Generar energía hidroeléctrica a partir del agua de las tuberías

La energía hidroeléctrica representa aproximadamente el 35% de la electricidad generada por fuentes renovables, una combinación única de producción de electricidad segura, de bajo coste y limpia. Aprovechar esta forma de energía verde es vital en la transición hacia modelos de producción energética más sostenibles de cara a aumentar la resiliencia frente a los efectos del cambio climático global.

Sin embargo, todavía no se está aprovechando suficientemente el potencial de las redes hidráulicas, en especial de aquellas con caudal bajo, como tuberías, canales de riego o corrientes de agua. Para aprovechar estas fuentes, aun sin explotar, se ha puesto en marcha el proyecto Hidden Hydro Oscillating Power for Europe – H-Hope, financiado por el programa Horizon Europe. El consorcio lo forman 13 socios de nueve países, coordinados por la Universidad de Padua (Italia), y entre los que se incluye la Universidad Politécnica de Cataluña - BarcelonaTech (UPC), a través del grupo de investigación Barcelona Fluids & Energy Lab (IFLUIDS) y del Centro de Innovación Tecnológica en Convertidores Estáticos y Accionamientos (CITCEA).

En concreto, el proyecto se centra en el desarrollo de soluciones innovadoras y sostenibles de captación de la energía hidráulica de los sistemas de tuberías, corrientes abiertas y canales de riego existentes. Se impulsa, así, un mercado de recolectores de energía, que digitalizará las redes para realizar un seguimiento en tiempo real, reducir los costes de mantenimiento y mejorar la gestión. Como resultado, los gestores de redes y de rieras de suministro de agua también podrán operar sus sistemas de distribución de forma más eficiente, ahorrando energía y costes.

Uno de los diseños del dispositivo adaptado a las tuberías, creado por los investigadores de la UPC. (Imagen: UPC)

Soluciones innovadoras para generar energía hidroeléctrica

En el marco de este proyecto, los socios del proyecto desarrollarán tres dispositivos tecnológicos para la generación de energía hidroeléctrica, adaptados a tuberías, canales de riego y canales de aguas abiertas, respectivamente, y que probarán y validarán en condiciones reproducidas en el laboratorio.

En este contexto, el trabajo del grupo de investigación IFLUIDS y del CITCEA, coordinado por los investigadores Xavier Escaler y Daniel Montesinos, respectivamente, se centrará en el diseño de una solución adaptada a aplicaciones de tuberías de agua. Se trata de un dispositivo de aproximadamente 20 centímetros, que incorpora materiales piezoeléctricos y que al vibrar en el interior de la tubería generará energía hidroeléctrica. Esta energía permitiría alimentar distintos sistemas, como sensores de IoT (Internet de las cosas, por sus siglas en inglés).

Con la tecnología desarrollada por los investigadores de la UPC, se ayudará a operadores de redes y rieras de suministro de agua a identificar lugares piloto potenciales, así como a recoger y analizar los datos correspondientes que apoyarán el diseño, prueba y validación de la energía.

El objetivo final del proyecto es poner las bases para diseñar una tecnología a nivel comercial que permita obtener una nueva fuente de energía hidroeléctrica. Los datos obtenidos por esta tecnología permitirían, por ejemplo, medir la calidad de las aguas de riego para los cultivos, gestionar los riegos, alimentar estaciones meteorológicas con sensores de recogida de diferentes parámetros ambientales, realizar seguimiento de la biodiversidad en un río o facilitar a comunidades en vías de desarrollo una infraestructura propia de generación de electricidad con un sistema sencillo y de bajo coste.

Asimismo, el proyecto pondrá a disposición de la ciudadanía una plataforma online para facilitar la creación de sistemas propios de generación de energía hidroeléctrica.

El proyecto, financiado en el marco del programa Clima, Energía y Movilidad de la Unión Europea, finalizará en octubre de 2026. (Fuente: UPC)