Las energías renovables siguen siendo una de las grandes esperanzas para combatir el cambio climático, el mismo que está aumentando drásticamente la probabilidad de olas de calor y temperaturas récord como las que estamos viviendo en España y buena parte de Europa. Si las innovaciones en la energía solar se dirigen hacia paneles con microalgas o que son capaces de recoger energía por la noche, las de la eólica pasan, entre otras, por convertir los muros de los edificios en aerogeneradores o en hacerlos cada vez más pequeños y eficaces.
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Hasta la fecha, este sector no había visto nada tan radical y prometedor como lo que propone un ingeniero alemán de 92 años, Horst Bendix. Su invento, ya patentado y a la espera de prototipo, tiene el potencial de generar tres veces más electricidad que los convencionales, además de reducir el peso de la torre a la mitad y permitir un gran ahorro en cuanto a su construcción.
Jubilado desde 1995, este ingeniero mecánico e inventor nacido en Leipzig ha desarrollado más de 60 patentes centradas en grúas, excavadoras y aparejos industriales. La última de ellas puede transformar el panorama de la energía eólica, auténtico pilar de la transición energética.
Altura y capacidad
Bendix, que fue durante muchos años jefe de tecnología e investigación en Kirow, un fabricante de maquinaria pesada, estuvo investigando y experimentando durante más de 10 años hasta que dio con la clave: un aerogenerador de gran altitud para zonas interiores con poco viento que, entre otras cosas, tiene una altura de buje (la pieza de unión entre las palas y el eje principal) muy superior a todo lo construido hasta ahora, además de una estructura en forma de trípode.
Uno de los grandes problemas a los que se enfrentan los aerogeneradores es el de la flexión, que tiende a doblar los objetos sometidos a fuerzas perpendiculares, como el viento en este caso. En ese sentido, los componentes rígidos sujetos a una flexión constante pueden desarrollar grietas y, en última instancia, roturas. Es lo que sucedio con Growian, uno de los primeros aerogeneradores de gran tamaño (100 metros de diámetro de rotor), que no aguantó ni tres semanas de funcionamiento antes de romperse y quedar fuera de servicio.
El ingeniero Horst Bendix explicando su invento
El viento sopla más fuerte y de manera más constante a grandes alturas. Bien lo saben en Google, que apostó en su día por Kite, una turbina eléctrica voladora que no acabó de funcionar. En cualquier caso, lo ideal sería aprovechar esa potencia que ofrecen los vientos altos, pero las fuerzas de flexión también aumentan y hacen casi imposible la construcción de aerogeneradores de 300 metros. Haliade-X 14, el aerogenerador más grande del mundo, ya funciona en Rotterdam y llega a los 260 metros de altura, pero los expertos desaconsejan ir más allá por los problemas constructivos y de desgaste de los materiales que pueden darse.
La propuesta de Bendix para llegar a ese tamaño e incluso hasta los 400 metros pasa por reinventar la construcción de estos prodigios de la ingeniería de arriba a abajo. En primer lugar, el ingeniero alemán propone reemplazar la torre, el pilar de los aerogeneradores, por una construcción que consta de una columna vertical y dos columnas de soporte.
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La otra gran innovación es que el generador de electricidad ya no se ubica en la góndola, la parte más importante de la turbina, que normalmente sirve de alojamiento para todos los elementos mecánicos y eléctricos. En la patente de Bendix se utilizan varios generadores más pequeños colocados en la parte inferior, donde reciben la energía proporcionada por el giro de las palas a través de un sistema de correas, como una cadena de bicicleta de gran tamaño.
Peso reducido
Eso permite que el rotor y las palas puedan colocarse a mayor altura, ya que al quitar el generador de la góndola el peso es mucho menor y la estructura 'sufre' menos las fuerzas de flexión. Al reducir la carga en la parte superior, la turbina es también mucho más estable. Además, la masa ya no aumenta desproporcionadamente con la altura, porque la torre se construye con tubería de acero estándar, barata, fácilmente disponible y transportable. Además, Toda la construcción y siempre está alineada con el viento toda la torre se apoya sobre una base que gira automáticamente según la dirección del viento, para aprovechar al máximo las corrientes.
Horst Bendix explicando su aerogenerador
Todas estas innovaciones implican importantes ventajas en la construcción y utilización de aerogeneradores: una reducción del peso de la torre de un 50% y una disminución de los costes generales del sistema que se sitúa en torno al 40%, además de una mayor capacidad de generación de electricidad.
El experto en energía eólica Falk Zeuner está sorprendido por el invento de Bendix y cree que puede suponer un antes y un después. "Con un sistema y una altura de buje tan grandes, se pueden coseguir más de 20 o 30 gigavatios al año. Con uno convencional, por ejemplo, sólo diez”, recoge el medio alemán MDR. Es decir, se duplica o incluso triplica la potencia de un solo aerogenerador. Aplicado a grandes parques eólicos, la mejora sería crucial, porque generaría mucha más energía y permitiría reducir la cantidad de turbinas necesarias.
En un contexto mundial de alza generalizada en los precios de la energía y con varios países europeos buscando alternativas al gas ruso, puede ser el momento de poner en práctica el invento de Horst Bendix para multiplicar la generación de energía limpia y barata.