Energías alternativas

Megamolinos de viento

Imal/Conicet/UNL - Conicet Santa Fe - El Litoral

Los viejos molinos que vemos en los campos, tanto como los nuevos aerogeneradores, son turbinas que transforman la fuerza de los vientos en energía mecánica o eléctrica. Argentina tiene siete parques eólicos -casi todos en la Patagonia- que producen energía para el sistema eléctrico nacional. El Dr. Sergio Preidikman*, investigador del Conicet, presentó el seminario “Las megaturbinas que vienen” en el Instituto de Matemática Aplicada del Litoral (Conicet/UNL)**, relatando las contribuciones de la ciencia en el tema.

“Las turbinas eólicas actuales y las futuras van a ser cada vez más grandes, livianas y flexibles, por lo que serán más susceptibles a cualquier tipo de perturbación causada por el viento. Pero ocurre que cuando un sistema dinámico como éste se hace tan flexible, grande y liviano emergen unos fenómenos llamados ‘inestabilidades’, que pueden destruir el sistema”, explica.

—En este caso, ¿qué papel juega la simulación numérica o por computadora?

—Esencial, porque se emplea en el diseño de tecnología, como la de estas megaturbinas, para comprender mejor su funcionamiento y, con cierta precisión, los límites de estabilidad que mencioné.

—¿De qué dimensiones hablamos?

—De 300 m de diámetro, con palas de 150 m y torres de casi 200 m de altura. Es inimaginable, y no sólo que puedan estar en tierra -como en Comodoro Rivadavia, con turbinas más pequeñas- sino también en el mar, apoyadas en el lecho marino o flotantes, lo cual, a la perturbación del viento suma la del mar. Y en el Mar del Norte, donde se instalarían, navegan muchos barcos, flota hielo y hay una gran cantidad de problemas de diseño de esos parques que estarán 30 ó 40 km mar adentro. Ya existen parques de este tipo, y en algunos las palas miden más de 100 metros, muy flexibles, de material compuesto, que cuando vibran pueden chocar contra las torres. Otro problema por solucionar.

—¿Cuánta energía se puede obtener del viento?

—Ésta crece rápidamente con el área del rotor, por lo tanto es ahí donde, entre otros científicos, los matemáticos centramos los cálculos y simulaciones. Aumentar el área del rotor implica aumentar el radio, porque incrementar el número de palas no es la solución. La cantidad ideal son tres -aerodinámicamente comprobado- y hay que hacerlas cada vez más grandes para que el área que barran sea mayor, aunque hay diseños italianos con una pala y un contrapeso.

—¿Y en cuanto a costos?

—En el seminario aludí al aspecto económico de una turbina de gran tamaño, por ejemplo, ¿dónde radica su costo?, ¿cuál es el costo mayor?, ¿la torre?, ¿las palas?, ¿el sistema de control? Y lo hice para que, alguna vez, en la Argentina, digamos: “Esta parte puede fabricarse acá, y representa el 25% o el 30% del costo de la turbina, o menos”. Aún no hay poder de cómputos para solucionar problemas tan complejos, pero enfaticé que un parque eólico puede rendir hasta un 30% menos si existe un mal diseño de la interacción entre turbinas.

—¿Dónde desarrolla sus investigaciones?

—En Córdoba y Estados Unidos. A veces, lo que hago en EE. UU. no es para turbinas eólicas sino para las “alitas batientes”, pero los sistemas dinámicos chicos y grandes se comportan con cierta similitud. Realicé muchos trabajos con EE. UU. y Dinamarca, país donde -a nivel mundial- más saben sobre energía eólica.

(*) Dr. en Ing. Mecánica; Conicet/UNC. (**) Predio Conicet Dr. Alberto Cassano, Santa Fe. Por el Lic. Enrique A. Rabe (ÁCS/Conicet Sta. Fe) .