"Vortex Bladeless" los aerogeneradores SIN PALAS!!!

AEROGENERADORES SIN PALAS.

Siempre que pensamos en energía eólica viene a nuestra mente el típico aerogenerador en forma de ventilador gigante con 3 (o más) palas, que si bien es un gran equipo para la generación de energía eólica muchos optan por invertir en equipos de captación solar por el hecho de que para tener este tipo de aerogeneradores se necesita de mucho espacio para su instalación, aparte de que generan mucho ruido e interfieren con rutas de vuelo de algunas aves por lo que también necesitan de estudios estructurales y de zona, haciendo que muchas empresas u hogares opten por los ya mencionados anteriormente paneles solares.

Imagen 1.0.- "Aves chocando de frente con un aerogenerador de 3 palas".

Fue por eso que la empresa española VORTEX BLADELESS buscó innovar en el sector eólico con su propuesta de aerogeneradores SIN PALAS, exacto, cambiando el diseño del famoso aerogenerador a palas para evitar los problemas y desventajas anteriormente mencionados, así que entre sus ideas se les ocurrió "¿y si usamos la aeroelasticidad (un fenómeno frecuente que ocurre en aviones y puentes que tiene que ser estudiado para el óptimo funcionamiento de estos) para generar de esta manera la energía eléctrica?". 

Es ahí donde se pusieron manos a la obra con un diseño que se basara en el principio de generación eléctrica por medio de la constante excitación de un material magnético y uno conductor y llegaron al diseño del Vortex Bladeless (sí, se llama igual que la empresa).

Imagen 2.0.- "Funcionamiento del fenómeno electromagnético".

Se dieron cuenta que al tener una estructura como la de un cilindro parado se generaban muchas oscilaciones debidas al constante flujo de aire que actúa sobre un objeto que solo representa carga de su peso, por lo cual pusieron dentro los imanes y material conductivo para aprovechar dichas oscilaciones, haciendo de un problema al que se enfrentaban muchos ingenieros de estructuras una solución para los ingenieros dedicados a la generación de energías renovables.

Pero aquí surge la duda, "¿Oye, y qué pasará cuando el viento sea más fuerte o más tranquilo?", esta duda surge de que este tipo de factores también influyen en los generadores de palas, por eso al equipo de VB se les ocurrió la idea de poner imanes en contra dentro para que las cargas se repelan, es decir, si oscila poco la estructura los imanes de afuera no lograrían acercarse y no habría problema, pero en caso de que la oscilación fuera bastante fuerte los imanes al llegar más cerca entre sí se repelerían evitando su contacto directo con las paredes internas.

Imagen 3.0.- "Estructura interna de un aerogenerador de este tipo".

Aparte de que este tipo de estructura llega a evitar el problema de la dirección del viento al estar en forma de un cilindro parado. 

La gran desventaja que tiene sería la fricción que evidentemente se genera internamente pero sería mirar el material de los muelles. 

Aun así considero que este tipo de opciones tiene más un alcance a futuro y de hecho la empresa ya busca empezar a vender los primeros modelos tanto residenciales como industriales y su generación de energía tendría que ver mucho con la fuerza del aire de la zona donde se instale.

Referencias.-

https://www.nord-lock.com/latam/aprendizajes/conocimiento/2022/bladeless-wind-turbine/

https://vortexbladeless.com/es/

https://www.repsol.com/es/energia-avanzar/energia/aerogeneradores-sin-aspas/index.cshtml

Parque eólico terrestre de 443 MW será construido en territorio británico, se califica al acuerdo que lo permitirá como “histórico”.

En las islas Shetland, un archipiélago escocés situado en el Atlántico Norte, SSE Renewables quien es líder en el campo de las energías renovables en el Reino Unido e Irlanda construirá un parque eólico sin precedentes nombrado como “Viking.”

Quien estará a cargo de proporcionar e instalar los aerogeneradores, así como de ponerlos en servicio y de su mantenimiento posterior a la construcción del parque será Vestas, una compañía danesa dedicada a esta industria que firmó el contrato de servicio por un periodo de treinta años. El suministro de aerogeneradores consistirá en más de cien unidades del modelo V117 de 4.2 MW los cuales permitirán producir 2 TWh anualmente.

Vestas calcula que esta producción de energía logrará el abastecimiento de la demanda de electricidad anual de casi la misma cantidad de casas que de toneladas-año se verán reducidas en emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) gracias al proyecto “Viking”: un total de medio millón. Por esto “Viking” representa un papel clave en el objetivo del gobierno del Reino Unido por llegar a la emisión cero de GEI para el año 2050

Se contempla al mes de agosto de este año para dar inicio a la construcción del parque eólico previendo su culminación para el año 2024. Debido a la ubicación donde será situado el parque, este será quién mayor producción de energía tenga en comparación a otros pues en el Mar del Norte existen condiciones de viento extremo que si bien podrían significar un problema para a un aerogenerador, no lo es para este modelo, pues el V117 es capaz de soportar tales condiciones a la vez que maximiza la producción de energía.

Por último, también mencionaron que como parte del acuerdo de servicio a largo plazo firmado entre Vestas y SSE, se instalará una delegación en las islas Shetland desde la cual serán proporcionados los servicios contratados en donde además será desarrollado un programa de formación que genere la cualificación elevada para los puestos que en ese lugar se van a requerir.

Fuentes:

https://www.evwind.com/2020/08/20/vestas-construira-central-de-energia-terrestre-sin-precedentes-en-las-islas-shetland/

https://www.energias-renovables.com/eolica/el-parque-eolico-terrestre-numero-1-en-20200819

https://energialimpiaparatodos.com/2020/08/19/vestas-logra-acuerdo-historico-de-443-mw-en-el-reino-unido-el-parque-eolico-mas-grande-de-vestas-en-toda-europa/

Primer parque eólico flotante

Para finales del mes pasado, eran momentos de fiesta para todos los realizadores del proyecto Hywind en Escocia. Dicho proyecto, consiste en la instalación de 5 turbinas de viento flotantes ancladas a 15 millas de las costas de Peterhead, Aberdeenshire. Éste proyecto y su desarrollo surge como una versión de ‘’prueba’’, la cual se espera pueda abastecer el consumo de energía de 20,000 viviendas, y se prevé que supere la producción actual en esa zona. Esta nueva tecnología está revolucionando la forma en que la energía eólica es captada y promete que hay un gran rango de mejora. Este tipo de parques son una gran innovación, ya que mar adentro las corrientes de aire son más fuertes debido a que no hay ningún otro lugar de impacto que las debilite y la altura de las hélices puede ser aún más alta, en donde las corrientes fluyen con mayor velocidad. Una vez generada la energía, es transportada hasta una subestación en la costa, donde es transformada y enviada a la red eléctrica local. Produce una gran expectación, ya que con este tipo de turbinas, el rango de colocación fuera de costa crece significativamente debido a que pueden ser instaladas en aguas de hasta 1 km de profundidad, abriendo muchas más posibilidades que las turbinas convencionales utilizadas en otros proyectos como el de Block Island. Está pensado, para en un futuro detonar las costas, o mejor dicho, los mares abiertos de China y el éste de Estados Unidos donde las aguas son muy profundas.

Todas ellas están atadas a un sistema de barcos guía y una serie de submarinos son usados para prevenir de cualquier obstáculo traído por las mareas.

Estas turbinas tienen una altura total de 258 metros, de los cuales 80 m están sumergidos para proporcionarle la estabilidad necesaria, las aspas tienen un largo de 75 metros cada una.

El precio de cada una de ellas es muy elevado, pero se espera que baje drásticamente así como sucedió con las turbinas eólicas convencionales.

Bibliografía

• Alexandra, M. (03 de Agosto de 2017). Bussines Insider. Recuperado el 17 de Agosto de 2017, de http://www.businessinsider.com/hywind-scotland-glimpse-into-worlds-first-floating-wind-farm-2017-8/#here-are-the-experimental-turbines-that-will-form-the-floating-wind-farm-1
• Harrabin, R. (23 de Julio de 2017). BBC. Recuperado el 17 de Agosto de 2017, de http://www.bbc.com/news/business-40699979
• Keane, K. (16 de Agosto de 2017). BBC. Recuperado el 17 de Agosto de 2017, de http://www.bbc.com/news/uk-scotland-north-east-orkney-shetland-40947146

INVELOX: LA NUEVA PROPUESTA DE ENERGÍA EÓLICA

Un nuevo concepto 

El sistema de energía eólica INVELOX fue desarrollado por la empresa norteamericana SheerWind, con la finalidad de optimizar y mejorar la eficiencia en los procesos de generación eléctrica a un bajo costo.

El principio de funcionamiento es bastante sencillo, el sistema está construido mediante partes separadas que se acoplan entre sí. Cuenta con una entrada de aire que captura el viento proveniente de todas las direcciones, después, por medio de embudos o tubos cónicos es conducido hasta un concentrador, produciendo un efecto Venturi. En este punto  la presión dinámica del viento es muy alta, mientras que la presión estática es baja, lo cual provoca un incremento en la velocidad del viento. En esa sección se puede colocar una o varias turbinas, las cuales convierten la presión dinámica o energía cinética en rotación mecánica, lo cual se traduce en producción de energía eléctrica. Y finalmente el viento se conduce a menor velocidad hacia el exterior por medio de un difusor.

Cabe mencionar que el artefacto de captación de viento puede ajustarse, de acuerdo a los requerimientos energéticos del propietario, para captar mayor o menor cantidad de viento, además, las turbinas al interior del sistema pueden operar a altas velocidades, generando así mucha más potencia con cuchillas hasta 85% más pequeñas que las de los generadores comunes. Lo anterior se traduce en ahorro en la fabricación, transporte e instalación del aerogenerador.

El diseño de captación de aire del sistema le permite operar en rangos de velocidad del viento que van desde los 3.2 km/h hasta más de 80km/h. Todo esto sin requerir de una gran altura para su funcionamiento, pues el INVELOX puede ser colocado tanto en áreas a nivel del suelo como en la parte superior de un edificio, y gracias esto se facilita su operación y mantenimiento considerablemente.

En sus comunicados, la empresa promete un incremento de hasta un 600% en la potencia del generador, comparado con los sistemas eólicos tradicionales, y un costo de operación de solo 3 dólares por MWh. Sin embargo, es importante mencionar que con el aumento de la resistencia producida entre las turbinas y el aire se reduzca la salida de energía, y la promesa de un rendimiento superior no sea tan factible, pero este mismo principio también aplica para todos los sistemas eólicos de flujo abierto tradicionales.

Los creadores de INVELOX ostentan un bajo impacto ambiental al no producir emisiones de GEI, así como una reducción del ruido importante, pues todos sus componentes móviles, como las turbina o generadores, se encuentran contenidos al interior del sistema.

Por todo esto, INVELOX promete ser una alternativa viable para las energías renovables, y representa un paso importante en la aplicación de fenómenos físicos para las tecnologías de producción de energía.

Fuentes:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544214002837

https://www.comsol.com/offers/conference2012papers/papers/file/id/13013/file/13649_allaei_paper.pdf

http://sheerwind.com/