Cómo se fabrican y para qué se utilizan las turbinas más grandes del mundo

La fabricación de la nueva generación de turbinas eólicas requieren palas de 88,4 metros de largo, como este modelo fabricado por la firma danesa LM Wind Power
La fabricación de la nueva generación de turbinas eólicas requieren palas de 88,4 metros de largo, como este modelo fabricado por la firma danesa LM Wind Power
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9 de abril de 2018  • 14:13

Cuando el ingeniero Lukasz Cejrowski observó por primera vez las hélices de las turbinas más grandes del mundo instaladas en un prototipo de torre en 2016, se puso de pie frente a ellas y se tomó un "selfie".

"Fue impresionante", dice, recordando el momento con una sonrisa en la cara. "El sentimiento de felicidad... ¡Sí, funciona! ¡Está montado!".

Aquellas hélices, hechas por la compañía danesa LM Wind Power, alcanzaron un tamaño récord de 88,4 metros de largo, más grandes que un Airbus A380 y casi de la longitud de dos piscinas olímpicas.

El área que es capaz de barrer una sola de esas gigantescas palas cubriría por completo el Coliseo de Roma.

Pero las cosas avanzan rápido en la industria de las turbinas eólicas.

En apenas unos pocos años, esas hélices pueden ser superadas por el próximo proyecto de la empresa: palas de 107 metros de longitud.

Así fue el transporte de la enorme aspa de LM Wind Power en Turquía

LM Wind Power pertenece a la firma global de ingeniería General Electric (GE), la cual anunció en marzo que planea desarrollar un aerogenerador (o turbina eólica) gigante de 12MW (megavatios) hacia el año 2020.

Una sola turbina de ese tamaño, de 260 metros de altura, podría producir suficiente electricidad como para proporcionar energía a 16.000 hogares.

La mayor turbina eólica del mundo que se usa en la actualidad es un tercio más potente que eso: genera 8MW. Varias empresas, entre ellas Siemens, están trabajando en turbinas de alrededor de 10MW.

Una hazaña de ingeniería

Lukasz Cejrowski, de LM Wind Power, posa con una de las enormes hélices fabricadas con materiales compuestos para que puedan ser flexibles y ligeras
Lukasz Cejrowski, de LM Wind Power, posa con una de las enormes hélices fabricadas con materiales compuestos para que puedan ser flexibles y ligeras

En el mundo de las turbinas eólicas el tamaño importa.

Esto se debe a que las turbinas más grandes pueden capturar más energía a mayores altitudes, donde la producción de viento es más consistente.

Pero diseñar y fabricar hélices de ese tamaño es una gran hazaña de ingeniería.

Cejrowski dice que su empresa podía, en teoría, usar metal, pero las hélices habrían resultado demasiado costosas y pesadas. En su lugar, usan una mezcla de carbono y fibra de vidrio.

En primer lugar, crean un armazón de fibra de vidrio y poliéster para cada hélice, en dos mitades. Luego se agrega el larguero (el principal elemento estructural del ala, que la soporta cuando está en el suelo).

Para ello, el equipo de Cejrowski usa un material que cuenta con una resina especial que se endurece una vez es colocada.

Esas hélices de tamaño descomunal son probadas una y otra vez.

Los prototipos se doblan, se esturan y son zarandeados en túneles de viento millones de veces para simular una larga vida de uso. También se prueba su resistencia a los rayos.

Las turbinas eólicas más grandes del mundo suelen instalarse en alta mar y no en tierra. De esa manera, no se convierten en monstruos gigantescos a la vista y aprovechan los potentes vientos marinos.

Rompiendo récords

La fabricación de la nueva generación de turbinas eólicas requieren palas de 88,4 metros de largo, como este modelo fabricado por la firma danesa LM Wind Power
La fabricación de la nueva generación de turbinas eólicas requieren palas de 88,4 metros de largo, como este modelo fabricado por la firma danesa LM Wind Power

El 17 de marzo, se superó un tercio de la electricidad doméstica generada en Reino Unido a través de energía eólica, según publicó la empresa de electricidad y gas británica National Grid. Fue un récord.

El potencial de la energía eólica marina ha impulsado el diseño de planes para futuros parques eólicos a gran escala, en aguas alejadas muchos miles de kilómetros de la tierra.

Investigadores estadounidenses mostraron recientemente que una gran cantidad de energía sin explotar podía aprovecharse construyendo una granja eólica gigante en el Atlántico Norte.

Por otra parte, la firma holandesa TenneT ha desarrollado un concepto para crear un gran parque eólico que podría construirse en Dogger Bank, un gran banco de arena situado en la zona central del mar del Norte.

Los parques eólicos marinos necesitan grandes subestaciones eléctricas como esta, en el mar Báltico
Los parques eólicos marinos necesitan grandes subestaciones eléctricas como esta, en el mar Báltico

Incluiría una isla artificial donde se ubicarían las subestaciones y, mediante muchos cientos de turbinas, suministraría energía a países como Reino Unido, Países Bajos, Alemania, Dinamarca y Suecia.

En total, tendría una capacidad de unos 30GW (gigavatios), dice la empresa.

Henrik Stiesdal, quien fue jefe de ingeniería en la división de energía eólica de Siemens y ahora trabaja para la Universidad Técnica de Dinamarca, le contó a la BBC que existen numerosas ventajas de construir parques eólicos marinos como ese, incluidos beneficios estéticos.

"Si estás a más de 40 kilómetros, la curvatura de la Tierra hace que las turbinas queden por debajo del horizonte", explica. Un proyecto fue implementado por Escocia, a 25 kilómetros de la localidad costera de Aberdeenshire.

Stiesdal dice que varias organizaciones, incluida su propia institución y la Universidad de Oxford, en Reino Unido, están trabajando en formas de abaratar las turbinas eólicas marinas.

Ventajas y obstáculos

Las turbinas que se colocan en el mar son más difíciles de reparar
Las turbinas que se colocan en el mar son más difíciles de reparar

Una idea consiste en desarrollar plataformas flotantes. Eso saldría más rentable para fabricarlas en grandes cantidades.

Pero si los costos disminuyen, merecería la pena instalar muchas turbinas pequeñas en lugar unas pocas grandes.

"La búsqueda de las grandes máquinas solo seguirá si los costes de infraestructura son altos", explica. Por eso es poco probable que las turbinas eólicas superen los 12MW, sostiene.

Sin embargo, una desventaja de construir parques eólicos marinos con muchas turbinas más pequeñas es que hay muchos más equipos individuales que necesitan ser reparados y mantenidos.

La tendencia de momento es construir turbinas cada vez más grandes
La tendencia de momento es construir turbinas cada vez más grandes

Para el futuro más inmediato, podemos esperar ver cada vez más granjas eólicas marinas, sobre todo en Europa, dice Joel Meggelaars, de la asociación industrial Wind Europe.

El viento proporcionó más del 11% de la electricidad en Europa durante la primera mitad de 2017, dice Wind Europe.

Y Meggelaars espera que ese porcentaje aumente.

"En 2019, esperamos ver superados más récords de parques eólicos marinos, especialmente en Reino Unido y Alemania".

Pero el principal obstáculo para proyectos como Dogger Bank, añade, es que los gobiernos necesitan cooperar entre ellos. Y podrían pasar décadas hasta que arranque el proyecto.

Mientras tanto, un beneficio de hacer turbinas cada vez más grandes es que la energía eólica cuesta menos, dice Meggelaars.

"Son muy buenas noticias que esas turbinas enormes estén en el horizonte. Harán que las energías renovables sean aún más asequibles".

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