Los rayos “emitidos” por los molinos de viento (aerogeneradores)

Los aerogeneradores “emiten” rayos (o relámpagos) hacia arriba. Estas descargas eléctricas se producen a intervalos regulares conforme rota la turbina. Además, lo pueden hacer a decenas de kilómetros de distancia de una tormenta activa. El último estudio deJoan Montanyà (Universidad Politécnica de Cataluña, Terrassa, España) y dos colegas ha logrado capturar en vídeo con una cámara de alta velocidad este curioso fenómeno (ver abajo un vídeo youtube). El artículo técnico es Joan Montanyà, Oscar van der Velde, Earle R. Williams, “Lightning discharges produced by wind turbines,” Journal of Geophysical Research: Atmospheres 119: AOP 06 Feb 2014. Me he enterado gracias a una noticia breve en Nature. Ver también Tom A. Warner et al., “Upward lightning triggering study,” Bulletin of the American Meteorological Society 94: 631-635, May 2013 [PDF gratis].

Los álabes de la turbina eólica envían descargas eléctricas hacia arriba de forma sincronizada con su rotación. Para ello se requiere que haya condiciones de tormenta, aunque no es necesario que muestre aparato eléctrico. La rotación de las turbinas de viento provoca cambios en el campo eléctrico de las nubes con carga electrostática que dan lugar a concentraciones locales que actúan como puntos de inicio para la formación de una corriente (el rayo).

Un rayo es una descarga de electricidad estática producida por una tormenta eléctrica; aunque puede alcanzar una corriente de 250 kA, lo habitual son unos 30 kA. El rayo viene acompañado de una emisión de luz (relámpago) y por un sonido (trueno). En los aerogeneradores de los campos eólicos se observan dos tipos de rayos, los que caen sobre las turbinas (rayos hacia abajo) y los que se emiten desde las turbinas (rayos hacia arriba).

Los rayos hacia arriba son desencadenados por la propia turbina de viento en la presencia de un nube de tormenta. Un rayo ascendente se inicia cuando la cuchilla del aspa en rotación golpea el aire de una nube de baja altura que tiene mucha carga electrostática. Se produce un pequeño canal ionizado en el aire, llamado “líder ascendente” (stepped leader), que induce la formación en la nube de un canal descendente (llamado “streamer”) cuyo contacto mutuo genera el canal conductor que da lugar al rayo. El fenómeno es típico de los campos eólicos en zonas costeras o en regiones montañosas. La concentración del campo eléctrico en un punto, provoca una descarga eléctrica de unos 10 kA de corriente que se dirige hacia arriba.

Se han diseñado múltiples sistemas de protección (pararrayos) para las turbinas eólicas (esta figura muestra cuatro opciones). Estos sistemas son menos eficaces con los rayos hacia arriba (ascendentes) que con los convencionales (descendentes). Los problemas más graves se dan en los parques eólicos en alta mar, debido a las dificultades para acceder a las turbinas dañadas por rayos. Hay mucha investigación en curso para resolver este problema.

Esta figura muestra los daños provocados por un rayo en la punta de un álabe.

Fuente: http://francis.naukas.com/

Un nuevo aerogenerador revolucionario puede hacer que los hogares sean energéticamente autónomos

La empresa de investigación y desarrollo The Arquímedes, con sede en Rotterdam, ha desarrollado una generación totalmente nueva de aerogeneradores para uso doméstico. Esta turbina eólica con un diámetro de sólo cinco pies (aproximadamente 1,5 metros) obtiene del viento mucha más energía que los aerogeneradores actualmente utilizados. Además la Liam F1 Urban como se llama el nuevo producto, el viento casi no produce ruido debido a su notable diseño. La Liam F1 admite velocidades de aire entre 2 y 35 metros por segundo y para una velocidad de aire de 18 m/s genera 1,5 kW, lo que con el refuerzo de algunas placas solares permitiría la autosuficiencia energética de la mayoría de los hogares, especialmente combinada con nuevos sistemas de almacenamiento de energía que podrían llegar pronto al mercado. Ver enlace sobre nuevos desarrollos energéticos. El ingeniero Richard Ruijtenbeek de The Arquímedes explica que "cuando hay viento se utiliza la energía producida por la turbina y cuando hay sol se utilizan las células solares para producir la energía". En la actualidad hay muy pocas turbinas eólicas en uso para la generación de energía en los hogares. Una de las razones es que el rendimiento de las turbinas eólicas es muy bajo (alrededor del 25 por ciento del máximo teórico) y que las palas producen demasiado ruido. El inventor de la Liam F1, Marinus Mieremet, mediante la combinación de la forma de la cáscara del nautilus, la base teórica de Arquímedes y sus propios cálculos ha creado una nueva turbina que casi no tiene ninguna resistencia y se ha traducido en un diseño que es prácticamente inaudible. Debido a su forma de tornillo, la Liam apuntará automáticamente a la posición óptima del viento, al igual que un banderín y por lo tanto tendrá un rendimiento máximo. Según Mieremet el rendimiento es del 80 por ciento de la máxima que es teóricamente factible. La Liam ha sido probada más de 50 veces porque al principio los desarrolladores no podían creer los resultados que vieron. La compañía ya ha vendido 7.000 turbinas en 14 países. El interés es tan grande que la compañía ha comenzado a desarrollar turbinas relativamente pequeñas para el uso en los barcos , en las farolas y en el agua.

Fuente: Nanowerk

Reloj que funciona con energía eólica

El hecho de que las energías alternativas estén ganando cada vez más terreno te hace pensar siempre a gran escala, paneles solares, grandes turbinas eólicas … pero en realidad nada prohíbe que también los gadgets que usamos cotidianamente puedan aprovecharse igualmente de las energías que nos rodean. Puedes pensar aquí en pequeños paneles solares instalados en la superficie de un teléfono móvil, pero también en curiosidades como éste reloj que incluye un pequeño generador basado en energía eólica.

El reloj está diseñado por el francés Julien Moise y está compuesto por una esfera rodeada por una turbina que gira cuando recibe aire, ya sean corrientes de aire que corren de forma natural o tú mismo soplando sobre su superficie. Teniendo en cuenta que un reloj no requiere una gran cantidad de energía, posiblemente una idea como esta sería suficiente para que funcionara eternamente olvidándote de recargar baterías o cambiar pilas internas.

Fuente: Portfoli

TOP 10 en el Ranking Mundial / Top 10 World Ranking

Ranking	País	Capacidad junio 2010	Capacidad adicional junio 2010	Capacidad fines de 2009
		(MW)	(MW)	(MW)
1	EE.UU.	36.300	1.141	35.159
2	China	33.800	7.790	26.010
3	Alemania	26.400	623	25.777
4	España	19.500	351	19.149
5	India	12.100	1.175	10.925
6	Italia	5.300	450	4.850
7	Francia	5.000	479	4.521
8	Reino Unido	4.600	508	4.092
9	Portugal	3.800	265	3.535
10	Dinamarca	3.700	203	3.497

Fuente: WWEA - Diciembre 2010

Aspectos a destacar de la industria eólica durante 2009:

• La capacidad global alcanzó los 159.213 MW, con 38.312 MW instalados adicionalmente.
• Presentó una tasa de crecimiento del 31.7%, la más alta desde el 2001.
• La tendencia de que la capacidad sea duplicada cada 3 años volvió a repetirse
• Generación del 2% del consumo global de energía
• Facturación de 50 billones de euros
• 550.000 personas trabajando en la industria
• Latinoamérica mostró un crecimiento alentador, duplicando su capacidad principalmente gracias a Brasil y México
• Una capacidad superior a los 200.000 MW estará instalada a fines del 2010
• Se estima que la capacidad instalada global llegue a los 1.900.000 MW para el 2020, teniendo como premisas un desarrollo acelerado y mejoras en las políticas aplicadas.

Fuente: Asociacion Argentina de Energía Eólica

Patentan turbinas eólicas sin aspas inspiradas en diseños de Nikola Tesla

La importancia del desarrollo de nuevas formas de poder utilizar las energías renovables es actualmente sumamente relevante para el cuidado del medio ambiente. Esta vez una compañía patentó unas nuevas turbinas eólicas sin aspas que son más seguras para las aves, baratas a la hora de la producción y eficientes que las que existen en la actualidad.

La empresa que realizó la patente, llamada Solar Aero, reveló que lograron concebir la tecnología gracias a diseños que el gran Nikola Tesla hizo en el año 1913 pero que, como en ese momento no existían los materiales necesarios para poder construirse, nunca llegaron a ver la luz.

El diseño consiste en finos discos metálicos ubicados paralelamente que, cuando hay corrientes de aire, se mueven. Todo está ubicado detrás de una rejilla y se trata de un mecanismo cerrado haciéndolo completamente seguro para las aves (las turbinas con aspas matan una gran cantidad de aves). Eso sí, la turbina se ubicará de la forma correcta para aprovechar mejor las corrientes de aire.

Obviamente esto es un comienzo y si bien la tecnología promete mucho, la realidad es que para verla aplicada industrialmente todavía falta ya que hay que encontrar cuáles son los mejores materiales y poder manufacturarlos a un precio considerable. La gente de Solar Aero comentó que el precio de la energía que se generará será entre un 20% y un 30% más barata que la que generan las tecnologías existentes.

Fuente: ALT1040

WINDCUBE, GENERADOR EÓLICO

La energía eólica ha tenido un gran desarrollo en los últimos años. El aprovechamiento de esta fuente inagotable hace que cada día más empresas inviertan en investigación de nuevas tecnologías para su captación.

Este es el caso de Green Energy Technologies, empresa de Ohaio EEUU, que ha desarrollado un túnel de viento muy eficiente para ser colocado en las azoteas de los edificios llamado WindCube.

El WindCube capta el viento y lo envía al centro del cubo donde está una turbina, en el proceso se incrementa la velocidad del viento para propulsar las aspas que generan la electricidad. El aumentar la velocidad del viento es de mucha ayuda, ya que a veces no suelen ser tan potetnes en lo alto de los edificios.

WindCube mide 7×7×4 metros. Con ese tamaño y un viento de unos 22 km/h, puede producir unos 160 mil kilowatts anuales. Lo que indica que a pesar de que cueste $100,000 dólares, se paga solo en 3 años.

Además del beneficio de generación energética, Green Energy Technologies propone con este modelo el cuidado de los pajaros. Las aves suelen salir perdiendo cuando se instalan turbinas de viento, porque pueden quedar atrapadas en ellas. Pero el WindCube tiene una malla protectora, que deja entrar al viento pero no a los animales.

La caja está hecha con acero reciclado y las aspas con fibra de vidrio. Y según dicen los fabricantes puede ser pintada y diseñada para coincidir con el diseño del edificio.

Al parecer también están trabajando en turbinas WindCube de menor tamaño, para uso residencial.

Fuente: LimpiaTuMundo

Nuevo diseño aumenta 30% la eficiencia de turbinas eólicas

Este tipo de mejora nos hace acordar a la famosa Ley de Moore que se viene aplicando desde hace años a las mejoras que logran las computadoras. Pero que muchas veces nos da rabia porque las nuestras se hacen obsoletas.

Este caso, es distinto. Hasta ahora las mejoras en eficiencia en molínos eólicos eran básicamente así: Si alargamos las aspas de los molinos, obtenemos más energía. Pero aparentemente la empresa Leviathan Energy está sumandole a este modelo a través de su Wind Energizer y está reportando eficiencias mayores al 30% e inclusive hasta un 150% cuando se trata de vientos suaves.

La tecnología se basa en colocar objetos pasivos cerca de las turbinas y no en las turbinas mismas. El Wind Energizer es una estructura con forma de donut de acero y plástico, pero las dimensiones exactas de la misma dependerán de los datos específicos del lugar, la altura de la torre, la longitud de las aspas, dirección predominante del viento, intensidad, etc

“Estamos configurando el flujo de manera que las más altas velocidades peguen en las aspas. Al aumentar la velocidad en un punto exacto, hemos sido capaces de hacer serios avances en la relación costo-eficacia de las energías renovables “, explicó el Daniel Farb, CEO de Leviathan

Leviathan estima que el período de retorno de la inversión del Wind Energizer es alrededor de cuatro a cinco años y que los operadores de parques eólicos podrían ver disminución de los costos de mantenimiento y aumento de la vida útil porque el Wind Energizer equilibra mejor las fuerzas y las velocidades sobre la turbina.

Fuente: Sustentator