En España, la energía eólica no deja de ganar importancia. En el mix energético de nuestro país, supuso casi el 25% de la producción total dentro de las energías renovables en 2020, la cifra más alta hasta la fecha. Por ello, las innovaciones en el ámbito de la energía eólica son constantes, a fin de maximizar sus ventajas y minimizar su impacto ambiental. Una de estas innovaciones, que viene de la mano de la empresa española Vortex Bladeless, es un aerogenerador sin aspas. Pero ¿cómo es posible generar energía a partir de un cilindro que carece de palas?
Qué son los aerogeneradores sin aspas y cómo funcionan
El funcionamiento del nuevo aerogenerador sin aspas se basa en la resonancia aeroelástica, que permite transmitir energía a su estructura al aprovechar la fuerza del viento mediante el fenómeno de aparición o desprendimiento de vórtices, llamado vortex shedding.
El dispositivo se compone de un cilindro que oscila al impactar el viento sobre él a causa de los remolinos o vórtices que se producen como fruto de ese impacto; esta oscilación o vibración se denomina en inglés Vortex Induced Vibration (VIV). El movimiento del cilindro genera energía mecánica que, a su vez, se transforma en energía eléctrica gracias a un alternador.
El cilindro se ancla con firmeza al suelo mediante la varilla o núcleo; la parte superior de este último sujeta el mástil. Por lo que respecta a su estructura, se compone de resina reforzada con fibra de carbono o fibra de vidrio, materiales que se utilizan de manera habitual para elaborar los aerogeneradores convencionales.
Ventajas de los aerogeneradores sin aspas
Estos aerogeneradores presentan numerosas ventajas que los convierten en una opción muy interesante para complementar a las turbinas eólicas tradicionales, así como a otros sistemas como los paneles fotovoltaicos instalados en hogares o empresas, a los que espera servir de respaldo cuando el aporte de radiación solar sea menor, pero sí sople el viento a una velocidad adecuada.
Uno de sus principales beneficios es la reducción del impacto ambiental. Aunque la instalación de un parque eólico tradicional pasa primero por un exhaustivo proceso de estudio de su huella en el entorno, especialmente sobre la fauna, aún no se ha desarrollado ningún sistema que permitan evitar por completo las colisiones de aves. En este sentido, el movimiento de los molinos sin aspas es mucho menor, lo que permitirá que los animales puedan esquivarlos con más facilidad. Además, su funcionamiento genera mucho menos ruido, lo que disminuye la contaminación acústica y permite colocar los aerogeneradores incluso en zonas urbanas y mucho más próximos a los puntos de consumo.
Por otra parte, se precisa mucho menos terreno para instalar los molinos eólicos sin aspas en comparación con los tradicionales, lo que reduce el impacto visual. Asimismo, su bajo peso y el hecho de que su centro de gravedad se sitúa próximo al suelo reduce notablemente los requisitos para su anclaje o cimentación, lo cual simplifica su instalación.
Este sistema también elimina los elementos mecánicos que se desgastan debido a la fricción, reduciendo costes de mantenimiento y prolongando su vida útil. Además, al no precisar de lubricantes, se evita la necesidad de gestionar sus posibles residuos.
Junto a todo lo anterior, estas turbinas sin palas se adaptan más rápidamente a los cambios en la dirección del viento, algo muy útil en entornos urbanos con vientos turbulentos.
Proyecto Vortex, un ejemplo real de aerogeneradores sin aspas
Vortex Bladeless es una empresa emergente tecnológica con sede en Ávila. Sus primeros pasos se remontan a 2010, cuando David J. Yánez, presidente y socio fundador de la empresa, vio un documental sobre el derrumbe del puente Tacoma Narrows en Estados Unidos el 7 de noviembre de 1940, solo cuatro meses después de su construcción, debido a la fuerza del viento. Donde otros veían un problema, David vio una posibilidad de producir energía de manera diferente. Sus primeras pruebas de concepto se basaron en una botella de agua fijada a un palo, pero años después, él y su socio, Raúl Marín, presentaron la primera patente sobre un aerogenerador sin aspas.
A lo largo de su trayectoria han recibido numerosos galardones, así como el apoyo y la colaboración de distintas instituciones y empresas. En sus inicios captaron la atención de los jueces del Fondo de Emprendedores de la Fundación Repsol, que no dudó en respaldar el proyecto. Asimismo, han contado con los fondos Neotec del CDTI, un grupo de business angels, la Comisión Europea (en el marco del programa Horizonte 2020), el Barcelona Supercomputing Center, la empresa Altair o el Instituto de Microgravedad de la Universidad Politécnica de Madrid, entre otros. En la actualidad ya han cerrado con éxito varias rondas de financiación y están desarrollando varios modelos de aerogeneradores con diversos tamaños.
Hasta no hace mucho, se pensaba que solo podrían construirse aerogeneradores sin aspas de gran tamaño. Sin embargo, hoy se conoce que estos dispositivos pueden adaptarse a dimensiones muchísimo más reducidas.
Es el caso del modelo Vortex Nano, de solo 85 centímetros de altura, por el que ya han apostado entidades como la ONG SEO/Birdlife, dedicada al estudio y conservación de las aves, que ha instalado uno en su sede.
Por ahora, este descubrimiento revolucionario no plantea la sustitución de los aerogeneradores tradicionales, al menos a corto plazo. De hecho, su tecnología genera un 30% de la que es posible obtener de un molino convencional. Por eso, el propósito de los creadores de Vortex Bladeless es que los aerogeneradores puedan instalarse en zonas urbanas y rurales con fines sobre todo de autoconsumo, y que puedan crearse sinergias con otros tipos de energías. Con todo, ya se plantean las posibilidades de esta tecnología en aplicaciones como los parques eólicos marinos, debido al coste inferior de su implantación y mantenimiento, entre otros aspectos.
Fuente: Repsol.com
