Los aerogeneradores eólicos producen el 4% de la electricidad mundial, pero es posible llegar mucho más lejos. La investigación llevada a cabo por científicos de la Sorbona de París, han descubierto una manera de hacer que los aerogeneradores rindan un 35% más, podría hacer que esta tecnología multiplicara el porcentaje actual de manera notable en los próximos años.
Lo publica la revista Science en su último número.La eficiencia de una turbina eólica no se logra haciendo girar los rotores lo más rápido posible. Con ello, además de aumentar el riesgo de que sufran falladas, las turbinas se vuelven menos eficientes a velocidades más elevadas, ya que se parecen más a una pared que a un rotor, impidiendo que el viento fluya más allá de las aspas. Según explica Vicent Coghet (físico de la Universidad de París-Sorbonne ), la cantidad óptima de energía se consigue en las tasas intermedias de rotación.
Para que puedan producir energía de manera óptima, el viento debe golpear sus palas en el «ángulo de inclinación» justo para así aplicar la cantidad correcta de par al generador.
Las alas de los insectos no tienen este problema. Como son flexibles, pueden dirigir la carga aerodinámica en la dirección de su vuelo, aumentando la potencia. Y como se doblan con el viento de manera natural, pueden minimizar la resistencia para evitar daños.
Para ver si esa flexibilidad natural del vuelo de los insectos podía aplicarse a las palas de las turbinas eólicas, Cognet y su equipo construyeron prototipos de aerogenerador a pequeña escala con tres estilos de palas diferentes: completamente rígidas, moderadamente flexibles y muy flexibles. Las flexibles estaban hechos con un material llamado tereftalato de polietileno, mientras que la versión rígida fue elaborado con una resina sintética rígida.
En pruebas de túnel de viento, las aspas más flexibles no produjeron tanta energía como las rígidas, ya que resultaron demasiado flácidas. Pero las palas moderadamente flexibles sí ofrecieron un excelente rendimiento: superaron a las rígidas, aportando hasta un 35% más de potencia y permitieron que las aspas funcionaran eficientemente en una gama más amplia de condiciones de viento.
Las pruebas también pusieron de manifiesto que la mejora provenía de cambios en el ángulo de inclinación: a medida que las palas de la turbina flexionaban hacia adelante y hacia atrás gracias, respectivamente, a la presión del viento y el efecto centrífugo, el ángulo de inclinación iba cambiando ligeramente. Los ángulos de paso más altos (más «abiertos») rendían mejor a velocidades de viento más bajas, mientras que los ángulos de paso más bajos (más «cerrados») lo hacían a velocidades más altas. Así, los científicos comprobaron que al cerrar ligeramente el ángulo de inclinación se lograba generar más potencia.
El próximo desafío, dice Cognet, es escalar la tecnología para aplicarla a turbinas de tamaño estandar. El estadounidense Asfaw Beyene, que está realizando una investigación en una linea parecida en la Universidad San Diego de California, cree que aunque la parte de la ingeniería llevará su tiempo, lograr ese 35% más de eficiencia es perfectamente razonable.
Turbina eólica más potente del mundo
La compañía danesa MHI Vestas Offshore Wind ha presentado la turbina eólica más potente del mundo. El aerogenerador, que ha sido bautizado como V164, ha batido el récord de producción de energía de los aerogeneradores off-shore generando 216.000 kWh durante un período de 24 horas.
Una concienciación ecológica cada vez mayor y el temor a las consecuencias del cambio climático han hecho que cada vez prestemos más atención a las fuentes renovables. La energía eólica es una alternativa limpia para producir electricidad muy interesante, y las instalaciones en alta mar están resultando ser muy eficientes. Ahora, gracias a este nuevo prototipo, será posible incrementar todavía más el rendimiento de esta fuente de energía limpia.
La turbina eólica V164 se trata de una optimización del modelo anterior de la compañía, que hasta ahora era el más grande del mercado. La nueva versión tiene una altura de 220 m y pesa 38 toneladas. Está equipada con tres aspas que tienen 80 m de longitud para un área de barrido de 21,124 metros cuadrados. Habitualmente, en los aerogeneradores un mayor tamaño supone una mayor eficiencia, y esto a su vez se traduce en una reducción de los costes de instalación y mantenimiento por kilovatio producido.
La nueva turbina de viento fue instalada el pasado mes de diciembre cerca de la ciudad de Østerild, en Dinamarca, y ha sido durante las pruebas cuando ha batido el récord de producción de electricidad para un aerogenerador marino. Las velocidades óptimas de viento son de entre 12 y 25 m/s, mientras que la velocidad mínima necesaria para funcionar es de 4 m/s.
Además, V164 ha sido diseñado para soportar las duras condiciones climatológicas del Mar del Norte. Por este motivo, la turbina se puede reciclar y tiene una vida útil de 25 años.