Los problemas globales, desde el cambio climático hasta la pobreza, demandan cada vez más respuestas colaborativas y transculturales. Originarios de Chile y Kenia, respectivamente, Nicolas Orellana y Yaseen Noorani, representan una nueva era de talento que trabaja en conjunto para desarrollar tecnologías capaces de combatir nuestros problemas en común. Durante sus estudios en la maestría de innovación internacional en la Universidad de Lancaster, ellos se propusieron aprovechar el viento urbano usando una nueva e ingeniosa turbina. Pero, ¿cuál es el problema con el viento?
Mientras más altas son las construcciones en nuestras ciudades, más viento hay. En la búsqueda de recursos renovables de generación eléctrica, este recurso poderoso y abundante no se explota, principalmente porque los aerogeneradores tradicionales sólo capturan viento que viaja en una sola dirección; esto los vuelve muy ineficientes en ciudades en las que el viento es impredecible y multidireccional.
Cuando el viento sopla en las ciudades, se queda atrapado entre edificios, es arrastrado hacia las calles y empujado hacia el cielo, lo que catapulta el viento al caos, tornando inútil a un aerogenerador convencional. Con una figura geométrica sencilla, el aerogenerdor O-Wind Turbine está diseñado para utilizar este poderoso recurso sin explotar, generando energía hasta en el día con más viento.
Orellana se interesó, por primera vez, en el reto que representa el viento multidireccional después de estudiar el rover de la Nasa ‘Mars Tumbleweed’. Con casi dos metros de diámetro, esta pelota inflable fue diseñada para rodar y rebotar de manera autónoma, como una planta rodadora, sobre la superficie de Marte con el objetivo de medir condiciones atmosféricas y su ubicación geográfica. Igual que un aerogenerador convencional, la pelota se cargaba usando viento unidireccional, lo que afectaba gravemente la movilidad del rover cuando se encontraba con obstáculos que muchas veces desviaban el curso del explorador. Esto terminó por provocar el fracaso del proyecto.
Cuando Nicolas exploró las limitaciones del Tumbleweed, la tecnología de un aerogenerador tridimensional nació. Nicolas y su compañero estudiante, Yaseen Noorani, pronto identificaron cómo es que las ciudades pueden usar esta tecnología y aprovechar la energía para generar electricidad.
¿Cómo funciona un aerogenerador O-Wind?
Un O-Wind Turbine es una esfera de 25cm con orificios geométricos, descansa sobre un eje fijo y gira cuando el viento la encuentra desde cualquier dirección. Cuando la energía eólica gira el dispositivo unos engranajes mueven un generador que convierte la energía eólica en electricidad. Este se puede usar como una fuente directa de energía o puede alimentar a la red eléctrica. Nicolas y Yaseen buscan que los O-Wind Turbine se instalen en estructuras grandes, como en paredes edificios o balcones; lugares en los que el viento alcanza su mayor velocidad.
Nicolas Orellana dijo: “Esperamos que el O-Wind Turbine mejore el aprovechamiento y la asequibilidad de turbinas para la gente al rededor del mundo. Las ciudades son ventosas, pero actualmente no estamos aprovechando este recurso. Creemos que si facilitamos la generación de energía verde, la gente se verá motivada a desempeñar un papel más importante en la conservación de nuestro planeta. El ganar el premio internacional James Dyson le da validación a nuestro concepto. La atención recibida hasta ahora ha sido gratificante y nos ha dado la seguridad de ver el desarrollo de este concepto como una carrera futura. Ya estamos en pláticas con inversionistas y esperamos llegar a un acuerdo en los próximos meses”.
Harry Hoster, director de Energía Lancaster en la Universidad de Lancaster, asesoró y apoyó al equipo durante el proceso de diseño. Dijo: “Cuando ambos estudiantes nos buscaron pidiendo instalaciones de prueba para un diseño de aerogenerador nuevo, pensamos que sólo se trataría de la 23ª variación de algún sistema aburrido y convencional. Sin embargo, cuando nos mostraron humildemente su video y su prototipo, quedamos con la boca abierta. Tan sólo al tenerlo en las manos y jugar con él, puedes entender qué es lo que su nuevo dispositivo hace y cómo lo hace, y si las cosas salen bien, su capacidad para capturar cualquier brisa que pase llevará el aprovechamiento de energía urbana a otro nivel”.
Energía eólica en las ciudades
Hasta hace poco, las ciudades en el Reino Unido como Londres y Leeds han sido históricamente de arquitectura de altura baja; sin embargo, el aumento de corrientes de aire debido a los rascacielos construidos es un problema creciente. En el 2015, el edificio ‘Walkie Talkie’ en la calle Fenchurch número 20 fue acusado de crear un túnel de viento que sacaba volando de la banqueta a los transeúntes. Tomando en cuenta el impacto del viento en las ciudades, Londres ha creado un marco normativo para regular el efecto del viento causado por edificios altos.
De acuerdo a la ONU, más de la mitad de la población mundial vive en ciudades, un número que crece conforme más y más países urbanizan zonas rurales y densifican sus poblaciones. Chicago, lugar en donde se construyó el primer rascacielos, es popularmente conocida como ‘la ciudad de los vientos’. Wellington, en Nueva Zelanda, es la ciudad con más viento en el mundo, y Punta Arena, en Chile.
El ”rover” Mars Tumbleweed
La idea de enviar un vehículo esférico impulsado por el viento (o ‘Mars Ball’) al planeta rojo se concibió originalmente en 1977 por Jaques Blamont del laboratorio de propulsión jet (JPL) de la Nasa y la Universidad de París. Desde entonces, el concepto evolucionó al rover Mars Tumbleweed. Es el concepto de una estructura ligera, esférica y desplegable con una configuración que maximiza la resistencia para capturar el viento marciano y usarlo para movilidad y extender la duración de la misión. Su propósito clave es estudiar el planeta rojo para obtener información vital que puede mejorar exploraciones futuras.
El rover se probó por primera vez en el año 2000 en el desierto Mojave, California, en el 2004, el del laboratorio de propulsión jet embarcó su rover en una expedición en el Polo Sur. La expedición comprendía de un viaje de 7 días y 128 kilómetros a través de la Antártica en donde viajaba a una velocidad promedio 5.9 kilómetros por hora. Aunque el proyecto continúa inspirando a científicos, todavía no se llega a un consenso en cuanto a su diseño.
El premio James Dyson
Cada año, el premio James Dyson le otorga a estudiantes de ingeniería y diseño la oportunidad de mostrar sus inventos para la resolución de problemas en un escenario internacional. Las instrucciones son sencillas, diseñar algo que resuelva un problema, grande o pequeño. Las soluciones ganadoras son elegidas por Sir James Dyson y muestran ingenio, desarrollo iterativo y viabilidad comercial. Este año, México, los AE, Suecia y las Filipinas, se han unido al concurso internacional. Con estudiantes de 27 naciones ahora en la competencia, el premio da la bienvenida a nuevos enfoques para abordar un mayor rango de problemas globales como nunca antes se había visto.
¿Cuál es el premio?
Ganador internacional:
El premio internacional es de £30,000 para el estudiante y £5,000 para la facultad de estudiante.
Hasta dos finalistas internacionales:
£5,000 cada uno.
Ganadores nacionales
£2,000 cada uno
¿Cuáles son los plazos de la competencia?
Comienza: 27 de marzo del 2018
Cierra: 20 de julio del 2018
Declaración de ganadores nacionales y finalistas: 5 de septiembre del 2018
Preselección de ingenieros de Dyson: 18 de octubre del 2018
Declaración de ganador internacional y finalistas: 15 de noviembre del 2018
¿Quiénes pueden participar para ganar el premio James Dyson?
Cualquier estudiante de nivel universitario o en los primeros 4 años de haberse graduado que estudie o estudió diseño de productos, diseño industrial o ingeniería, con estudios en Australia, Austria, Bélgica, Canadá China, Francia, Alemania, Hong Kong, India, Italia, Irlanda, Japón, Malasia, México, Países Bajos, Nueva Zelanda, Filipinas, Rusia, Singapur, España, Corea del Sur, Suiza, Suecia, Taiwán, los EA, el Reino Unido y EUA.
