Buenas vibraciones: innovación en turbinas eólicas para pequeña escala
Los seres humanos hemos hecho un uso práctico del viento desde tiempos inmemoriales. Pero todavía estamos buscando nuevas formas, como es el caso de la innovadora tecnología de la empresa española Vortex Bladeless que aprovecha la energía eólica para aplicaciones a pequeña escala.
Los debates en torno a la energía eólica suelen versar sobre los aerogeneradores de torre de tres palas y eje horizontal a gran escala (HAWT, por sus siglas en inglés). Sin embargo, están surgiendo soluciones innovadoras a pequeña escala que, a pesar de su tamaño, pueden resultar inestimables a la hora de propor-cionar la solución adecuada para aplicaciones específicas.
La empresa española Vortex Bladeless S.L. se atreve a afirmar que su tecnología está ayudando a reinventar la energía eólica. Y, sin duda, van por el buen camino. Vortex Bladeless se ha alzado con varios premios a la innovación y ahora está respaldada por la empresa estatal energética noruega Equinor, además de estar parcialmente financiada por el programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea para la investigación y la innovación.
Perfecto para aplicaciones urbanas
Fiel al nombre de la empresa, la turbina de Vortex Bladeless no utiliza las gigantescas palas que tienen los aerogeneradores HAWT. De hecho, los primeros nanoprototipos tienen una altura de tan solo 0,85 metros. Y tampoco son turbinas reales. Tal vez albergue sus dudas, pero los aerogeneradores sin palas nunca se concibieron para competir con los aerogeneradores HAWT.
David Yáñez, cofundador, presidente y director tecnológico, se expresa en estos términos: «Después de que la energía renovable se haya convertido en una realidad indiscutible y competitiva, el futuro inmediato será la energía distribuida, llamada también energía descentralizada».
«Las personas o familias se convertirán en actores clave en la producción y comercialización de la energía generada en los tejados de sus casas. Queremos que nuestra tecnología les ayude a cubrir sus necesidades energéticas».
Gracias a su construcción vertical, los aerogeneradores sin palas ocupan muy poco espacio y prácticamente no hacen nada de ruido. Esto los convierte en una opción excelente para las zonas urbanas y residenciales. Tampoco suponen una amenaza para las aves.
Un diseño duradero y de bajo coste
Entonces, ¿cómo funciona la tecnología sin palas? En el sitio web de Vortex Bladeless se explica que su innovación es «un aerogenerador basado en la resonancia aeroelástica. Aprovecha la energía eólica por medio del fenómeno de aparición de vórtices llamado Vortex Shedding».
La construcción consiste en un mástil cónico elástico introducido en un cilindro rígido vertical formado por dos partes. La parte inferior del cilindro está firmemente anclada al suelo. El movimiento de la parte superior del cilindro no está restringido, encontrándose aquí la máxima amplitud de oscilación.
El mástil reacciona de forma óptima a las velocidades del viento y es capaz de adaptarse muy rápidamente a los cambios de dirección del viento y a los flujos de aire turbulento. A medida que el cilindro oscila, captura energía mecánica, que luego se transfiere a un alternador que la convierte en electricidad. El alternador tiene una construcción relativamente sencilla con bobinas e imanes, y sin engranajes, ejes ni deslizamientos, es barato y fácil de producir. Durante el funciona-miento, el riesgo de averías y tiempos de inactividad de las turbinas se reduce significativamente, lo que hace que las necesidades de mantenimiento sean menores.
La turbina sin palas está diseñada para soportar condiciones climá-ticas adversas, incluidas la lluvia y la nieve, y velocidades de viento de hasta 30-35 m/s - tormentas violentas o fuerzas cercanas a las de un huracán.
El colapso de un puente plantó la semilla
Yáñez tuvo la idea mientras todavía era estudiante de ingeniería en la Universidad de Valladolid, mientras veía una película de la década de 1940 del puente Tacoma Narrows oscilando salvajemente bajo el viento. El puente colapsó apenas cuatro meses después de inaugurarse al tráfico.
Recuerda que pensó: «Este puente está recogiendo una cantidad significativa de energía. Me pregunto si existe una forma de crear una tecnología que pudiera aprovecharla. Entonces me di cuenta de que una estructura vertical puede alcanzar vientos lejos del suelo, por lo tanto, a mayores velocidades».
Actualmente, Vortex Bladeless posee seis familias de patentes regis-tradas. La empresa se constituyó en 2014 con la ayuda de inversores privados y otra financiación. Desde entonces, ha sido un viaje emocio-nante, que ha incluido financiación colectiva, premios, cobertura mediática, colaboraciones emocionantes y creación de prototipos.
Por fin sale al mercado
Yáñez afirma que el desarrollo se encuentra en una etapa muy emocio-nante: «Después de más de media década desarrollando la tecnología ‘en el laboratorio’ y fabricando algunas preseries, hemos alcanzado la madurez suficiente para hacer las primeras incursiones modestas en el mercado».