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24.02.17 Tecnología

Las alas de los insectos inspiran aeorgeneradores un 35% más eficientes

Las turbinas eólicas producen ya el 4% de la electricidad del planeta, pero es posible llegar mucho más lejos. La investigación llevada a cabo por científicos de la Sorbona de París, que han hallado una manera de hacer que los aerogeneradores rindan un 35% más,  podría hacer que esta tecnología multiplicara el porcentaje actual de manera notable en los próximos años. Lo publica la revista Science en su último número.

La eficiencia de una turbina eólica no se logra haciendo girar los rotores lo más rápido posible. Con ello, además de aumentar el riesgo de que sufran un fallo, las turbinas se vuelven menos eficientes a velocidades más altas, porque se parecen más a una pared que a un rotor, impidiendo que el viento fluya más allá de las aspas. La cantidad óptima de energía se consigue en las tasas intermedias de rotación, según explica Vicent Coghet, físico de la Universidad de París-Sorbonne y director de la investigación. Para que puedan producir energía de manera óptima, el viento debe golpear sus palas en el  "ángulo de inclinación" justo para así aplicar la cantidad correcta de par al generador.

Las alas de los insectos no tienen este problema. Como son flexibles, pueden dirigir la carga aerodinámica en la dirección de su vuelo, aumentando la potencia. Y como se doblan con el viento de manera natural, pueden minimizar la resistencia para evitar daños.

Para ver si esa flexibilidad natural del vuelo de los insectos podía aplicarse a las palas de las turbinas eólicas, Cognet y su equipo construyeron prototipos de aerogenerador a pequeña escala con tres estilos de palas diferentes: completamente rígidas, moderadamente flexibles y muy flexibles. Las flexibles estaban hechos con un material llamado tereftalato de polietileno, mientras que la versión rígida fue elaborado con una resina sintética rígida.

En pruebas de túnel de viento, las aspas más flexibles resultaron demasiado flácidas y no produjeron tanta energía como las rígidas. Pero las palas moderadamente flexibles sí ofrecieron un excelente rendimiento: superaron a las rígidas, aportando hasta un 35% más de potencia y permitieron que las aspas funcionaran eficientemente en una gama más amplia de condiciones de viento.

Las pruebas también pusieron de manifiesto que la mejora provenía de cambios en el ángulo de inclinación: a medida que las palas de la turbina flexionaban hacia adelante y hacia atrás gracias, respectivamente, a la presión del viento y el efecto centrífugo, el ángulo de inclinación iba cambiando ligeramente. Los ángulos de paso más altos (más "abiertos") rendían mejor a velocidades de viento más bajas, mientras que los ángulos de paso más bajos (más "cerrados") lo hacían a velocidades más altas. Así, los científicos comprobaron que al cerrar ligeramente el ángulo de inclinación se lograba generar más potencia.

El próximo desafío, dice Cognet, es escalar la tecnología para aplicarla a turbinas de tamaño estandar. El estadounidense Asfaw Beyene, que está realizando una investigación en una linea parecida en la Universidad San Diego de California, cree que aunque la parte de la ingeniería llevará su tiempo, lograr ese 35% más de eficiencia es perfectamente razonable.



Fuente: energias-renovables.com

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