Imagínese esto:ropa que carga su reloj inteligente mientras camina, edificios que vibran con el viento y encienden sus luces, un camino que extrae energía de la fricción creada por los automóviles en movimiento y estructuras flexibles que cambian de forma en las olas del océano para generar electricidad limpia. para las comunidades de todo el mundo.

No es ciencia ficción. Algún día, podríamos aprovechar estas fuentes de energía naturales gracias a un dominio de tecnología incipiente que acaba de obtener su primera patente:tecnologías de conversión de energía integrada distribuida (o DEEC-Tec, pronunciado deck-tech, para abreviar).

La primera patente de la invención es específicamente para aplicaciones en energía renovable marina:energía limpia generada a partir de olas, corrientes y mareas de océanos y ríos. Pero DEEC-Tec eventualmente podría transformar las fuentes de energía cotidiana, incluidos casi todos los movimientos físicos o cambios dinámicos de forma, en electricidad u otras formas de energía utilizable.

"El dominio DEEC-Tec tiene piernas y está creciendo", dijo Blake Boren, ingeniero senior del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) e inventor principal de la patente junto con Jochem Weber, ingeniero jefe del programa de energía hidráulica de NREL. DEEC-Tec bien podría tener las piernas para entrar en edificios, ropa y carreteras, pero está comenzando en el océano. "La patente muestra que estamos cobrando impulso en un área de investigación fructífera", dijo Boren.

Entonces, ¿cómo funciona realmente este prometedor dominio DEEC-Tec?

Imagina una serpiente de mar. Esa serpiente puede nadar gracias a una intrincada asociación entre sus muchas células musculares flexibles. En el dominio DEEC-Tec, los convertidores de energía individuales trabajan juntos, como células musculares, para crear una estructura más grande, muy parecida a la serpiente marina. La mayoría de los dispositivos utilizan un generador para convertir la energía del océano en fuentes de energía utilizables, limpias y renovables, incluida la electricidad. Pero DEEC-Tec acumula sus muchos pequeños convertidores para formar un convertidor de energía más grande, a menudo flexible.

"DEEC-Tec brinda a los investigadores y desarrolladores una forma completamente nueva de pensar sobre cómo convertir la energía marina de las olas, las mareas y las corrientes oceánicas en formas de energía más utilizables, como la electricidad", dijo Boren.

Combinados, estos diminutos convertidores de energía pueden formar la base de telas, mamparos, estructuras de soporte y más, construyendo una gama de estructuras de conversión de energía basadas en DEEC-Tec. Por ejemplo, los convertidores de energía de las olas basados ​​en DEEC-Tec podrían verse como globos que se contraen y expanden, serpientes que se ondulan o remos que giran y se doblan para aprovechar la energía de las olas del océano.

Estos globos, serpientes y remos adaptables también podrían traer grandes beneficios. Los convertidores de energía de las olas flexibles, también conocidos como flexWEC, pueden aprovechar y convertir las olas en energía utilizable en toda su estructura. Por lo tanto, no importa dónde o cómo interactúe la energía de las olas con la estructura de un dispositivo, los convertidores de energía estarán ahí para transformar esa ola en energía.

Debido a que los flexWEC no concentran la energía de las olas del océano en un único convertidor de energía (como un generador rotativo solitario o un cilindro de pistón hidráulico) o un sistema de transmisión de energía (como un eje de transmisión o una caja de engranajes), evitan acumular fuerzas de las olas del océano que podrían apagar o dañar la máquina. De hecho, otros convertidores de energía de las olas a menudo usan grandes marcos de acero para proteger sus cuerpos rígidos de las fuerzas oceánicas, pero esos marcos pueden ser costosos y pesados. En cambio, los flexWEC pueden ir con la corriente.

Los marcos de FlexWEC también podrían permitirles aprovechar la energía de una gama mucho más amplia de ubicaciones oceánicas y frecuencias de energía de las olas. "Algún día, podría haber granjas de energía renovable marina basadas en DEEC-Tec frente a la costa de California, Oregón o Washington, con este tipo de convertidores de energía de las olas que podrían alimentar a las comunidades costeras o la red de servicios públicos en general", dijo Boren.

Los altos costos son uno de los últimos obstáculos importantes que la floreciente industria de la energía marina debe superar para comenzar a proporcionar energía a esas comunidades. Y los arquetipos flexibles de DEEC-Tec podrían ofrecer una forma especialmente rentable de aprovechar la energía de las olas. Debido a que los flexWEC albergan mucho más de un convertidor de energía, podrían requerir menos viajes de mantenimiento; si solo un pequeño grupo de diminutos convertidores requiere reparación, todos los demás podrían seguir funcionando.

Los FlexWEC también se pueden construir con materiales más sostenibles y rentables, lo que los hace más fáciles de instalar y controlar una vez en el océano. Un mayor control podría significar una mayor producción de energía, lo que permitiría a los operadores adaptarse a las condiciones oceánicas cambiantes para aprovechar la mayor cantidad de energía potencial.

Debido a que el dominio DEEC-Tec aún es relativamente nuevo, Boren y su equipo están trabajando arduamente para explorar exactamente cómo estas tecnologías podrían crear una nueva generación de dispositivos de energía marina u otros materiales generadores de energía. Y la patente reciente de Boren fue un gran impulso hacia un futuro DEEC-Tec.

"La patente da mayor credibilidad a lo que podría llegar a ser DEEC-Tec", dijo Boren. "Ahora, tenemos una base patentada para seguir desarrollando y promoviendo DEEC-Tec tanto dentro de NREL como con nuestros colaboradores externos y la industria". + Explora más

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