En todo el mundo, las iniciativas para limitar el consumo de energía procedente de los combustibles fósiles están impulsando un aumento de la demanda de energías renovables, y la eólica es un recurso por el que se está apostando decididamente.
En 2018, las inversiones en energía eólica en Europa representaron el 63 % de las energías renovables, frente a solo el 52 % en 2017. A fin de atender la creciente demanda de energía eólica, los fabricantes aumentan el rendimiento de las turbinas y, por tanto, modifican el diseño de las palas.
Dag Kirschke, Responsable de Energía Eólica de fabricante de compuestos Exel Composites, explica la demanda de esta energía y por qué los materiales compuestos son la respuesta para la fabricación de turbinas potentes y eficientes.
Demanda de energía eólica
La demanda de energía eólica está en aumento. Es limpia, rentable y sostenible. La preocupación por el medio ambiente y el cambio climático está incrementando la necesidad de energías renovables y sostenibles. En este contexto, las turbinas eólicas representan una parte sustancial de la solución, pues actualmente se utilizan más de 340.000 en todo el mundo para producir energía.
Por ejemplo, China es responsable de más de un tercio de la capacidad de energía eólica del mundo y en 2015 instaló más turbinas eólicas que la UE, mientras que en 2018 Escocia generó suficiente electricidad procedente de la energía eólica para dar servicio al equivalente a cinco millones de hogares. Los expertos del sector creen que si la demanda de energía eólica sigue a este ritmo, este tipo de energía cubrirá un tercio de las necesidades mundiales de electricidad en 2050.
En la actualidad, los fabricantes se enfrentan a una presión continua para obtener retornos más altos de las turbinas, con mayor rentabilidad y capacidad de producción para generar más energía. Para ello, los fabricantes están creando turbinas con palas más largas que capturan más viento para así generar una mayor cantidad de energía. Sin embargo, una pala más larga supone un aumento del peso, lo contrarresta la producción eficiente de energía.
Para conseguir una turbina potente y eficiente con palas más largas, los fabricantes necesitan materiales ligeros y más fuertes que los empleados tradicionalmente.
Solución de compuestos
Gran parte de la resistencia de la pala de la turbina se debe a una viga de apoyo, o tapa de larguero, que se extiende a lo largo de la pala. Hasta ahora, las tapas de larguero se fabricaban en fibra de vidrio, que proporciona la resistencia y la rigidez necesarias, con menos peso que otros materiales como los metales.
Sin embargo, dada la necesidad de utilizar palas más largas, se emplea fibra de carbono, que tienen un peso más ligero en comparación con la fibra de vidrio, lo que permite que las palas más largas capturen más energía. Normalmente cada fabricante de palas determina en su diseño el punto en el que el carbono se convierte en la solución óptima, y la tapa de larguero se diseña en consecuencia.
Exel Composites trabaja en estrecha colaboración con los fabricantes de turbinas y palas para diseñar, fabricar y entregar soluciones de compuestos para palas, incluidas tapas de larguero de fibra de vidrio y fibra de carbono, entre otras muchas soluciones de compuestos utilizadas en turbinas eólicas. Nuestra experiencia en diseño, combinada con la tecnología de fabricación, nos permite ayudar a fabricar turbinas más eficientes revisando las especificaciones de diseño y proponiendo una solución adecuada.
Para mantenerse al día con la creciente demanda de energía eólica, los fabricantes deben invertir en compuestos de alto rendimiento y larga duración que aporten eficiencia para ayudar a garantizar la producción de la máxima cantidad de energía. Un fabricante de compuestos como Exel permite analizar exhaustivamente y cumplir las especificaciones de diseño para lograr una turbina potente y eficiente.
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