Turbinas eólicas inspiradas en bancos de peces

Ingenieros en California se inspiraron en el movimiento colectivo de estas agregaciones marinas para diseñar turbinas eólicas que aprovechan, en forma mucho más eficiente, la turbulencia. Los aerogeneradores eólicos tradicionales con sus grandes palas rotativas deben ser espaciados para evitar la turbulencia proveniente de otras turbinas.

Esto limita la productividad de los parques eólicos a cerca de dos vatios por metro cuadrado. El nuevo diseño, en cambio, logra una eficiencia diez veces superior. Las nuevas turbinas eólicas están siendo probadas en el desierto californiano, según un estudio publicado en la revista Journal of Renewable and Sustainable Energy.

La dinámica de fluidos en el movimiento de un cardumen puede aplicarse a un parque eólico. El parque eólico modelo usa aerogeneradores con ejes verticales, que aprovechan la turbulencia proveniente de direcciones múltiples. El gran avance, según el estudio, es que las nuevas turbinas eólicas están desplegadas en una matriz basada en la dinámica de fluidos utilizada por los bancos de peces.

"Organizar la ubicación de las turbinas eólicas según los vértices del movimiento de peces es definitivamente un enfoque innovador", dijo el ingeniero aeronáutico Robert Whittlesey, del Instituto de Tecnología de California. "Los peces se alinean de tal forma que optimizan su propulsión", asegura Whittlesey en el estudio, y esto puede adaptarse a la matriz de un parque eólico.

El nuevo diseño coloca pares de turbinas que giran en dirección contraria canalizando las corrientes de aire hacia turbinas cercanas y minimizando la pérdida de energía por turbulencia. De acuerdo a John Dabiri, otro de los autores del estudio, "si bien la conexión entre parques eólicos y bancos de peces puede parecer extraña, en realidad es algo lógico desde el punto de vista de la física de fluidos".

El nuevo diseño también tiene otras ventajas. Las turbinas tienen apenas 10 metros de altura, considerablemente más bajas que los aerogeneradores tradicionales, y por eso no sólo afectan menos el paisaje sino que son menos dañinas para aves y murciélagos. La gran pregunta ahora es si el diseño funcionará en un parque eólico a gran escala.

"Es una idea interesante, pero aún no ha sido probada por completo", dijo John Loughhead, del Centro de Investigaciones Energéticas del Reino Unido. "Además, las turbinas con ejes verticales deben soportar un gran estrés. Es difícil construir una turbina lo suficientemente liviana para que gire con facilidad y al mismo tiempo lo suficientemente rígida para que soporte fuertes vibraciones".

Los vehículos eléctricos con baterías de litio no emiten CO2 ni dañan el medio ambiente, siempre que la electricidad provenga de energías renovables, como la eólica, la energía solar fotovoltaica y la termosolar. Los aerogeneradores podrán suministrar la electricidad al vehículo eléctrico, que en un futuro servirán también para almacenar y regular la electricidad intermitente del sector eólico.

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