22/11/2010 - Energía eólica en alta mar: investigación de largo aliento

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Con experimentos y mediciones de última tecnología científicos alemanes aportan soluciones clave para un mejor funcionamiento de parques eólicos en alta mar. La meta es obtener turbinas más resistentes y eficientes.

Olas gigantes, fuertes corrientes marinas, turbulencias, diversas temperaturas del agua, microorganismos y vientos de hasta 200 kilómetros de velocidad son algunos de los aspectos en los que se concentran actualmente los científicos alemanes para lograr un mayor rendimiento en la generación de energía eólica en alta mar. Al mismo tiempo se enfrentan al desafío de la construcción de aerogeneradores cada vez más grandes y con mayor potencia.

“El enfoque principal de la investigación en alta mar es obtener un diseño de aerogeneradores eólicos que resista todas estas condiciones, así como estructuras con una vida útil de 20 años y cuyo costo sea reducido. Estas herramientas deben ser validadas en la práctica en el ambiente marino, para que también puedan ser fabricadas industrialmente”, dijo el Dr. Tom Neumann, director de investigación del Instituto Alemán sobre Energía Eólica (DEWI por sus siglas en alemán) de Wilhemshaven a Deutsche Welle.

Aprender sobre la marcha

Según cifras del DEWI, hasta el 30 de junio de 2010 se habían instalado en Alemania 21.308 turbinas, lo que equivale a 26.384 megavatios de capacidad. Debido a la amplia oferta de esta energía renovable, el precio final de un kilovatio hora de esta electricidad limpia es entre cuatro y cinco veces más económico que la energía solar, por ejemplo. Es por ello, que la apuesta germana es construir en el Mar del Norte 20 parques eólicos, lo que equivale a 7.756,4 megavatios más de potencia energética. Este objetivo no ha estado exento de inconvenientes y retrasos.

Tal es el caso de “Alpha Ventus”, el primer parque eólico alemán de alta mar que luego de siete años de retraso entró en funcionamiento en abril de 2010 con 12 turbinas; aún con algunos problemas. “Esta nueva tecnología debe sobreponerse al comienzo a las llamadas ‘enfermedades infantiles’. Es un campo nuevo y experimental que debe optimizarse todavía. Había muchas preguntas por resolver. Y aunque todavía no se han resuelto todas, vamos por buen camino”, dice Neumann.

Actualmente, de los 20 parques eólicos proyectados se está instalando “Bard Offshore 1”. 80 turbinas a 89 kilómetros al noroeste de la isla de Borkum generarán 400 megavatios de electricidad.

Cuanto más grande, más desafíos

La tendencia de la industria es producir aerogeneradores cada vez más grandes y con mayor capacidad para la generación de más electricidad limpia. Es por ello, que desde abril de 2009 el Instituto Fraunhofer de Energía Eólica y Tecnología Sistémica de Energía (IWES por sus siglas en alemán) opera el Centro de Competencia de Rotores. Esta área de investigación se encarga de probar la máxima resistencia de las palas o aspas de los rotores. “La pala más larga que hemos probado hasta la fecha mide 56 metros y pasó la prueba”, dijo a Deutsche Welle el Dr. Arnoldus van Wingerde, director del Centro de Competencia IWES, ubicado en Bremerhaven.

Cuanto más larga sea la pala, mayor es la probabilidad de que se rompa. Sin embargo, en vista del crecimiento en la industria de la energía eólica, el IWES está construyendo un hangar de pruebas en el que se podrán realizar experimentos de resistencia con palas de hasta 90 metros de largo. “Aunque una turbina dos veces más grande que las actuales puede generar cuatro veces más energía, también requiere ocho veces más material y sus costos son muy altos. Más problemático aún es que las palas sean tan grandes que no puedan aguantar su propio peso. A eso súmele la carga del viento”, dice Wingerde. No obstante, aún no está claro para los científicos cuál será el límite del tamaño de las palas en el futuro.

Repotenciación: estrategia y necesidad

Además de construir masivamente parques eólicos en alta mar, “la estrategia de Alemania también contempla reemplazar las turbinas pequeñas o viejas, pero también optimizar las cosas que no se hicieron muy bien la primera vez”, dice Neumann.

Aparte de reducir el número de turbinas en el paisaje, los nuevos gigantes son más silenciosos. Sin embargo, tanto para Wingerde como para Neumann el mayor problema son los residuos de las turbinas viejas, cuyo plazo de vida de 20 años ya está próximo a cumplirse para las primeras. “El desmontaje y depósito de estos materiales hacen parte de los costos ambientales de las turbinas eólicas que hay tener en cuenta”, dice el investigador del IWES. De acuerdo con el plan de energía gubernamental, dicha repotenciación alcanzará hacia el 2030 un costo de 75.000 millones de euros, sin calcular los inconvenientes que se presenten sobre la marcha.

Intercambio de conocimiento para el futuro

Teniendo en cuenta que muchos de los interrogantes en cuanto a tecnología y condiciones naturales de la energía eólica de alta mar están aún por resolverse, los institutos de investigación alemanes buscan avanzar conjuntamente en la búsqueda de soluciones para fortalecer el sector de cara a los retos actuales y futuros. Y qué mejor espacio de encuentro que la Conferencia Bianual Alemana de Energía Eólica (DEWEK por sus siglas en alemán), organizada por el DEWI.

En su décima edición, aproximadamente 700 ingenieros y científicos de diversos países se dieron cita el pasado 17 y 18 de noviembre en Bremen para intercambiar experiencias sobre el liderazgo alemán en el desarrollo científico y tecnológico en energía eólica. “No sólo las presentaciones son interesantes, también lo son las discusiones posteriores, así como las conversaciones de pasillo, gracias a las cuales es posible conocer posibles socios para futuros proyectos. De eso se trata, de mirar siempre hacia el futuro”, concluye Wingerde.

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