FeTu: Soluciones energéticas limpias
Por Paul Beynon, abogado de patentes asociado principal, Appleyard Lees IP LLP
Jonathan Fenton, fundador y director general de FeTu, una empresa orientada a la innovación que desarrolla tecnologías de reducción de emisiones de carbono aplicables a diversos sistemas y sectores, ha creado un revolucionario dispositivo de energía "verde", el sistema FeTu Roticulating™, que tiene por objeto la reducción de las emisiones de carbono en una gran variedad de sistemas y sectores.
Las empresas deben buscar soluciones energéticas más limpias para hacer frente al desafío del cambio climático.
El sistema de desplazamiento de fluidos de FeTu es una tecnología versátil, costoeficaz y de alto rendimiento que ofrece una gran variedad de aplicaciones.
Aspectos clave de la tecnología
El concepto de roticulación de FeTu es considerado el primer dispositivo de acción cuádruple (doble acción dúplex) del mundo. Es ligero, escalable y utiliza únicamente dos partes móviles para hacer funcionar cuatro cámaras de compresión en oposición de fase, por lo que ofrece una baja pérdida por conversión de energía potencial a cinética.
La invención consiste en una turbina de desplazamiento positivo de baja velocidad que combina técnicas radiales, axiales y recíprocas en una única solución de alto rendimiento.
El dispositivo cuenta con una carcasa en cuya cavidad se encuentra alojado un rotor esférico. Un único eje de mando atraviesa la carcasa y soporta el rotor esférico. El rotor esférico está diseñado para conformar cuatro cámaras entre el rotor y la carcasa.
La rotación del eje hace que el rotor "roticule" (es decir, que gire y se articule al mismo tiempo) tridimensionalmente, lo que a su vez modifica el volumen de las cámaras. Este cambio de volumen da lugar a la compresión o expansión, según el caso, de cualquier fluido contenido en las cámaras y, por lo tanto, permite que el dispositivo se utilice de diversas maneras, por ejemplo:
- Para la transmisión de energía mediante fluidos: El dispositivo se utiliza como un compresor de gas o una bomba de vacío.
- • En ciclo abierto o cerrado: El dispositivo convierte la energía en calor o el calor en energía.
El problema al que el sistema de FeTu pone solución
La tecnología diseñada por FeTu puede ser utilizada en numerosos sectores. Como compresor de gas, puede ser utilizado en la industria manufacturera, aeroespacial, farmacéutica y médica, de vehículos pesados, marina, ferroviaria, de defensa, de servicios públicos y de la construcción. Las pruebas iniciales han demostrado que, cuando se utiliza como un compresor sin aceite, se generan relaciones de presión de hasta 7,2:1 a una velocidad de tan solo 1000 rpm. Esta relación de presión es significativamente más elevada que las observadas en los sobrealimentadores, los cuales también funcionan a velocidades considerablemente superiores.
Al ser utilizado como motor térmico, el dispositivo es capaz de recuperar aproximadamente el 30% del calor residual a baja temperatura, en comparación con el 10% habitual en el sector, lo que reduce significativamente las emisiones de CO2.
Asimismo, puede ser empleado como sistema de refrigeración con CO2 o aire como fluido de trabajo.
Puede servir también como bomba de desplazamiento positivo y contar con la capacidad combinada de alta presión, gran volumen y medición absoluta en un mismo mecanismo. El desplazamiento positivo proporciona la capacidad de autocebado, elevados márgenes de regulación, eficacia bidireccional (en espejo), bajo nivel de ruido, bajo costo total de propiedad. Asimismo, es un dispositivo ligero, simple y fiable. Existen numerosas bombas que utilizan fluidos limpios y constituyen un mercado desarrollado y en auge; sin embargo, ninguna de las tecnologías existentes combina las características tan interesantes del dispositivo diseñado por FeTu.
Por último, puede ser utilizado en un ciclo termodinámico cerrado, un sistema que, si es eficaz, muchos consideran la clave para lograr la descarbonización a gran escala, pues genera energía totalmente renovable a partir de fuentes de calor naturales abundantes: la solar y la geotérmica. Los bancos de pruebas de 2020 confirman que los dispositivos desarrollados por FeTu pueden funcionar correctamente en un sistema termodinámico cerrado.
El origen de la invención
A los trece años, Jonathan Fenton asumió el reto de crear un motor más eficiente a propuesta de un vecino, de cierta edad, antiguo líder de escuadrón de la Real Fuerza Aérea británica, con el que compartía su amor por la ingeniería. Su vecino le encargó la tarea de reducir la cantidad de energía desperdiciada durante el funcionamiento de un motor.
Durante los siguientes años, Jonathan se dedicó a esbozar posibles diseños de una máquina simple de compresión continua rotativa. Sin embargo, no consiguió encajar una pieza del rompecabezas: cómo guiar su rotor esférico.
No fue hasta casi cuarenta años después, el 18 de septiembre de 2015, cuando encontró la solución. "Estaba en la ducha, mirando cómo salía el chorro de agua, cuando de pronto entendí cómo hacerlo", dice. "Fue como gritar: ¡Eureka! Salí, lo dibujé y listo."
La importancia de la protección de la propiedad intelectual
Las partes clave de la innovación del dispositivo diseñado por FeTu están protegidas por patentes en más de veinte países. Asimismo, en el marco del Tratado de Cooperación en materia de Patentes (PCT), hay dos solicitudes internacionales pendientes para nuevas innovaciones, además de una patente concedida en el Reino Unido para el uso del dispositivo en un ciclo termodinámico.
El valor de las empresas innovadoras está estrechamente vinculado a sus activos de propiedad intelectual (PI). Para muchas empresas orientadas a la innovación como FeTu, las patentes representan la piedra angular de su negocio, pues protegen sus ideas innovadoras. Sin la protección de la PI, una vez en el mercado, sus competidores podrían someter el dispositivo a ingeniería inversa, lo que dificultaría el apoyo financiero a las innovaciones por parte de los inversores.
¿Por qué es crucial la innovación para crear un futuro verde
La innovación desempeña un papel fundamental en la creación de un futuro verde. Los niveles de CO2 emitidos a escala mundial superan los 36.000 millones de toneladas al año y no dejan de aumentar. Al mismo tiempo, la temperatura media mundial ha aumentado más de un grado centígrado desde la época preindustrial. Sin innovación para combatir estos fenómenos, las emisiones seguirán aumentando y tendrán consecuencias devastadoras de alcance incalculable para las generaciones futuras.
Los principales retos durante el desarrollo de la invención
El desarrollo técnico de un sistema mecánico que constituye un cambio radical es costoso y la financiación suele ser el mayor reto, además de un elemento clave para el éxito. Conseguir financiación y seleccionar minuciosamente a un equipo de primer nivel con un presupuesto reducido solo es posible si se cuenta con el apoyo de una subvención. El éxito de cualquier nueva tecnología depende de la pasión y de la previsión de quienes la adoptan; por su parte, el riesgo suele estar fuertemente vinculado al beneficio y ser proporcional a este.
¿Cómo pueden los encargados de la formulación de políticas apoyar la innovación para un futuro verde?
Es de suma importancia que el mundo se vuelva más eficiente energéticamente para frenar el actual aumento de las emisiones de CO2. Sin embargo, algunos sectores se resisten al cambio. Muchas empresas energéticas obtienen beneficios sustanciales de conformidad con el marco legislativo actual, que no prioriza necesariamente las iniciativas ecológicas en todos los ámbitos. Los factores sociales por sí solos pueden resultar insuficientes para fomentar el cambio. Ante la ausencia de un marco legislativo apropiado, la transformación verde puede ser lenta en muchos sectores, si es que llega a producirse.
Situación actual
Se están realizando pruebas de productos alfa y ensayos comerciales sobre la gestión térmica respetuosa con el medio ambiente en el sector del transporte.