La startup española W'Wave consigue aumentar la producción de una turbina eólica en un 35% gracias a sus concentradores

El español Manuel Alcocer y el danés Peter Grabau, ejecutivos de la industria eólica, lo tenían claro: “Para aportar valor diferencial en un mercado tan competitivo y con actores tan importantes teníamos que poner el foco de nuestra innovación en un ámbito que, aunque suene sorprendente, estaba prácticamente inexplorado en el sector eólico: en optimizar su materia prima, el viento. Nos propusimos mejorar la calidad y velocidad del viento y así nació W ́Wave”.

Hasta el día de hoy, la industria eólica se ha enfocado, fundamentalmente, y con mucho éxito, en seleccionar los mejores emplazamientos para la generación de energía eólica, en mejorar las turbinas para maximizar la producción (rotores más grandes, generadores más potentes, torres más altas) y en optimizar y abaratar su cadena de suministro. Sin embargo, hay un factor que casi siempre se ha considerado que no se podía modificar dentro de un emplazamiento concreto: la calidad del propio viento.

Durante el desarrollo de un parque eólico, el viento se mide durante un periodo considerable de tiempo y se utiliza como dato de entrada a los modelos de cálculos de producción y caso de negocio. Por otro lado, la potencia eólica disponible en el viento es proporcional al cubo de su velocidad. Si fuéramos capaces de mejorar sustancialmente la velocidad del viento en cualquier emplazamiento eólico, la energía adicional que podemos extraer puede ser muy relevante. Pero claro, ¿cómo mejorar el viento de un emplazamiento?

Energía eólica concentrada

Antes de cofundar W ́wave, Alcocer trabajaba para un gran fabricante de turbinas en Brasil, un país con vientos buenos y muy unidireccionales. Grabau, por su parte, había sido director de inno- vación de grandes fabricantes eólicos, y en sus más de 30 años de experiencia, vio el potencial del concepto.

La revisión del estado de la técnica previa a la generación de patentes sobre realizaciones que hicieran viable el concepto les llevó a encontrarse y, convencidos del potencial, decidieron crear Winnowave (abreviado, W’wave) en España. W’wave es una empresa de base tecnológica dedicada a desarrollar esta innovadora forma de generar nueva energía eólica que han bautizado como “Energía Eólica Concentrada”, con el objetivo de aumentar la eficiencia productiva de parques eólicos a través de estructuras llamadas “Concentradores”, que permiten la aceleración del viento a través de los rotores de las turbinas eólicas.

El equipo de ingeniería de W’wave, constituido por excelentes ingenieros aeronáuticos, ha diseñado diversos modelos de estructuras eficientes en costes que se anclan a tierra, son independientes a la turbina y provocan un bloqueo artificial al viento que circula en circunstancias normales por debajo del rotor de las turbinas eólicas que deriva en una aceleración del flujo a través del área barrida por dicho rotor.

Aunque el beneficio de la instalación de los Concentradores depende de cada emplazamiento y turbina, el aumento de producción esperable de estas estructuras puede llegar al 35% de la producción de la turbina, llevando el coste de la energía producida con estos sistema a niveles mucho más bajos que los actuales del mercado.

Otra gran ventaja de la Eólica Concentrada es hacer más viables económicamente parques con velocidad de viento más bajas.Parques que en circunstancias normales serían difíciles de desarrollar por insuficiencia de viento, con los Concentradores de W’wave podrían resultar más atractivos.

Un asunto que interesa a los operadores eólicos es el relacionado con el impacto de los Concentradores en la vida útil de la turbina. Aumentar la velocidad del viento tiene un impacto directo en el aumento de las cargas de fatiga que debe soportar la turbina. Pero con los Concentradores de W’wave, también se reduce la intensidad de turbulencia y el perfil vertical del viento, lo cuál es positivo para asegurar que la turbina mantiene su vida útil, punto que también ha sido corroborado a través de estudios con modelos aerolásticos de aerogenerador.

En 2018, cuando arrancaron el proyecto, W’wave ganó el primer premio del certamen Cleantech Camp organizado por Innoenergy. En 2019 levantaron una ronda privada de financiación a través de la plataforma de crowdequity SociosInversores, reuniendo en torno de sí a un selecto grupo de inversores con gran experiencia en la industria energética y financiera. También en 2019 recibieron el apoyo de la Empresa Nacional de Innovación SA (ENISA) y del Centro de Desarrollo Tecnológico Industrial a través de su programa de subvenciones a la innovación NEOTEC’19. La empresa ha realizado las pruebas de concepto con el Centro de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER), perteneciente al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).

Los parques más beneficiados por la energía eólica concentrada son los que tienen vientos con una dirección predominante clara. En España las regiones más indicadas para la implementación de Eólica Concentrada por la direccionalidad de sus vientos son el Valle del Ebro (el célebre cierzo de Navarra, Aragón y Cataluña), Cádiz (el viento de levante) y Canarias (los alisios), aunque existen áreas específicas fuera de estas regiones con vientos apropiados. Fuera de España existen muchas regiones de vientos con dirección predominante clara en EEUU, Brasil, México, Francia, Italia, Grecia, India, Colombia, Chile, China, Australia, etc.

Otra ventaja de las estructuras de W ́wave es la de minimizar la ocupación del terreno, siendo fundamentalmente verticales y permitiendo así que en los parques eólicos que coexisten con actividades agrícolas, éstas puedan seguir su curso con normalidad y que en los parques eólicos de montaña, el impacto en el medio sea también reducido.

Acero y viento en la era de la economía circular

W ́wave ha encontrado en el acero un poderoso aliado para el desarrollo de sus productos. Los componentes de los Concentradores no sólo tienen propiedades técnicas interesantes para soportar cargas de viento sino que se pueden suministrar con garantía de producción baja en emisiones de CO2 y se pueden reutilizar, al gozar de una vida útil de hasta 100 años o reciclar tras su uso en nuevos productos de acero producidos con energía renovable.

El hecho de utilizar acero para aumentar la producción de energía limpia permite también a la industria disponer de una nueva fuente de suministro eléctrico verde a través de sus propios productos lo cuál puede servir para alimentar de energía eléctrica limpia sus plantas de producción, acelerando así el proceso de descarbonización en el que esta industria está muy enfocado.

W ́wave tiene previsto crecer en el corto plazo para ejecutar sus primeros proyectos comerciales y desarrollar una nueva forma de generación eólica que se apoya mucho en la industria existente. Para expandir sus operaciones la empresa tiene previsto realizar un aumento de capital durante la segunda mitad de 2021.

El foco geográfico de la empresa es totalmente internacional ya que parques eólicos susceptibles de ser mejorados con la eólica concentrada hay y se esperan construir a lo largo y ancho de todo el mundo. Durante 2021, la empresa ofrece sin cargo a los operadores y promotores interesados un análisis del aumento de eficiencia con sus sistemas para cualquier parque eólico construido o en desarrollo.