Un equipo de investigadores de la Universidad de Colorado (CU), en Boulder, se ha inspirado en la naturaleza para construir turbinas eólicas capaces de sobrevivir a los fuertes vientos de un huracán al igual que lo hacen las palmeras cada temporada, según un comunicado de prensa de la universidad.
A diferencia de la energía solar, que tiene un tiempo de inactividad definido cada día, las turbinas eólicas pueden trabajar las 24 horas del día para generar energía sin emisiones de CO2.
Los parques eólicos marinos pueden servir para paliar la preocupación por la escasez de inmuebles en los países y también para aprovechar el mayor potencial de generación de energía de los vientos más rápidos que soplan sobre los mares. Por ejemplo, los países situados a ambos lados del Mar del Norte están instalando parques eólicos marinos que se hacen más grandes cada año.
Aerogeneradores y huracanes
A medida que la generación de energía renovable se desplaza fuera de la tierra, la infraestructura se enfrenta a una serie de retos diferentes. En Estados Unidos, las plataformas marinas frente a la costa este corren el riesgo de sufrir huracanes cada vez más potentes en el océano Atlántico. Se prevén hasta seis huracanes sólo entre junio y noviembre de 2022, con vientos de 111 mph (178 kph) o más.
Para un mundo que considera los parques eólicos marinos como una fuente de energía fiable en el futuro, la infraestructura de generación de energía también debe ser capaz de soportar los desafíos extremos. Lucy Pao y su equipo de investigación de la Universidad de California en Boulder se fijaron en las palmeras para saber cómo sobrevivir a estos vientos de alta velocidad.
Los investigadores descubrieron que, dado que los rotores a sotavento –en los que la superficie del rotor está orientada en sentido contrario al viento– son más ligeros y se construyen con menos material, también pueden ser flexibles y pueden simplemente doblarse ante los fuertes vientos, en lugar de romperse, es decir, como las palmeras.
SUMR-D, el demostrador tecnológico
En colaboración con el National Renewable Energy Laboratory (NREL) y otras universidades estadounidenses, los investigadores desarrollaron el rotor Segmented Ultralight Morphing Rotor (SUMR), una turbina de dos palas para probar su concepto. A lo largo de los últimos cuatro años, los investigadores han recopilado datos del mundo real de esta turbina de 53,38 kilovatios y han comprobado que su rendimiento es constante y eficiente, según el comunicado de prensa.
El equipo ha introducido algunas mejoras en el controlador de la turbina, la parte que determina cuándo hay que generar energía y cuándo hay que apagarla. Las altas velocidades pueden desbordar la capacidad de generación de energía de la turbina y provocar una sobrecarga del sistema.
Los aerogeneradores están equipados con un software que indica a los motores del controlador qué hacer para generar energía con la máxima eficiencia. Mediante extensas pruebas experimentales, los investigadores descubrieron que las velocidades máximas del generador estaban por debajo del umbral del controlador para mantener la turbina en funcionamiento. Esto podría ayudar a mejorar la eficiencia de la generación de energía en el futuro.
Aunque SUMR-D tiene un diseño de turbina de dos palas, los resultados de la investigación pueden aplicarse también a las turbinas de tres palas, que son las que predominan en el mercado actual. Los investigadores ya han empezado a elaborar modelos de turbinas a gran escala que podrían generar algún día 25 MW e incluso 50 MW de potencia.
La siguiente etapa consiste en realizar pruebas experimentales y resistir a los huracanes.
Noticia tomada de: Interesting Engineering / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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