“Prototipo de nano turbina para la generación de energía eléctrica a partir de la captación de lluvia en zonas urbanas

Abstract

El presente trabajo tiene por objetivo el diseño y construcción de una nano turbina para la generación de energía eléctrica mediante la captación de agua de lluvia en zonas urbanas. Dicho proyecto busca proponer un modelo sustentable y amigable con el ambiente que aproveche la energía mecánica del agua de lluvia para generar energía eléctrica por medio del desarrollo de tecnología propia. Durante el desarrollo del proyecto, una metodología fue desarrollada con el fin de: a) seleccionar un tipo de turbina bajo criterios de manufactura, operación e instalación; b) evaluar condiciones climatológicas de operación; c) redimensionar de manera geométrica la turbina y; c) evaluar el rendimiento en la generación de energía eléctrica. Además, este proyecto hizo uso de herramientas contemporáneas para el diseño geométrico (Computer-Aided Design CAD) y la manufactura del prototipo (impresión 3D). Por medio de un circuito electrónico para lecturas de energía eléctrica producida, el sistema fue evaluado bajo condiciones de operación tanto controladas como reales de precipitación. Bajo condiciones controladas se estimó una eficiencia del sistema hasta del 30% mientras que bajo condiciones reales fue inferida una carga hidráulica neta hasta de 0.90 m generando un total de 5400 mWh durante el mes de prueba (septiembre). En general, el sistema fue capaz de generar energía eléctrica desde la captación de agua de lluvia. Sin embargo, para aumentar la eficiencia del sistema son propuestos proyectos alternos como un análisis de sensibilidad de variables geométricas, el diseño de experimentos por medio de similitud dinámica y la simulación de prototipos por medio de CFD (Computational Fluid Dynamics), entre otros.