25/04/2013 - Superconductores para los generadores eólicos del futuro

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Suprapower es un nuevo proyecto europeo que trabaja en el desarrollo de una turbina eólica marina, la más potente construida hasta la fecha, con unos niveles de fiabilidad extraordinarios.

Este proyecto, financiado con fondos europeos y de una duración de cuatro años, será coordinado por la española Tecnalia, además de otros nueve socios europeos pertenecientes a los ámbitos industrial y científico.
 

El equipo trabajo considera que es necesario contar con soluciones nuevas que aporten una mejor escalabilidad de la potencia, una reducción del peso y una mejora de la fiabilidad. Su gran tamaño y peso suponen unos costes demasiado elevados para asentamientos tanto fijos como flotantes, así como para las tareas de operación y mantenimiento. Por ello los fabricantes no han dejado de estudiar formas de reducir los costes derivados de estas tareas y el equipo de Tecnalia considera que podría contribuir a este fin gracias a la superconductividad.

Superconductividad a -253 ºC

Consideran que la mejor manera de lograr una central eólica eficiente, robusta y compacta es mediante generadores de 10 MW basados en superconductividad. Estos contribuirían a ahorrar una cantidad considerable de energía y materia prima y ampliarían la vida útil de la turbina.

De hecho, la superconductividad es el ámbito en el que destaca uno de los colaboradores del proyecto, la División de Ingeniería de la Criogénia del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT, Alemania). Investigadores especializados en física técnica trabajan para que el generador superconductor funcione con eficiencia gracias a un criostato rotatorio capaz de enfriar las bobinas superconductoras a 253 grados centígrados bajo cero. Esta temperatura resulta fundamental para garantizar que la corriente eléctrica fluya sin ofrecer resistencia. Por debajo de ciertas temperaturas, los superconductores no ofrecen resistencia eléctrica y transportan la electricidad sin incurrir en pérdidas.

El Dr. Holger Neumann, director de la División de Ingeniería de la Criogénia, explicó: «Dada la capacidad de refrigeración limitada de este tipo de refrigeradores es necesario garantizar que el calor entre éllos y las bobinas superconductoras se transmita con eficacia. Además es necesario tener en cuenta la influencia de la rotación en los caloductos utilizados. Por otro lado, el criostato precisa un aislamiento térmico que posea una efectividad enorme».

El coordinador del proyecto, Iker Marino Bilbao de la División de Energía y Medio Ambiente de Tecnalia, añadió: «Nustro objetivo principal para el primer año es validar el concepto de criostato rotatorio modular. A continuación produciremos un diseño conceptual del generador superconductor a escala. Además del diseño, la construcción y el ensayo de las bobinas superconductoras de prueba de cara a la fabricación en 2014 de bobinas generadoras para un generador a escala de 500 kW. Éstas se analizarán en un entorno de laboratorio».

Sus soluciones innovadoras podrían reducir la masa de la góndola y su tamaño y al mismo tiempo los costes de fabricación en un 30 %.

La energía eólica contribuirá a mejorar la eficiencia energética de toda la Unión Europea. Como objetivo se ha propuesto reducir sus emisiones en un 20 % con respecto a los niveles de 1990, un objetivo enmarcado en una estrategia que preetnde reducir considerablemente las emisiones de gases de efecto invernadero y aumentar la seguridad energética.

More information:

Suprapower

Tecnalia

Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT)

Comisión Europea, Energía
 

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Servicio Europeo Comunitario sobre Investigación y desarrollo / Cordis

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