Los ingenieros hacen todo lo posible por maximizar la exposición de los aerogeneradores, colocando las aspas en lo alto de las torres en las crestas de las colinas o a kilómetros de la costa sobre el océano salvaje y desprotegido. Un nuevo estudio ha dado un giro interesante que podría abrir nuevas vías para la generación de energía renovable, demostrando que las turbinas situadas detrás de las colinas podrían producir más energía que las situadas al aire libre.
La investigación se llevó a cabo en la Universidad de Twente, en los Países Bajos, y trató de explorar cómo, en algunas circunstancias, las turbinas eólicas podrían beneficiarse de su colocación detrás de las colinas.
Los científicos lo hicieron mediante una técnica de modelización aerodinámica llamada simulación de grandes corrientes de aire, que les permitió simular los efectos de una colina tridimensional en el rendimiento de las turbinas a favor del viento.
La simulación se basó en una turbina eólica de 90 metros de altura con palas de 63 metros, colocada a 756 metros detrás de una colina de 90 metros de altura. En contra de la lógica, el equipo descubrió que, en algunas condiciones, esta disposición concreta aumentaba la producción de energía de la turbina en un 24%.
Figura 1. Las simulaciones aerodinámicas han demostrado que los aerogeneradores podrían producir más energía cuando se colocan detrás de las colinas.
“La velocidad del viento inmediatamente detrás de la colina es menor, lo que crea una zona de baja presión”, explica el Dr. Richard Stevens, autor del estudio.
“Esta zona de baja presión aspira el aire de arriba, donde el viento es mucho más fuerte que cerca del suelo. Esto significa que un aerogenerador no necesita estar más alto para aprovechar los fuertes vientos de las alturas”.
Este efecto se combina con otro relacionado con los cambios en la dirección del viento a medida que sopla sobre la colina, lo que hace que aumente la intensidad de las fuerzas a medida que barren la turbina.
Figura 2. Una simulación muestra que el flujo de viento a baja velocidad (azul) gira hacia arriba detrás de la colina, colocando el aerogenerador (la línea vertical) en un flujo de viento más fuerte (rojo).
“Además, el viento por encima de la colina sopla en una dirección diferente a la del viento cerca del suelo”, dice Stevens.
“Esto hace que el aire que se mueve lentamente se aleje del aerogenerador (ver arriba), dejando que la turbina eólica situada detrás de la colina se beneficie de la fuerte corriente”.
Aunque el estudio demuestra que algunas turbinas eólicas colocadas detrás de colinas en determinados entornos podrían producir mayor cantidad de energía, hay otros factores que hay que tener en cuenta.
Las simulaciones muestran que este aumento del viento provoca mayores cantidades de turbulencia, lo que provocaría un mayor desgaste de las turbinas. Los científicos siguen investigando si los beneficios compensan el tipo de daño que podrían sufrir las turbinas, y si este aumento de rendimiento puede reproducirse en entornos más amplios del mundo real.
“En esta situación concreta, con una sola colina, la producción de energía es mayor, pero en la vida real el terreno es mucho más complejo”, dice Stevens.
Noticia tomada de: New Atlas / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade.com
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