Sistemas hidroeléctricos de baja potencia (SHBP) para energizar dispositivos IOT: una revisión - Herrera Galindo, Laura Estefania (Ingeniería Solidaria, 2024)
Introducción: el presente artículo describe los resultados de la investigación de tipo exploratorio desarrollada por el grupo de investigación SciBas de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, en el marco de los Sistemas de Generación Hidroeléctrica de baja potencia o Picohidráulicas (de 0,5 Kw a 5Kw) que usan mínimos reservorios de agua o de Ultra o Muy Bajo Cabezal (ULH) o (VLH) - como canales de desagüe- y proporcionan energía para dispositivos IoT o sus aplicaciones. Problema: cerca del 80% de la población mundial vive en lugares donde dependen energéticamente de combustibles fósiles; por ello, se requiere generar energía eléctrica con fuentes renovables. No obstante, particularmente los sistemas de Generación de Baja Potencia son un campo poco investigado por lo que las experiencias aplicadas no han sido suficientemente categorizadas y documentadas. Objetivo: formular una línea de base para, además de conocer detalladamente la estructura de los Sistemas Hidroeléctricos de Baja Potencia (SHBP), establecer una perspectiva para investigaciones futuras en el contexto colombiano. Metodología: construir conceptualizaciones, categorizaciones y sub-categorizaciones desde diagramas vertebrados orientados a mapas conceptuales que arrojan referencias documentales comprendidos entre los años 2019 a 2023. Resultados: se realizó la revisión de artículos relacionados con Generación de Energía Hidroeléctrica, de los cuales el 30% de ellos mostraron investigaciones, ventajas y desventajas del uso de SHBP; un 35% ilustró sobre generadores, baterías y convertidores que complementan y robustecen un sistema de este tipo; y, finalmente, los antecedentes de aplicación de dispositivos IoT y las redes de sensores ocuparon un 35% de la investigación. Conclusión: pudo establecerse que, además de que la generación dada por los SHBP es propicia para dispositivos IoT y sus aplicaciones, la idea de diseñar e implementar sistemas que alimenten sensores y dispositivos por medio de energías limpias es una ventaja frente a otras formas de generación con recursos que, aunque agotables, se encuentran con mayor facilidad en la geografía nacional y por tanto viables para implementarlos en zonas no interconectadas del sistema eléctrico. Originalidad: esta investigación está realizada en términos de canales de desagüe, confirmándose el carácter inédito; así como considerar la energización de sensores y redes de sensores de tipo IoT a través de SHBP. Limitantes: la revisión se limita a los antecedentes académicos, por lo que se requiere Profundización de trabajos de campo para documentar experiencias locales, regionales y nacionales relacionadas y con ello ampliar la línea de base de investigación aplicada.
Keywords: hidroelectricidad; canales de desagüe; generadores; turbinas; potencia; fuerza motriz; velocidad del agua; corriente; flujo