Desarrollo del prototipo de un hidrogenerador eléctrico como alternativa de generación de energía limpia en zonas rurales

Development of the prototype of an electric hydro generator as an alternative for generating clean energy in rural areas

El artículo sintetiza los resultados de la investigación titulada “Diseño e implementación del prototipo de un hidrogenerador eléctrico”,realizada en el grupo de investigación Macrypt de la Facultad de Ingenierías de la Universidad de los Llanos. El objetivo del proyecto consistió en diseñar e implementar un generador eléctrico a partirde la energía suministrada por una fuente hídrica. La metodología utilizada fue la de un proyecto factible y experimental. La potencia eléctrica generada por el prototipo fue equivalente a un kilovatio de potencia eléctrica y tensión de salida de 12 voltios, con una eficiencia del 95%. El prototipo fue puesto en funcionamiento en un cuerpo de agua cercano al municipio de Villavicencio (Meta), en la Vereda La Argentina con coordenadas geográficas: en latitud 4° 12’6.82” N y longitud 73°38’24.51”O a 546 m sobre el nivel del mar.

1. INTRODUCCIÓN

La generación de energía eléctrica de manera limpia o alternativa posibilita el desarrollo económico y sostenible de las ciudades, tanto en las zonas urbanas como rurales. Bajo este fundamento, algunas zonas rurales tienen la ventaja de contar con recursos hídricos abundantes que permiten el desarrollo de esta tecnología; es el caso de la vereda La Argentina, localizada en las coordenadas geográficas en latitud 4° 12´6.82” N y longitud 73°38´24.51” O, a 546 m s. n. m. sobre el nivel del mar, ubicada en la ciudad de Villavicencio, departamento del Meta (Colombia). El proyecto de generación de energías limpia permitió la implementación de un prototipo útil para la generación de energía eléctrica sin impactar el medioambiente y la prueba piloto fue realizada en un afluente de agua en la vereda.

El prototipo implementado se denominó hidrogenerador eléctrico, pues genera energía eléctrica mediante el uso de una turbina hidráulica de baja potencia. Esta tecnología permite el aprovechamiento de pequeñas fuentes de agua como ríos de bajo caudal; así mismo, constituye una construcción de bajo costo para la electrificación de zonas alejadas de la red de energía de la empresa suministradora de servicio eléctrico local.

El hidrogenerador eléctrico posee varias ventajas, a diferencia de las hidroeléctricas de gran tamaño dado que no requiere represas o embalses, de forma que el impacto ambiental es mínimo. La turbina puede ser fabricada con materiales comerciales y de bajo costo, y el suministro de agua puede ser de bajo caudal.

La construcción del prototipo se realizó utilizando materiales plásticos como el policloruro de vinilo (PVC). El prototipo permite aprovechar la energía potencial de las corrientes de agua, permitiendo el giro de una turbina acoplada al eje de un alternador de imanes permanentes como generador eléctrico, cubierto por un bastidor plástico con capacidad de almacenar 5 galones.