Lista la primera central de tornillo de Arquímedes

Una «start up» prepara su primera instalación comercial basada en esta antiquísima técnica de bombeo. Estará conectada a la red y producirá 70 kW de un salto de agua de sólo dos metros

El tornillo de Arquímedes existe desde el siglo III a C. y se utiliza para elevar agua y otras materias, aprovechando un desnivel en el terreno. Al menos era el uso que se le ha dado hasta ahora, ya que una «start up» asturiana está preparando su primera instalación comercial de microhidráulica de España usando precisamente uno de estos tornillos, al que han aplicado ingeniería inversa para transformarlo de simple sistema de bombeo de agua en una microturbina de generación eléctrica. Es decir, que aprovechará la energía cinética de un caudal de agua para volcar electricidad a la red peninsular. «La hidráulica es la primera de las renovables; hasta ahora se han construido grandes centrales que producen mucha potencia, pero ahora que el interés por estas energías está cambiando, se hace primordial estudiar qué otras fuentes se pueden aprovechar para extraer electricidad. En este sentido, hay pequeños recursos, saltos de agua, que pueden originar potencias eléctricas del orden de entre cinco y 200 kW de forma continua, tanto de día como de noche. En lugar de los MW que se obtienen tras la construcción de una gran presa, se aprovecharía el recurso ya existente en la entrada a las industrias, en las depuradoras o cualquier salto de menos de cinco metros como el de las fuentes, los azúdes de los pueblos y los canales de riego», explica José Luis Suárez, gerente técnico de Sinfin Energy.

El agua, que de forma natural perdería su energía disipada en forma de espuma, se aprovecha a través de esta estructura helicoidal ideada por el filósofo. «Ahí está la originalidad, en que no se utiliza la clásica forma de rueda de molino, es decir, que se cambia el rotor por un tornillo de Arquímedes. Se deja pasar el agua por este cilindro helicoidal sin dejarla caer, se retiene transformando el movimiento de avance en movimiento de rotación. El tornillo queda conectado a un generador que transforma la energía cinética en energía eléctrica. Se le llama microhidráulica por el rango de potencia que se extrae», detalla Suárez. La ventaja respecto a otras tecnologías reside en que no se necesita mucho recurso (soporta caudales de hasta cinco m3 por segundo) para hacer funcionar el generador, mientras la disponibilidad de agua sea constante. «Se calcula que las centrales eólicas funcionan unas 3.000 horas al año, debido a que no hay viento todo el tiempo; las solares lo hacen unas 2.000 y una estación minihidráulica como esta puede hacerlo hasta 6.000 horas según nuestros cálculos», matiza el emprendedor.

Puesta en marcha

Consciente de que las tecnologías de aprovechamiento eléctrico dependen de los precios de mercado del kWh, el equipo de Sinfin Energy montó su primer piloto en el Jardín Botánico Atlántico de Gijón junto a los investigadores de la Universidad para estudiar su potencial. El hidrotornillo entrega una potencia constante de 1,2 kW al sistema eléctrico cerrado, «compuesto también por una central eólica y otra solar. Esta red de generación alimenta los dispositivos generadores de ultrasonidos que airean el agua, limitando dentro de la Laguna Boreal el crecimiento en exceso de algas que provocan la eutrofización del agua. «Las características de este ecosistema provocan un riesgo, sobre todo durante la época de calor, de aparición de estratificación. Esto se produce cuando se crea una capa superficial cálida y rica en oxígeno, por un lado, y una capa profunda fría y pobre en oxígeno, por otro. Si la concentración de oxígeno cae a niveles de anoxia, gran parte de los organismos de los fondos muere, teniendo como consecuencia un aumento de los nutrientes en el ambiente y provocando la proliferación de bacterias y algas que se posicionan en la capa superficial de la laguna y potencian aún más este proceso», explican desde la empresa.

A finales de este mes empiezan la instalación de su primera planta industrial; concretamente quieren aprovechar la concesión de agua de entrada a la planta química de Solvay en Torrelavega, que además, llega a través de un pequeño salto de dos metros, para instalar su invento. Colocando dos hidrotornillos en paralelo, calculan que contarán con 70 kW totales de potencia eléctrica libre de emisiones. «Es la primera en España de estas características que se conectará a la red», dice Suárez.

Eso no les exime de probar otras aplicaciones para determinar todas las aplicaciones futuras de su tecnología. Por ejemplo, se están planteando no conectarlo a la red sino abastecer con la electricidad un centro de datos o alimentar una «electrolinera» o punto de recarga de vehículos eléctricos. «Creemos que el futuro está precisamente en el uso local de la energía de forma aislada; eso que se llama generación distribuida de la energía. Eso es lo más interesante, que cada uno genere su propia energía sin tener que depender de las grandes centrales de generación ni de las redes de transporte eléctrico», concluye Suárez.

Tecnología amigable

Los fundadores de la «start up» Sinfin Energy aseguran que el retorno de la inversión para el cliente (que radicaría en la venta a red de la energía producida por esta central) es de entre siete y ocho años tras su puesta en marcha. También afirman que entre las ventajas que tiene su desarrollo figura que se trata de una tecnología 100% amigable con los peces. «La estructura impide la entrada del ecosistema fluvial en su parte más baja, es decir, que transporta los peces debido a la geometría de sus álabes», dicen desde la empresa.

Según el informe «The World Hydropower Development Report» de 2016 elaborado por la Organización de la Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial, la microhidráulica supone un 7% de la generación renovable en todo el mundo.