Buenas vibraciones: las turbinas sin palas Vortex podrían llevar la energía eólica a los hogares

La start-up española Vortex Bladeless pronto comenzará a probar una solución innovadora de energía renovable, basándose en los resultados de un proyecto financiado con fondos europeos que ayudó a desarrollar una alternativa de bajo costo, bajo mantenimiento y bajo nivel de ruido a las turbinas eólicas.

Las turbinas eólicas convencionales han demostrado que el viento es una excelente fuente de energía renovable. Sin embargo, algunas de sus características significan que las turbinas tradicionales no son adecuadas para todas las aplicaciones y lugares.

El proyecto Vortex, financiado con fondos europeos, abordó este desafío y presentó un nuevo concepto innovador para turbinas sin palas. SME Vortex Bladeless, con sede en Madrid, que dirigió el proyecto, ahora se dirige al mercado local de energía distribuida, lo que permite aprovechar la energía renovable cerca del punto de consumo utilizando sus generadores eólicos compactos sin palas junto con paneles solares y otras soluciones de energía limpia.

Al carecer de las palas giratorias de las turbinas eólicas convencionales, los diseños de Vortex se asemejan a cilindros delgados que se tambalean u oscilan. Los dispositivos tienen pocas partes móviles, requieren un mantenimiento mínimo, generan poco o ningún ruido y, con un tamaño reducido, son relativamente fáciles de instalar. También deberían tener menos impacto visual y efectos sobre la vida silvestre que las turbinas de palas convencionales.

“Esperamos ofrecer a las personas la posibilidad de cosechar el viento que pasa por sus techos o por jardines y parques con dispositivos que son más baratos de instalar y más fáciles de mantener que las turbinas eólicas convencionales”, dice el cofundador y coordinador del proyecto de Vortex Bladeless, David Yáñez. “Aunque, en teoría, las turbinas eólicas convencionales tienen un rendimiento aerodinámico superior, las turbinas sin palas pueden adaptarse más rápidamente a los cambios en la dirección del viento. Esta es una característica especialmente interesante en entornos urbanos con condiciones de viento turbulento”.

Electricidad 30% más barata

En lugar de utilizar el viento para hacer girar una pala, el dispositivo Vortex oscila cuando el aire pasa a su alrededor y los vórtices se acumulan detrás, un proceso conocido como desprendimiento de vórtices. El fenómeno siempre ha sido un gran desafío para los arquitectos e ingenieros que deben intentar mitigar el efecto en los edificios y otras estructuras.

Por el contrario, la tecnología Vortex aprovecha este fenómeno. A medida que sopla el viento y se acumulan los vórtices, un cilindro ligero de fibra de vidrio y fibra de carbono fijado verticalmente a una varilla elástica oscila en su base, donde un alternador convierte el movimiento mecánico en electricidad. Debido a que las diferentes velocidades del viento varían la frecuencia de oscilación, los imanes se utilizan para optimizar dinámicamente la tasa de movimiento para una generación de electricidad más eficiente.

Las pruebas sugieren que los dispositivos Vortex pueden generar electricidad un 30% más barata que las turbinas eólicas convencionales con un costo de energía nivelado. Esto se ve favorecido por el bajo costo de instalación y los requisitos mínimos de mantenimiento, así como por los costos de materiales y fabricación potencialmente más bajos una vez que se logran economías de escala.

“Nuestra máquina no tiene engranajes, frenos, cojinetes ni ejes. No necesita lubricación y no tiene partes que puedan desgastarse por fricción. Gracias a ser muy livianos y tener el centro de gravedad más cerca del suelo, los requisitos de anclaje o cimentación se han reducido significativamente en comparación con las turbinas normales, lo que facilita la instalación”, dice Yáñez. "Para resumir, asumimos el desafío de desarrollar el dispositivo más simple imaginable capaz de recolectar energía del viento".

Una cantidad significativa del desarrollo, la optimización y las pruebas necesarias para lograr ese objetivo se llevó a cabo en el proyecto Vortex. “El día que la Comisión Europea nos concedió la financiación estábamos a punto de negociar la venta de nuestra tecnología a inversores asiáticos a un precio muy bajo. Gracias a la ayuda y el apoyo de la UE, finalmente pudimos desarrollar la tecnología en España y esperamos poder devolver pronto ese esfuerzo en beneficio de todos los ciudadanos europeos”, afirma.

En estos días, Vortex Bladeless está concluyendo una prueba de 'producto mínimo viable' de sus primeros 100 dispositivos precomerciales y planea comenzar a probar su dispositivo más pequeño, el Vortex Nano de 85 cm de altura este año, dirigido a aplicaciones distribuidas de baja potencia en combinación con energía solar.

El diseño ganó recientemente la aprobación de la compañía estatal de energía de Noruega, Equinor, que nombró a Vortex en una lista de las 10 nuevas empresas más interesantes del sector energético. Equinor también ofrecerá soporte para el desarrollo de startups a través de su programa de aceleración tecnológica.

“'Desde una perspectiva ambiental, la superioridad de las energías renovables sobre las no renovables es incuestionable, pero el próximo desafío es generar esta energía cerca del punto de consumo, desde tu propia casa, por ejemplo”, dice Yáñez. “Es claramente esencial que tengamos tantas herramientas como sea posible para hacer frente al cambio climático. Cada uno de ellos tendrá características únicas que los harán adecuados para circunstancias específicas”.