Más silenciosa, eficiente, económica y ambientalmente amigable sería una nueva generación de aerogeneradores que no requieren de aspas para recolectar la energía del viento. ¿Cómo funcionarán?

La vibración es el peor enemigo de las turbinas eólicas (o aerogeneradores) actuales. Sus “palas” o aspas necesitan estar perfectamente balanceadas para evitar que la vibración de éstas al girar destruya el generador o haga colapsar la torre completa. Su enorme pilar debe ser lo más rígido y resistente posible para evitar deformaciones. Y la turbina debe frenarse cuando el viento sopla demasiado fuerte (justo cuando más energía podría producirse) porque al exceder cierta velocidad, la torre podría estallar, como se ve en este video. Todo lo anterior implica complejidades de diseño e importantes costos de producción, construcción y mantención. ¿Pero qué pasaría si la vibración y deformación producida por el viento fuera, justamente, la que produjese la electricidad?

Eso es precisamente lo que promete Vortex, un nuevo tipo de aerogenerador sin aspas ni piezas móviles, o “aerogenerador por vorticidad”, que la empresa española Deutecno, startup de David Yañez, David Suriol y Raúl Martín, espera sacar al mercado dentro de poco, luego de adjudicarse el “Fondo de Emprendedores” de la empresa Repsol y ganar el Startup & Investor Summit 2014.

¿Cómo funciona?

El aerogenerador se ve como un bate de beisbol puesto verticalmente en el suelo. O como el pilar de un aerogenerador tradicional, pero sin la “cabeza” que contiene el generador y las aspas. Viéndolo, es difícil imaginar cómo semejante aparato podría producir electricidad o atrapar el viento.



La clave está su materialidad, pues está hecho a partir de materiales piezoeléctricos y fibra de vidrio o carbono. Al ser semirrígida, la columna vibra y oscila al entrar en resonancia con el viento, produciendo energía con su propia deformación.

Recordemos que la piezoelectricidad es un fenómeno que ocurre en determinados cristales naturales o sintéticos que, al ser sometidos a tensiones mecánicas, adquieren cierta polarización eléctrica en su masa, generando un diferencial de potencial y cargas eléctricas de distinto signo en las caras opuestas de la superficie.


La estructura vibra por efecto de un fenómeno que describió a principios de siglo el físico Theodore von Kárman, quien observó que al interponer una estructura cilíndrica, como una chimenea, en el camino de fluidos como el agua o viento, estos formaban un patrón cíclico de remolinos de movimiento espiral que azotan la estructura y la hacen oscilar de un lado a otro. El fenómeno recibió el nombre de “vórtices de Kárman” y de ahí el nombre del aerogenerador, que cuenta con una estructura cuya geometría se acopla a la frecuencia de oscilación de los remolinos y los empuja a reproducirse de forma ordenada en torno a ella.




Una solución superior desde todo ángulo

La sencillez del sistema permite toda clase de beneficios sobre los aerogeneradores tradicionales, como por ejemplo:

Mayor densidad: Los aerogeneradores tradicionales ocupan un espacio importante y deben mantenerse alejados unos de otros para evitar que sus aspas puedan chocar entre sí. Vortex, en cambio, puede instalarse de manera mucho más densa, aumentando la producción eléctrica que se puede obtener desde el mismo terreno, y reduciendo su huella ecológica.
Rapidez y costo de producción e instalación: Al no tener partes móviles y complejos mecanismos internos, se requieren menos materiales, especialistas, tiempo y maquinaria para fabricar e instalar cada uno de los aerogeneradores. Se estima se reducirá en 53% los costos de producción y en 51% los de operación.
Casi no requiere mantención: A diferencia del delicado mecanismo de turbina, este aerogenerador es extraordinariamente simple y resistente, lo que permitirá reducir los costos de mantención en un 80%, según sus creadores.
No importa cuán fuerte ni de dónde sople el viento: Los aerogeneradores tradicionales deben detectar la dirección del viento y girar sobre su eje para aprovecharlo. Además, deben frenarse cuando el viento sopla muy fuerte.Vortex simplemente está ahí, recibiendo el viento de donde venga, sin importar su fuerza, y puede generar energía desde vientos de un metro por segundo (contra 3 m/s de los modelos normales).
No hay ruido ni daño a animales: Se le suele criticar a las turbinas eólicas el ruido que producen al girar y la cantidad de aves que mueren al intentar volar entre sus palas. Ahora el único problema será evitar que las aves hagan un nido en su punta.
No hay interferencia con radares: A nivel mundial, las plantas eólicas deben mantenerse alejadas de radares militares, de aviación civil o climatológicos, pues interfieren con su señal. Vortex puede estar allí donde haya viento.
Más eficiencia: Todo lo anterior implica que Vortex permitirá sacar mucho mayor rendimiento energético a cada euro invertido, contribuyendo a hacer al viento mucho más competitivo con respecto a las energías tradicionales. Según sus autores, Vortex reducirá los costos de la energía eólica en un 40%, al igual que su huella ecológica.
¿Cuándo saldrá al mercado?

“La tecnología del Vortex lleva en la mente del inventor, que es mi socio David Yáñez, desde el 2006, que fue cuando presentó la primera patente. Y es desde entonces que se lleva pensando, gestando, masticando y madurando. Hemos superado ya, con recursos propios, unos modelos de prueba en túnel de viento.Hemos construido nuestro propio túnel de viento. Tenemos nuestro propio laboratorio, que no deja de ser un garaje, que está en Ávila y ahí es donde hacemos todas las pruebas. Hemos construido un Vortex de tres metros. Y hemos ido superando todas las pruebas y barreras que nos íbamos encontrando por el camino hasta ahora, que tenemos un proyecto que es viable y que puede convertirse en la segunda generación de aerogeneradores” –señala David Suriol, responsable de comercialización, marketing y desarrollo de Deutecno.

El objetivo es construir en el corto plazo un Vortex de 20 o 25 metros para generación eléctrica masiva y de ahí, en unos tres años uno de más de 100 metros, pues a mayor altura, mayor rendimiento; aunque también proponen versiones en miniatura para generación doméstica o industrial. “Ahora estamos en el principio de esa realidad. Ahora es cuando tenemos que empezar a construir, porque hemos recibido un reconocimiento, un apoyo, una financiación. Aquí no acaba, sino que todo empieza”, afirma Suriol.

El mayor desafío, ahora, es encontrar materiales piezoeléctricos más potentes, pues según explica Suriol, se necesitarían toneladas de los actuales para hacer funcionar un Vortex a escala real. Por fortuna, hay varios grupos trabajando en nuevos materiales, basados en plásticos y cerámicas, con mayor potencia y menor peso.

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