ES2234419B1 - Energia producida por olas del mar. - Google Patents

Abstract

Se trata de una instalación configurada con un cilindro hidráulico anclado en el fondo del mar, en posición inclinado horizontal o vertical, que mediante unas boyas permitan que con la diferencia de altura de las olas las boyas desplacen y compriman el cilindro, produciendo una presión que puede aprovecharse para impulsar el agua a gran presión hasta el punto deseado y esta energía poderla transformar en: 1- Producir energía eléctrica. 2- Producir hidrógeno. 3- Transformar el agua salada en agua desalinizada. 4- Otras posibilidades que resulten factibles.

Description

Energía producida por olas del mar.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a considerar que es posible aprovechar la fuerza de las olas del mar, mediante la utilización de flotadores y cilindros hidráulicos, para enviar agua a grandes presiones a la costa, mediante tuberías, y una vez allí podamos hacer lo siguiente:

1-

Producir energía eléctrica

2-

Producir Hidrógeno.

3-

Transformar el agua salada en agua desalinizada.

4-

Otras que resulten factibles.

Antecedentes de la invención

En efecto, ya se conocen desde hace mucho tiempo diversos sistemas de instalaciones para la producción de energía eléctrica como también es sabida la preocupación constante de encontrar unos medios lo más económicos posible para accionar dichas instalaciones, medios que en la mayoría de casos se encuentran en la Naturaleza, como son: La fuerza del agua y la fuerza del viento, los cuales se utilizan para obtener un movimiento giratorio con el que se mueven las máquinas electro generatrices convencionales.

Buen ejemplo de estos sistemas para producir energía a través de un movimiento giratorio son: los embalses y sus correspondientes presas, en los cuales dirigiendo bien la fuerza del agua sirve, para accionar unas turbinas que, a través de las mismas accionan las máquinas generadoras de electricidad; otro ejemplo conocido sería también, los aparatos rotores con aspas que se utilizan para a través del viento producir energía y por último otro sistema de conseguir energía a través de un movimiento giratorio, es a través de los conocidos motores de explosión.

Todas ellas requieren inversiones, muy elevadas, y presentan además problemas de diverso índole, ejemplo de ello es que para crear embalses de agua, incluso se ha tenido que llegar a provocar la desaparición de algún pueblo, además en España funcionan sólo la mayor parte a medio rendimiento, o están la mayor parte del tiempo paradas, debido a los ya conocidos problemas que tenemos de sequía; con el sistema eólico obtener dicha energía es muy irregular, pues sólo funciona a partir de determinada fuerza del viento, y no siempre disponemos de la misma., y con los motores de explosión obtenemos energía pero a través de proporcionarle combustible para producir la misma, y además producen una gran contaminación.

Existen también otras instalaciones para producir energía, son a través de fuerzas no naturales y sin aprovechar los movimientos giratorios naturales, es el caso de las conocidas centrales nucleares con sus conocidos problemas de radioactividad causantes de graves enfermedades, producen residuos que tardarían en desaparecer unos miles de años y son extremadamente peligrosas en muchísimos aspectos y producen gran contaminación, muy perjudicial para nuestro planeta.

Descripción de la invención

Con la instalación objeto de la presente invención, se solventan todos los problemas anteriormente citados, tanto en orden contaminante, como en orden económico y constructivo.

En efecto, la presente instalación que se va aplicar seguidamente, no produce ninguna contaminación, ni requiere grandes inversiones económicas, ya que está basada en el aprovechamiento del movimiento de las olas del mar, y mediante la utilización de flotadores y cilindros hidráulicos enviaremos agua a gran presión a la costa y una vez allí podremos obtener cualquiera de los tres o bien los tres o más objetivos siguientes:

1-

Producir energía eléctrica.

2-

Producir Hidrógeno.

3-

Transformar el agua salada en agua desalinizada.

Las olas transportan una gran energía con ellas, y también en muchas pruebas realizadas en el mar, simplemente con unos flotadores se levantaban entre 6 y 12 veces por minuto, produciendo entonces una fuerza de 2000 a 3000 Kilopondios; con lo cual: utilizando los flotadores más grandes, y transmitiendo éstos su movimiento al pistón hidráulico conseguiremos así una fuerza considerable. Además tenemos la posibilidad de sujetar los anclajes en el fondo del mar.

Esta es la forma de como vamos a crear el agua a gran presión, que a través de unos tubos enviaremos a la costa. Es decir el movimiento de las olas provocará unos desplazamientos, que transmitirán gran fuerza al cilindro, que se encontrará sujeto en el fondo del mar; independientemente esté sujeto en posición: vertical, horizontal o inclinado, y variando únicamente en los tres casos el sistema del retorno del pistón.

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor compresión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva como parte integrante de la misma, un juego de dibujos en el que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

Descripción de los dibujos

Figura 1 - Muestra una vista de una instalación del mencionado invento, en el que podemos observar como característica principal que el cilindro hidráulico se encuentra en posición inclinada y sujeto firmemente en el fondo marino.

Figura 2 - Muestra una vista de una instalación muy parecida a la anterior, en la que como característica principal, el cilindro hidráulico se encuentra en posición horizontal y sujeto firmemente en el fondo marino.

Figura 3 - Muestra una vista de una instalación también similar a las anteriores, en la que, como característica principal, el cilindro hidráulico se encuentra en posición vertical y sujeto firmemente en el fondo marino.

Figura 4 - Muestra una vista de una instalación también similar a las anteriores, en la que, como característica principal, el cilindro hidráulico se encuentra en posición inclinado, y tiene una instalación suplementaria de un soporte sujeto en el fondo del mar, con un sistema de balancín, que será más apropiado para las instalaciones que se requieran efectuar a menor profundidad.

Descripción de una realización preferente

A la vista de: la figuras 1, 2 y 3, mencionadas en el párrafo anterior podemos observar en general, que los tres tipos de instalaciones tienen características muy similares, variando únicamente el sistema empleado para conseguir el retorno adecuado del pistón en los casos del cilindro inclinado y horizontal (figura 1 y figura 2), con respecto al del cilindro vertical empleado en la figura 3. El resto de los componentes los podemos considerar análogos todos ellos, pues aún siendo diferente el tipo de instalación desempeñan en cada una de ellas la misma función.

Podemos observar con la numeración adoptada en las figuras 1, 2, y 3 el sistema diseñado para poder aprovechar la fuerza de las olas, y para conseguir. Energía eléctrica, producir hidrógeno, o transformar el agua salada en agua desalinizada, consta de los siguientes elementos:

Un cilindro (A), que básicamente y dependiendo de la cantidad de energía que pretendamos producir con la instalación será: de mayor o menor dimensiones, pero siempre tendrá una forma muy alargada, de este modo podrá absorber sin ninguna dificultad la gran variación que tienen en altura y dirección las olas del mar; por su parte inferior estará abierto, evitando así que se forme el vacío, y pueda desplazarse el pistón con mayor facilidad gracias a estar sumergido en el agua; en su interior tendremos el correspondiente pistón (B), que con sus desplazamientos nos empujará a gran presión el agua que se haya introducido en el interior del cilindro a través de la válvula de entrada (E), situada en la parte lateral y superior del mismo cilindro.

Al elevarse la boya (N), que deberá tener un tamaño y una gran flotabilidad suficiente para poder arrastrar el pistón B) y a su vez el agua que contiene el cilindro en su interior, nos arrastrará el agua a gran presión, abriéndonos primeramente la válvula de salida (F) y entrando dicha agua en el tubo (I) que la conducirá a gran presión a la costa. Cuando realicemos dicha instalación a pocas profundidades, y con objeto de limitar el recorrido en altura que nos proporcionan las olas, será conveniente que incorporemos un sistema de balancín estará compuesto por un soporte (G) que anclado en el fondo del mar, nos pueda proporcionar una altura suficiente para que a través de él y por su parte central podamos sujetar una barra (H) que nos permitirá su balanceo, estará conectada en sus extremos por un lado al cable (M) que va unido a la boya y por el otro lado al cable (L) que va unido al pistón.

De esta forma lograremos tener un caudal de agua a gran presión en la costa, que nos permitirá alcanzar cualquiera de los tres fines establecidos en el objeto de la invención.

Para completar dicha instalación y con el fin de tener sistemas de seguridad que nos controlen mejor todos los elementos empleados, equiparemos a la boya (N) de un doble sistema de anclaje de seguridad, con unos cables o cuerdas (Q y R) que irán sujetos en la parte inferior de la boya y terminarán sujetos a sus respectivos lastres (S y T) en el fondo del mar, de esta forma limitaremos algo la navegación y la deriva de la boya.

También los tres grilletes (U) que van en la boya (N) y que se utilizan en estos dos cables (Q y R), así como también el que va en el cable (M) utilizado para accionar el pistón hidráulico (B), deberán tener un sistema que nos libere la boya (N), para que en el caso de temporales extraordinarios, ésta vaya a embarrancar a la playa o a la costa, y una vez que haya finalizado dicho temporal podamos rescatarla y montarla nuevamente en la instalación.

Para completar la descripción, de los diferentes sistemas empleados figuras 1 y 2, caso en que el cilindro empleado está en posición inclinada o bien horizontal, figura 3 en que el cilindro empleado está en posición vertical, o bien figura 4 caso que además hemos incorporado un sistema de balancín.

Para conseguir el adecuado retorno del pistón:

Tenemos primeramente en las figura 1 y 2, el cable (L) conectado en la parte inferior del pistón, un cable que pasará a través de una polea (D) e irá a otra polea superior (J), que se encontrará a mayor altura con su correspondiente soporte (V) anclado en el fondo del mar, al final de dicho cable (L) tendremos un peso(K) proporcional al tipo de instalación que realicemos y que nos facilitará el mencionado retorno del pistón.

También podremos conseguir el mencionado retorno del pistón, igualmente por el cable (L) pero en vez de colocar un lastre como en el caso anterior, colocaremos al final de dicho cable una pequeña boya (W), que sin que tenga que aflorar a la superficie, simplemente con su fuerza de empuje ya nos proporcionará el retorno del pistón.

Y ya por último caso tenemos en la figura 3 el cilindro en posición vertical, y en este caso con el lastre situado en la vaina del pistón, aprovechando la fuerza de gravedad ya conseguiremos el retorno del pistón, tampoco en este caso necesitaremos ningún soporte especial para el cilindro, ya que al estar vertical, lo podremos sujetar al fondo del mar y preferiblemente emplearemos cementos apropiados para ello.

El conjunto de la instalación realizada, contemplando cualquiera de las variantes que hemos mencionado anteriormente, lo montaríamos en un sarcófago de hormigón armado, preferiblemente podría fabricarse fuera del mar, y una vez terminado lo trasladaríamos a bordo de una embarcación, para poder ubicarlo entonces en el lugar que hayamos escogido en el fondo del mar.

Todos los materiales utilizados en estos 3 tipos instalaciones, motivo de este invento, deben estar perfectamente seleccionados y deberán cumplir ampliamente la normativa para estar en el medio ambiente que se encuentran, es decir en el mar; aguantar y mantener por tanto lo máximo sus características mecánicas, para poder soportar las duras condiciones del medio ambiente que se encuentran. También evitaremos utilizar aceites o líquidos contaminante, propulsando solamente agua de mar y respetando de esta forma la ecología y la naturaleza de nuestro planeta.

Claims (9)

1. Instalación para producir energía a través de las olas del mar caracterizada por tener una estructura que básicamente se compondrá de una boya (L), que tendrá que tener la suficiente flotabilidad para arrastrar el pistón hidráulico (B) a la cual se haya conectado, a través de un sistema de cables o cabos marinos y unas poleas que accionarán dicho pistón.

2. Una instalación según reivindicación 1ª, caracterizada por tener un cilindro hidráulico de forma muy alargada y abierto por su parte inferior, que va equipado con un juego de válvulas de entrada y salida en su parte superior, para poder introducir agua en su interior y lanzarla a gran presión en el tubo (I) que la conducirá a la costa, y poder producir cualquiera de los tres o bien los tres objetivos de la invención.

3. Una instalación según reivindicación 1ª y 2ª, caracterizada porque se podrá situar su cilindro hidráulico en tres posiciones: inclinado, horizontal y vertical pudiendo funcionar perfectamente en cualquiera de las tres posiciones, y sujetando dicho cilindro en el fondo del mar, o bien sujetándolo directamente al citado fondo del mar pero, pero a través de unos soportes que le darán una de las tres posiciones anteriormente citadas.

4. Una instalación según reivindicación 1ª, 2ª y 3ª, caracterizada por tener unos componentes de ayuda de retorno del pistón hidráulico, o bien directamente en la vaina del citado pistón, o a través de unos soportes anclados en el fondo del mar, que a través de: unos cables, unas poleas, un pequeño lastre o una pequeña boya, según el tipo de instalación nos proporcionarán el retorno del pistón.

5. Una instalación según se reivindicación 1ª, 2ª, 3ª y 4ª caracterizada porque se le podrá acoplar una instalación suplementaria en casos de ubicarla en zonas de menor profundidad, que consistirá en un soporte y una barra de balanceo, que nos ejercerán la trasmisión necesaria para mejorar el recorrido del pistón.

6. Una instalación según reivindicación 1ª, 2ª, 3ª y 4ª y 5ª, caracterizada por tener un sistema de doble anclaje de la boya, que nos reducirá notablemente la zona de desplazamiento de la misma, teniendo de esta forma mucho mejor controlado todo el conjunto de la instalación , y proporcionando mayor coeficiente de seguridad a la misma.

7. Una instalación según reivindicación 1ª, 2ª, 3ª, 4ª, 5ª y 6ª caracterizada porque tendrá un sistema de seguridad para que en caso de temporales de carácter extraordinario, tenga controlados los valores de rotura y de liberación de los elementos que unen la boya con el resto de la instalación, para que dicha boya entonces se libere de la instalación y vaya a varar a la playa o a la costa más cercana.

8. Una instalación según reivindicación 1ª, 2ª,3ª, 4ª, 5ª, 6ª y 7ª, caracterizada porque tenga todos sus componentes aptos para el medio ambiente en que se encuentra, es decir en el mar, habiendo superado toda la normativa que existe para dichos materiales, dándole así una calidad y duración tal como merece dicha instalación.

9. Una instalación según reivindicación 1ª, 2ª, 3ª, 4ª, 5ª, 6ª, 7ª y 8ª, caracterizada porque en ella no se emplearán ni aceites ni líquidos contaminantes, proyectando solamente agua de mar a gran presión a través de un tubo a la costa para conseguir cualquiera de los tres o bien los tres objetivos de la invención.