El pato de Salter , también conocido como pato cabeceador o por su nombre oficial pato de Edimburgo , es un dispositivo que convierte la energía de las olas en electricidad. El impacto de las olas induce la rotación de los giroscopios ubicados dentro de un "pato" en forma de pera, y un generador eléctrico convierte esta rotación en electricidad con una eficiencia global de hasta el 90%. El pato de Salter fue inventado por Stephen Salter en respuesta a la escasez de petróleo en la década de 1970 y fue uno de los primeros diseños de generadores propuestos para el programa Wave Energy en el Reino Unido . La financiación del proyecto se cortó a principios de la década de 1980, después de que se recuperaron los suministros de petróleo y el gobierno del Reino Unido se alejó de las fuentes de energía alternativas. [1] Hasta mayo de 2018, ningún dispositivo de energía de las olas había entrado en producción a gran escala.
Como resultado de la crisis del petróleo de 1973 , Salter se propuso crear una fuente de energía alternativa . La idea de crear el pato de Salter surgió de sus estudios sobre la cisterna de un lavabo mientras estaba en la Universidad de Edimburgo . [2] Inventó el pato de Salter en 1974 e intentó convertirlo en el principal dispositivo elegido para el programa Wave Energy en el Reino Unido . En 1976 se construyó un prototipo para utilizar el dispositivo frente a la playa de Dores . Se utilizaría para "proporcionar unos 20 kW de potencia". [3] Se modificó ligeramente con respecto al diseño original, y la Universidad de Coventry, que ayudó con el diseño, pasó a utilizar un tipo separado que se llamó Sea Clam. [4]
Debido al exceso de petróleo de la década de 1980 , la necesidad percibida de fuentes de energía alternativas inmediatas disminuyó posteriormente, y en 1982 se cerró el programa Wave Energy, acabando con la esperanza de que el pato de Salter se convirtiera en un pilar de la campaña de energía alternativa. [5] Después de una investigación posterior, se descubrió que las determinaciones de costos de la Unidad de Apoyo a la Tecnología Energética habían estimado erróneamente el costo de construir el pato de Salter en más del doble del costo real. La Unidad de Apoyo a la Tecnología Energética [6] se creó en 1974 como agencia en nombre del Departamento de Energía; aunque su función era gestionar programas de investigación sobre energías renovables y conservación de energía, estaba operada por la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido . Las consideraciones de costos basadas en los hallazgos estuvieron entre los principales factores para que los patos no se pusieran en producción generalizada bajo el programa Wave Energy a fines de la década de 1970. El otro factor importante fue que una empresa consultora [ ¿quién? ] encargado de distribuir las subvenciones gubernamentales pasó de los 9,5 millones de libras que se habían asignado a la investigación de Salter y a la mejora del pato de Salter, por lo que los fondos nunca fueron concedidos a Salter y su grupo. [7] A partir de esta revelación y con el aumento de la investigación sobre energías alternativas en la década de 2000, el pato de Salter ha comenzado a utilizarse como parte de la investigación sobre energía de las olas en el Reino Unido. [5]
El prototipo original del pato de Salter estaba hecho de "una serie de paletas flotantes de secciones transversales de pato rudimentarias unidas a través de una columna central". La cuerda en sí tenía 12 patos atados que tenían "50 cm de ancho montados en un lomo de 27 cm de diámetro y 6 m de largo". Fue realizado en la Universidad de Coventry , con materiales de Ready Made Concrete e Insituform. [3] El diseño final funcionó al tener de 20 a 30 patos conectados entre sí por la columna articulada, con cada pato moviéndose con las olas que lo golpeaban y transfiriendo la energía del impacto a "seis a diez bombas" para cada pato. [4] La forma de pera de los patos los hace mirar hacia las olas debido a la orientación decidida de su columna vertebral para que se balanceen y giren cuando una ola los golpee. Esto hace que cuatro giroscopios en el interior se muevan hacia adelante y hacia atrás, creando energía hidráulica que se transfiere a una turbina o generador. [8]
Para determinar la eficiencia de la producción de energía del pato de Salter, en 1975, el científico Swift-Hook y otros realizaron una serie de pruebas. El rango óptimo de los patos se determinó según la fórmula,
El uso de una r minúscula en esta fórmula indica el radio posterior de los patos. También tuvieron que probar la energía de incidencia (R) emitida por una superficie sumergida, cuya fórmula es,
En esta fórmula, v representa la velocidad del cuerpo y u la velocidad del fluido no perturbado perpendicular a la superficie. Con esto, pudieron utilizar la fórmula final que probó la eficiencia de absorción, eta (n),
El uso de estas tres fórmulas permitió a Swift-Hook determinar que el pato de Salter es capaz de convertir "el 90% de la energía de las olas en energía mecánica". Sin embargo, este porcentaje fue menor cuando el pato fue probado en un laboratorio. En diferentes tipos de condiciones realistas, la eficiencia del pato varía enormemente y a menudo cae a alrededor del 50%, ya que los patos se utilizan con mayor frecuencia en condiciones climáticas adversas para convertir suficiente energía de las olas. Por el contrario, los patos no son útiles en climas tranquilos, ya que las olas no tendrían suficiente energía para que haya una producción de energía sustancial (incluso con una alta eficiencia de conversión). [4]
