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Un viaje al interior del gigante eólico danés
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Aarhus, Dinamarca.- (Enviado especial) En nuestro hemisferio, el día con menos horas de luz del año es el 21 de junio. En el hemisferio norte, se da el efecto contrario y el 21 cerca del circulo árctico prácticamente no llega jamás la oscuridad. Precisamente ese día, tuve la suerte de estar en Aarhus en Dinamarca para aprender sobre las últimas tecnologías de Vestas en energía eólica junto a otros ocho periodistas que venían de China, Alemania, Reino Unido y Turquía.
La empresa Vestas fue fundada en Dinamarca en 1945, vendió su primer aerogenerador en 1979 y desde 1989 se dedica de manera exclusiva a la producción de aerogeneradores también conocidos como molinos eólicos. En el 2011 cuenta con más de 23,000 empleados, presencia en 11 países y más de 44,000 MW en funcionamiento.
Primer visita: Vestas Blades
Vestas está dividida en distintas sub-empresas cada una con su propia personería jurídica. Una de estas es Vestas Blades dedicada exclusivamente a la fabricación de las gigantescas palas que miden desde 25 metros para el modelo V52 hasta 55 metros para el modelo V112 de 3MW (el número detrás de la V representa el diámetro de barrido al girar las palas). El V112 es todavía un prototipo y está instalado en tres sitios ubicados en Alemania, España y Dinamarca. Sus palas que miden 11 metros más que las del modelo anterior (V90) son un nuevo desafío tecnológico y por el momento se fabrican únicamente en la planta de Lem que visitamos a unos 100 kilómetros de Aarhus.
Las palas están diseñadas con el mismo principio que se aplica a las alas de un avión, pero en lugar de utilizar aluminio se utilizan materiales compuestos como en la náutica; fibra de carbono, fibra de vidrio y resina epoxi. El proceso de fabricación se divide en dos partes bien definidas. La creación del núcleo que le da rigidez a la estructura y la creación de los perfiles que le brindan sus cualidades aerodinámicas. El núcleo terminado es controlado milimétricamente por un sistema de ultrasonido similar al que se utiliza en hospitales. Una vez obtenidas las tres piezas (núcleo, parte inferior y parte superior), se juntan como un sándwich colocándolas en un horno.
Las palas son luego controladas de manera exhaustiva y no deben nunca tener una diferencia mayor a 5kg. Parece mucho, pero es una cantidad insignificante comparado con las 20 toneladas que pesa cada pala. El centro de gravedad se ajusta con pequeñas cantidades de plomo en caso de ser necesario. Puntos metálicos unidos con un grueso cable que viaja por el interior de la pala evitan su destrucción en caso de impacto por un rayo, fenómeno que ocurre seguido según la ubicación del parque eólico, me explicaron los ingenieros de Vestas.
La planta de Lem produce aproximadamente 300 palas por año. Si bien pudimos ver todo el proceso de fabricación, estaba estrictamente prohibido sacar fotografías dentro de la planta. Aparte de la fabricación, existe un gran desafío de logística al manejar piezas de semejantes dimensiones tanto dentro de la fábrica como para hacerlas llegar a su destino final. Por esta razón y también para minimizar la huella de carbono proveniente del transporte de semejantes piezas, la empresa intenta dentro de lo posible fabricar localmente. En la actualidad se producen palas en Dinamarca, Alemania, Italia, España y Estados Unidos.
Segunda: Vestas Nacelles
A pocos kilómetros de Lem, en Ringkøbing se encuentra una de las sedes de Vestas Nacelles, otra de las empresas del grupo. Nacelle es lo que en español se llama góndola. Es el espacio cerrado que se encuentra arriba de la torre y que sostiene las palas. Dentro de ésta se encuentra el generador, el rotor, el sistema de pitch que regula el ángulo de incidencia de las palas y el de yaw que hace lo mismo con toda la góndola para que esté siempre enfrentada al viento aprovechando toda su energía. Atrás de la góndola se asoma el sistema de enfriamiento, que al igual que el radiador de un automóvil, permite que las piezas operen a una temperatura óptima.
Vestas es el único de los grandes fabricantes que actualmente sigue apostando la utilización de cajas de velocidades basadas en engranajes. Los demás fabricantes en general utilizan lo que se denomina "direct drive", sistema que transmite la rotación al generador de manera directa y luego se ‘dibuja’ la curva eléctrica a través de componentes electrónicos. Esta elección es controversial dado que los engranajes suelen ser piezas que sufren desgastes y por lo tanto aumenta la probabilidad de fallas. Ditlev Engel, CEO de Vestas nos comentó al respecto: "si bien también poseemos la tecnología de direct drive, elegimos utilizar engranajes dado que en nuestra experiencia los resultados de confiabilidad a través de los años han sido excelentes". Engel a su vez hizo hincapié en que algunos repuestos del sistema direct drive contienen metales más raros y prevé que serán cada vez más difíciles de conseguir.
Nada librado al azar
Otras instalaciones que tuvimos la suerte de visitar son las que se utilizan para realizar controles de calidad a todas las piezas que constituyen un aerogenerador. Dado que la empresa ofrece una garantía de 20 años, necesita asegurarse que todas las piezas funcionen como mínimo durante ese tiempo. El generador se prueba con cargas de más del doble de su capacidad. Vi por ejemplo, un generador de 3MW funcionando a más de 6MW.
Las piezas más pequeñas se colocan en unas capsulas que las sacude violentamente con vibraciones y simultáneamente las hacen pasar por temperaturas de -100ºC a +300ºC. El objetivo es que la pieza falle y de esta manera estudiar la razón y mejorarla. Luego se exige nuevamente y de esta manera se van eliminando los puntos débiles. Como destacaban los ingenieros, es mucho más económico que la pieza falle en laboratorio que en un parque eólico en el medio del mar.
Otro aspecto que debe ser controlado es la emisión de ondas electromagnéticas. Dada la naturaleza del generador eléctrico y a la altura a la que se encuentra, es clave controlar la emisión de ondas para que no interfieran por ejemplo con las torres de telefonía celular. Para ello, también en Aarhus, la empresa posee una moderna jaula de Faraday para realizar distintas pruebas de equipos y asegurarse con anticipación que no va a ocurrir ningún tipo de interferencia.
Conocer tanto las fabricas de palas como de góndolas fue fascinante a nivel ingeniería pero no se compara con la emoción de subir los 100 metros dentro de la torre (intenté hacerlo por la escalera pero por falta de tiempo tuve que hacerlo por el ascensor). Una vez que se llega a la góndola, una última pequeña escalera permite salir por una compuerta como si fuese un submarino. Al asomarse, aparece el espectacular paisaje danés con el verde de sus cultivos orgánicos y parques eólicos en todas las direcciones. La sensación de vértigo es difícil de ignorar pero dos ganchos con cuerdas conectados al arnés permiten "pasearse" por la cima conectándolos a los distintos puntos de seguridad siempre asegurándose que en todo momento uno de los dos esté conectado.
La semana que viene, veremos el papel fundamental que juega la tecnología informática para la energía eólica.
Rodrigo Herrera Vegas es co-fundador de sustentator.com
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