Generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz disponible en las zonas costeras de Colombia mediante el uso de una columna oscilante de agua = Generation of electric power from wave energy available in the coastal areas of Colombia using an oscillanting water column

Abstract

Este estudio evalúa la viabilidad de implementar tecnologías de generación de energía a partir de la energía undimotriz en las regiones costeras de Colombia, enfocándose en las geometrías más eficientes según los tipos de olas presentes en el territorio. Esta investigación explora el uso de columnas oscilantes de agua como una opción sostenible para aprovechar el movimiento de las olas del mar para la generación de electricidad. La tecnología de columna oscilante de agua, convierte el movimiento de las olas en energía mecánica y posteriormente en electricidad. A pesar de los avances tecnológicos, existen desafíos como la variabilidad en la producción energética y la alta inversión inicial requerida; sin embargo, el avance continuo de la ciencia y la tecnología puede ayudar a superar estas barreras. Respecto a la metodología, se usó el software Ansys Fluent 2024 R2 y 2025 R1, con el que se realizaron una serie de simulaciones en estado transitorio de una cámara de una Columna Oscilante de Agua. Por otra parte, se propuso realizar simulaciones computacionales para evaluar el rendimiento de los sistemas propuestos. Este enfoque busca no solo aportar soluciones energéticas innovadoras para Colombia, sino también contribuir al desarrollo sostenible y a la resiliencia de las zonas costeras, Para el modelado se empleó el modelo de turbulencia k-ε (dos ecuaciones) y se consideraron distintos factores como el tipo de ola (laminar o no laminar, hiperbólica o dispersiva) y variaciones en las condiciones de frontera (D, L y H modificadas), como resultados se obtuvieron las gráficas de comportamientos de las olas según la variación de condiciones, se espera que este tipo de proyectos fortalezca la capacidad de investigación e innovación y contribuya al cumplimiento de los objetivos de sostenibilidad del Plan Energético Nacional hacia 2050.Abstract This study evaluates the feasibility of implementing wave energy power generation technologies in the coastal regions of Colombia, focusing on the most efficient geometries according to the types of waves present in the territory. This research explores the use of oscillating water columns as a sustainable option to take advantage of the movement of sea waves for electricity generation. The oscillating water column technology converts wave motion into mechanical energy and subsequently into electricity. Despite technological advances, there are challenges such as variability in energy production and the high initial investment required; however, the continuous advancement of science and technology can help overcome these barriers. Regarding the methodology, ASYS FLUENT 2024 R2 software was used, with which a series of transient state simulations of a chamber of an Oscillating Water Column were performed. On the other hand, it is proposed to perform computational simulations to evaluate the performance of the proposed systems. This approach seeks not only to provide innovative energy solutions for Colombia, but also to contribute to the sustainable development and resilience of coastal areas in the face of climate change. The implementation of this technology is expected to boost the growth of the national energy sector, strengthen research and innovation capacity and contribute to meeting the sustainability objectives of the National Energy Plan towards 2050.