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NEMMO

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Generar energía de las mareas

NEMMO Next Evolution In Materials and Models for Ocean Energy.
El sector energético debe reducir drásticamente el coste de las tecnologías para conseguir paridad de red y con el objetivo de alcanzar un coste energético nivelado de 0,15 euros/kWh en 2025 y 0,10 euros/kWh en 2030 para energía mareomotriz.

Problemática

El proyecto NEMMO busca generar el conocimiento necesario para implantar una metodología robusta de diseño y verificación que permita desarrollar palas de turbina fabricadas en materiales compuestos avanzados más grandes, eficientes y de una mayor vida útil con las que generar energía proveniente de las mareas.

Para 2050 las fuentes de energía en Europa deben ser renovables. Conseguir ese objetivo pasa por aprovechar la energía generada por el mar, aumentando la eficiencia energética de las turbinas mediante mejoras del diseño y nuevos materiales. Así de relevante es que la UE ha establecido el ambicioso objetivo de alcanzar los 100 Gigavatios de capacidad instalada en energía mareomotriz y undimotriz para 2050.

Las palas de las turbinas mareomotrices sufren los efectos del envejecimiento, la fatiga, el ‘bio-fouling’ –acumulación de microorganismos, plantas, algas, o animales sobre superficies mojadas– y la erosión por cavitación que hacen que las turbinas pierdan su eficiencia energética.

Cuando las turbinas funcionan a su máxima potencia, padecen especialmente el fenómeno hidrodinámico de la cavitación: cuando el agua pasa a gran velocidad por las afiladas aristas de las palas, puede variar tanto la presión que cambie inmediatamente a estado vapor. Las burbujas (cavidades) que se forman viajan a zonas de mayor presión e implosionan: el vapor regresa al estado líquido de repente. Las burbujas se ‘aplastan’ bruscamente y producen una estela de gas tan fuerte que, en el choque, puede resquebrajar la pala.
Mediante simulación se pueden diseñar nuevos sistemas y componentes para el control activo del flujo que atenuarán la cavitación y aumentarán el rendimiento y eficiencia energética de las turbinas marinas.

Resultados

Los principales resultados esperados del proyecto NEMMO son:

  • Nuevas herramientas de simulación para el modelado del funcionamiento de palas de turbina para la generación de energía mareomotriz, incluyendo la definición instantánea de fenómenos de cavitación.
  • Modelos de comportamiento de fatiga, rendimiento hidrodinámico, envejecimiento, ‘bio-fouling’ y desgaste por cavitación.
  • Novedosos equipos y metodología de ensayo para la evaluación de ‘bio-fouling’, envejecimiento, fatiga y erosión por cavitación.
  • Sistema Active Flow Control, superficies biomiméticas y materiales compuestos y recubrimientos nano-mejorados para palas de turbina de marea de alto rendimiento.
  • Metodologías de diseño para desarrollar palas de turbina fabricadas en materiales compuestos avanzados que mejoren el rendimiento hidrodinámico, la durabilidad y la resistencia a ambientes marinos.
  • Fabricación de palas a escala 1:1 en materiales compuestos optimizados de acuerdo a los hallazgos del proyecto NEMMO.
  • Ensayos a escala real para la caracterización y evaluación completas del diseño optimizado, incluyendo una primera prueba del ciclo de mareas en un demostrador a gran escala en alta mar.

Soluciones tecnológicas aplicadas

Casos de éxito

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