Sistema remueve sedimentos en pequeñas hidroeléctricas
Este modelo limpia permanentemente el lodo, las piedras y otros materiales granulares en tanques desarenadores, sin interrumpir el proceso de generación de energía eléctrica.
El sistema
permite que el tanque tenga una limpieza constante y garantice el flujo normal
del agua hacia las turbinas, que a su vez alimenta los generadores de energía
eléctrica.
El modelo fue
propuesto por el Grupo de Trabajo Académico en Ingeniería Hidráulica y
Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales para la
Central Hidroeléctrica de Caldas CHEC Grupo EPM, con el fin de implementarlo en
el tanque La Esmeralda, localizado en la zona aledaña del municipio de
Chinchiná (Caldas), donde está alojada una subestación de esta empresa.
El profesor
Philippe Chang, de Ingeniería Civil de la U.N. en la capital de Caldas, explicó
que la colmatación o relleno en el tanque hace que con el tiempo se disminuya
el volumen de agua disponible para generar electricidad.
Esto implica
que las pequeñas centrales hidroeléctricas deben detener sus operaciones para
hacer la limpieza manualmente vaciando el tanque y removiendo los sedimentos,
para después llenarlo de nuevo y reiniciar funciones.
Por eso, el
modelo propuesto por el grupo de trabajo académico de la U.N. Sede Manizales
permite remover eficientemente los sedimentos de manera simultánea a las
operaciones en el tanque.
Este se basa
en el principio del sifón, una estructura en forma de U invertida, para cuyo
funcionamiento se debe garantizar una cabeza hidráulica por encima de la lámina
de agua que hay en el tanque.
Los
investigadores de la U.N. explicaron que este sistema utiliza tuberías que
funcionan como conductos, ubicadas tanto fuera como dentro del tanque. Mediante
la succión generada por una bomba, el agua comienza a sacar y remover los
materiales del fondo.
“La bomba hace una succión inicial para que el agua alcance un nivel determinado. En seguida, la válvula exterior del tanque se abre y simultáneamente la bomba se detiene, lo que permite evacuar el flujo de sedimentos”, detalló el profesor Chang.
“Para una hidroeléctrica no es factible parar la producción un día para remover sedimentos, como pasa en algunas de estas empresas en el país; lo ideal es que la limpieza se haga de forma paralela, como lo hace este sistema”, subrayó el docente de la U.N.
Por su parte,
el estudiante de Ingeniería Civil Leonel de Jesús Rivera explicó que hoy en
muchos embalses y represas se obstruye constantemente el flujo normal del cauce
por falta de una adecuada remoción de materiales granulares.
Es de recordar
que las hidroeléctricas representan una de las más importantes fuentes
generadoras de energía, pues la producción eléctrica del país depende casi en
un 70 % de estas centrales.
Y aunque se
han considerado como sinónimo de desarrollo, a la vez han generado controversia
en el mundo por la pérdida de la biodiversidad que ocasiona la construcción de
estos embalses.
Pruebas y experimentación
Antes de
realizar el montaje del modelo, el Grupo de Trabajo realizó un estudio
topográfico en La Esmeralda, para reconocer las condiciones del lugar.
Luego, en el
laboratorio de Hidráulica, se realizaron pruebas a escala –en las que
participaron profesores, egresados, estudiantes y operarios– que incluyeron
diversos estudios relacionados con la hidráulica fluvial, el arrastre de
sedimentos y la modelación hidráulica de obras de generación eléctrica.
El profesor
Chang precisó que este proyecto comenzó en septiembre del año pasado y
terminará en el mismo mes de este año con la entrega final del diseño, su
instalación y acompañamiento a la empresa.
Por último se
hará un prototipo a escala mayor para después entregarle el diseño a la
compañía CHEC Grupo EPM.
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