1 IntroduccinLa electrificacin de todos los aspectos de la civilizacin moderna ha conducidoal desarrollodevariosconvertidoresparalatransformacindelaenergaapartir de fuentes de energa naturales en electricidad. Sin embargo, las plantasdeenergaqueutilizanycombustiblefsil ycombustiblesnuclearescreanenormes nuevos problemas de contaminacin ambiental y agotan los recursosnaturales limitados a un ritmo eponencial. !or lo tanto, las fuentes de energalimpiayrenovableparalageneracindeenergael"ctricaesunproblemaacuciante en el mundo actual. La energa del oc"ano y las corrientes de mareason unas de las me#ores fuentes de energa renovable disponibles.$ diferenciade otras fuentes de energa limpias, como la elica, solar, geot"rmica, etc., lacin"tica y potencial de la energa oce%nica se puede predecir durante siglos pordelante. Sin embargo, esta energa, como la elica y la solar, esta distribuidaengrandes%reasquepresentanunproblemarecolectandoycreandoestesector econmico. La turbina helicoidalque se describe a continuacin es unaparato eficiente, de ba#o costo y bueno para elmedio ambiente, que etraeenergadecorrientesdeagualibres&cin"tica' ydecorrientesdeaguadecabezal ultra ba#o&potencial'.(ste es una tecnologa relativamente nueva, perola turbina ya se utiliza comercialmente para la energa hidroel"ctrica. !ore#emplo, dos turbinas helicoidales de 1,) megavatios de potencia combinadahan operado en mareas de libre flu#o en *ldolmo+ Strait &South ,orea' desdemayode-)).. /ientrastanto, las turbinas helicoidales hansidotambi"nutilizadasparaenergaelicaenmuchospasesdespu"sdelasprimeraspublicaciones del autor en 1..0.(l artculo resume la eperiencia del autor en el desarrollo y la aplicacin de laturbina helicoidal&$ veces llamado 123 4 3urbina 2elicoidal1orlov' para laetraccin de energa de flu#os de agua libres y flu#os de agua de cabezal ultraba#o. La seguridad de los peces se tiene en especial consideracin a causa dela preocupacin p5blica sobre la posibilidad de muerte de los peces durante supaso a trav"s de las turbinas hidr%ulicas giratorias. 6iscutiremos la seguridadde los peces en vista al uso de turbinas helicoidales para etraer energa de losros, corrientesoce%nicas, ymareasparael flu#odeagualibre&cin"ticasinrepresa' y flu#os de agua restringidos &con represa'.-. /ortalidad de los peces-.1. Convencionales Turbinas Alta Represa7amos a se8alar que la preocupacin p5blica por la seguridad de los peces porlos resultados de la tasa de mortalidad de los peces que pasan a trav"s de lasturbinasenlamayoraderosconestructurasconvencionalesconrepresasaltas, tales como se muestran en la figura 1. (l dise8o que se muestra consta de dos componentes principales, es decir, larepresa rgida &parte derecha' y la central el"ctrica para las turbinas hidr%ulicas&parte izquierda'. La funcin de la represa es concentrar potencia disipada delas corrientes de agua y dirigir todo el flu#o a trav"s de las turbinas de la centralel"ctricade energadonde laenergamec%nica de lasturbinasgiratorias seconvierte en energa el"ctrica. $lhacerlo, la represa acumula una cabeza deagua entre las corrientes superiores e inferiores, creando condiciones para laproduccin de energa ptima y lavelocidad de la turbina.9igura 1. !lanta hidroel"ctrica convencionalLatecnologahidroel"ctricamodernahadesarrolladoturbinasdemuyaltaeficiencia &.): o incluso superior', tal como se muestra en la 9igura - para lascabezas de agua dela alta represa. La turbina tiene que tener una alta solidezparaser eficienteenlaetraccindeenergapotencial del aguaelevada,minimizando as el espacio libre entre las aspas para mantener un cabezal altoentre las cuencas. Sin embargo, los peces a menudo no tienen otra manera dellegar a las corrientes ba#as de la cuenca desde las corrientes altas eceptopasando a trav"s de estas turbinas apretadas. (l resultado de este trayecto aveces conduce ala situacin mostradaenlafigura ;, la cual eplicalapreocupacindel p5blicopor lamortalidaddelos peces enlascentralesel"ctricas en las represas de alta y ba#a potencia.2ay muchos hechos bien documentados sobre la alta tasa de mortalidad de lospeces quepasana trav"sde unaturbinasimilar alaquesemuestraenla9igura-. Sinembargo, esteesel esquemacl%sicoyampliamenteutilizadoparalasplantasdeenergahidroel"ctricadelosrosdecabezal altoqueutilizanturbinasde grancapacidadymuyaltasolidez aepensasdelaaltatasa de/ortalidad de los peces. 6e hecho, es difcil imaginar los peces que pasan atrav"s de tales turbinas sin lesiones graves.Los dise8adores de sistemas de represas hidroel"ctricas anticipan lainstalacin de diversos dispositivos, tales como escalas de peces, ascensoresoesclusasparael transportedepecesvivosatrav"sdelarepresasdecorrientes de agua altas, ba#as e inversa. (sos sistemas suelen ser bastantecaros y no son siempre confiables, pero es inevitable para ambas represas dealto o ba#o cabezal.9igura -. ,aplan turbina para la central el"ctrica de alta presaLas turbinas de alta solidez, como la turbina ,aplan de la figura -, son muyeficientes para las represas de alto cabezal.Sin embargo, se vuelven ineficaces y no se pueden ser utilizadas enaplicacionesdecabezal libreyultraba#o. (stosignificaquelasdiferentesturbinas deben ser utilizadas para miles de represas de ultra ba#o cabezal, ascomo para el oc"ano libre y sitios de marea. Los 5ltimos a8os de eperimentosintensivos demostraron que las nuevas turbinas de flujo transversal pueden serlos rotores para etraer suficiente energa hidroel"ctrica a partir de corrientesde agua y permanecer benignas para los peces.La diferencia principal entre las turbinas de h"lice de alto cabezal antesdescritas y las turbinas de reaccin de flu#o transversales que ele#e de lash"lices en los rotores son perpendiculares al flu#o.(sto permite la distribucindelashidroalasalolargodelasuperficieeterior delaturbina, de#andoespacio suficiente para el pasa#e de los peces. La turbina helicoidal, enparticular, es una de m%quinas de flu#o transversal m%s eficientes.9igura;. 3urbinaobstruido conanguilas. riginalmente nosotros sugerimos esta idea en nuestro proyecto de investigacin financiado por el 6epartamento de (nerga en 1.G1. $hora, con el desarrollo de la turbina helicoidal fleible de barrera se vuelve a5n m%s #ustificable en combinacin con el sistema de N3urbina helicoidal O Carrera fleibleN. Los componentes de generacin de energa de la planta, a saber, el n5mero de turbinas montadas con generadores y ca#as de cambio para la velocidad cada vez mayor, los aparatos de control, etc., que se encuentran en el cuarto de m%quinas en el fondo de la figura 1).(,