Un equipo investigador ha analizado configuraciones de boyas con forma de S y múltiples grados de libertad (multi-DOF) para convertidores de energía de las olas (WEC) en la región de aguas someras del este de China. El estudio explora cómo estas geometrías articuladas pueden capturar de forma simultánea el movimiento vertical y el balanceo de las olas, ampliando la banda de frecuencias en la que el dispositivo extrae energía útil frente a las boyas de un solo grado de libertad.
El planteamiento responde a una limitación conocida de los convertidores de energía undimotriz convencionales: su rendimiento cae con rapidez cuando el espectro de oleaje real, a menudo ancho y disperso, no coincide con la frecuencia de resonancia del dispositivo. Las boyas en S, compuestas por segmentos rígidos enlazados mediante articulaciones, introducen varios modos de oscilación acoplados que permiten sintonizar la respuesta con varios picos de absorción, algo especialmente relevante en zonas costeras de plataforma continental como las del mar de China Oriental, donde el oleaje es de periodo corto y alta variabilidad.
La metodología combina modelado hidrodinámico de las boyas multi-DOF con simulaciones de su comportamiento en condiciones de oleaje características de la región de aguas someras estudiada. El análisis compara distintas configuraciones geométricas y de articulación de la estructura en S para identificar aquellas que maximizan la potencia capturada y la robustez frente a cambios en la dirección y el periodo de las olas, además de evaluar la viabilidad estructural de los dispositivos en emplazamientos próximos a la costa.
Los resultados muestran que las configuraciones multi-DOF en S superan a las boyas convencionales de un solo grado de libertad en la captación de energía dentro del rango de frecuencias dominante del oleaje costero del este de China. El estudio aporta así una base de diseño para futuros prototipos de WEC destinados a aguas someras, un entorno donde la energía undimotriz es abundante pero donde los dispositivos deben soportar además cargas hidrodinámicas complejas y una exposición prolongada a condiciones marinas variables.