mar en electricidad constante. El proceso se divide en varias etapas mecánicas coordinadas que garantizan la captura del movimiento cinético.

En primer lugar, un volante de inercia en rotación constante se instala de forma segura sobre una plataforma flotante. Esta base está diseñada para reaccionar ante el movimiento de la superficie del agua, sirviendo como el primer receptor de la fuerza de las olas.

Posteriormente, las oscilaciones naturales de la plataforma, provocadas por el vaivén del océano, generan un par de torsión específico. Este par de torsión es la fuerza necesaria para inducir un cambio en la orientación del sistema giroscópico interno.

Este par de torsión provoca que el eje de rotación del volante realice un movimiento de precesión. Es precisamente este desplazamiento angular el que se aprovecha para generar trabajo mecánico dentro de la estructura del convertidor.

Finalmente, este movimiento cinético de precesión activa un generador eléctrico integrado. Gracias a esta cadena de transformación, la energía mecánica de las olas se convierte finalmente en energía eléctrica lista para ser distribuida o almacenada.

Para validar esta tecnología, Takahito Iida llevó a cabo un exhaustivo análisis teórico y numérico utilizando la teoría lineal de ondas. Este estudio, cuyos resultados fueron publicados en la prestigiosa revista Journal of Fluid Mechanics, modeló con precisión la interacción entre el entorno acuático y el mecanismo.

Los resultados de la investigación indican que, con un ajuste adecuado, el GWEC es capaz de alcanzar una eficiencia teórica máxima de conversión del 50%. Este porcentaje representa un avance significativo en comparación con las tecnologías de generación marina actuales.

Un aspecto fundamental de este hallazgo es que la eficiencia del 50% se mantiene en un amplio rango de frecuencias. Esto significa que el sistema no depende de un único punto de resonancia, lo que convierte al enfoque giroscópico en una opción sumamente estable para la captura de energía.

Las simulaciones numéricas también confirmaron la estabilidad del modelo desarrollado por Iida. El análisis incluyó el estudio de las respuestas giroscópicas no lineales, asegurando que el dispositivo pueda soportar las condiciones cambiantes y a veces extremas del entorno marino.

Una ventaja clave de este sistema es su notable capacidad de adaptación. El GWEC mantiene una absorción de energía elevada a pesar de las variaciones constantes en el estado del mar, un factor que es vital para garantizar la rentabilidad de cualquier proyecto de energía renovable marina.

Además, la naturaleza autónoma de su diseño permite que el GWEC sea utilizado para la generación de electricidad a bordo de embarcaciones. Esto abre la puerta a que los buques puedan producir su propia energía limpia mientras navegan, reduciendo su huella de carbono.

El equipo de investigación liderado por Takahito Iida ya ha establecido una hoja de ruta clara para la materialización de este proyecto. Sus planes inmediatos incluyen la creación de un prototipo a escala reducida de 50 cm para realizar pruebas de rendimiento en un tanque especializado de 100 cm de longitud.

Asimismo, se proyecta el desarrollo de un generador de mayor escala con una potencia de 300 kW. Este dispositivo estará adaptado específicamente para suministrar energía complementaria a buques comerciales de tamaño estándar, integrándose en sus sistemas eléctricos existentes.

Esta innovación surge en un contexto de crecimiento acelerado para el sector de las energías limpias. En 2024, el mercado global de energías renovables alcanzó la cifra histórica de 1,77 billones de dólares, consolidando la importancia estratégica de nuevas fuentes como la energía marina.

Lo que diferencia fundamentalmente al GWEC de otros dispositivos, como los absorbedores puntuales o las columnas de agua oscilantes, es la protección de sus componentes. Al mantener el generador y las piezas móviles resguardados dentro del casco, se evita el contacto directo con el entorno hostil.

Esta protección interna es vital para combatir la corrosión provocada por el agua salada y reducir el desgaste mecánico prematuro. Gracias a este diseño estanco, el sistema de Iida promete una vida útil más prolongada y menores costes de mantenimiento que las tecnologías competidoras.