Investigadores europeos abordan el desarrollo de aerogeneradores
Investigadores de Risø DTU (Laboratorio Nacional de Energía Sostenible, en la Universidad Técnica de Dinamarca) y sus colaboradores de otras entidades europeas han descubierto un modo de diseñar aerogeneradores más fiables. Tras realizar mediciones precisas de la distribución de la carga en un álabe de diez metros de largo de un aerogenerador en condiciones naturales de viento, este equipo científico ha obtenido información exacta sobre el flujo de la corriente de viento por la superficie de dicho álabe. La investigación formó parte de dos proyectos financiados con fondos comunitarios: UPWIND y TOPFARM, que han recibido una financiación total de 14,6 y 1,7 millones de euros respectivamente. El equipo está liderado por Helge Aagaard Madsen y Christian Bak, de la División de Energía Eólica de Risø DTU, y en él participan científicos de las entidades danesas Vestas, LM Glasfiber y DONG Energy y de la alemana Siemens. LM Glasfiber desarrolló el álabe del aerogenerador, en el que se establecieron 350 puntos de medición en forma de sensores de presión, micrófonos y otros dispositivos, todos ellos conectados a un «laboratorio de mediciones» situado en la base del álabe. Por su parte, el grupo noruego Det Norske Veritas (DNV) comprobó los cálculos relativos a la seguridad del aerogenerador. En su opinión, la velocidad máxima del viento a la que el generador debería funcionar es de quince metros por segundo. Cabe señalar que, para que el experimento pudiera realizarse, las condiciones meteorológicas debían presentar una ausencia absoluta de humedad. Los científicos llevaron a cabo doce campañas de mediciones, repartidas entre finales de la primavera y finales del verano, y obtuvieron información abundante. «Nuestras mediciones son con diferencia las más exhaustivas hasta la fecha. Al haberlas realizado al aire libre y en un aerogenerador industrial de tamaño natural, reflejan los efectos de las turbulencias, la rotación del álabe y la elasticidad», explicó el Dr. Helge Aagaard Madsen. «Sin duda resultarán útiles para otras investigaciones sobre energía eólica en el resto del mundo. Además, hemos "escuchado", por así decirlo, el flujo de aire a lo largo del álabe gracias a sesenta micrófonos y registrado cincuenta mil mediciones por segundo. De este modo nos hemos formado una imagen extremadamente detallada de cómo el viento se convierte en carga para los álabes. Es decir, hemos estudiado una de las cuestiones fundamentales para poder explotar la energía eólica.» Según los investigadores, uno de los objetivos del experimento es sentar las bases para poder diseñar el perfil óptimo de álabe para aerogeneradores, tratando de equilibrar resistencia y sensibilidad en el diseño y de garantizar una producción constante de la mayor cantidad posible de energía. El equipo reanudará las mediciones este mismo mes con el propósito de diferenciar, por un lado, las propiedades de un perfil de álabe en un aerogenerador a escala natural al aire libre y, por otro lado, las propiedades de un perfil similar pero en condiciones de viento controladas, es decir, en un túnel de viento. Asimismo, Risø DTU probó un «escáner de viento» basado en láser perteneciente al proyecto UPWIND («Diseño integrado de aerogeneradores»), financiado con 14,6 millones de euros por medio del área temática «Desarrollo sostenible, cambio global y ecosistemas» del Sexto Programa Marco (6PM) de la UE. Según los científicos, este escáner les permitió efectuar mediciones tridimensionales de la velocidad y dirección del viento y también de las turbulencias en torno al aerogenerador. UPWIND está dedicado al desarrollo de aerogeneradores de gran tamaño tanto terrestres como marítimos. El equipo empleó otro láser para medir la distribución de la velocidad en la parte posterior del rotor. Los resultados de este experimento se enmarcan en el proyecto TOPFARM («Herramienta de diseño de próxima generación para optimizar la topología y el funcionamiento de los parques eólicos»), que recibió 1,7 millones de euros mediante el área temática indicada anteriormente.