El aerogenerador que vuela: así consigue ser 10 veces más eficiente que las turbinas convencionales

La energía eólica, que transforma en electricidad la fuerza del viento, se ha convertido en una de las principales fuentes de energía renovables en España. Un sector que se encuentra en continua evolución ofreciendo interesantes propuestas, como un aerogenerador sin aspas para jubilar las placas solares o una potente turbina doble y flotante. Pero nunca antes se había visto algo como Kitekraft, un aerogenerador autónomo que vuela.

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Este nuevo sistema de generación de electricidad, fabricado por la empresa alemana que lleva el mismo nombre, se basa en las cometas tradicionales, tanto en diseño como en funcionamiento: está formado por un pequeño avión ligero fijado a una base terrestre a través de un cable. Una solución que es capaz de generar energía barata y 100% limpia, y que es diez veces más eficiente que las turbinas convencionales, según detallan sus creadores en su página web.

"Nuestros sistemas son una mejora drástica con respecto a las turbinas eólicas existentes. En lugar de una enorme torre rígida y aspas, usamos un pequeño avión atado para recolectar energía. Con sólo una fracción de los materiales utilizados, podemos proporcionar electricidad a bajo coste y las ubicaciones que antes eran inviables ahora están al alcance gracias a una solución más sencilla. Al mismo tiempo, el paisaje se ve menos afectado", explica la compañía.

Como una cometa

Kitekraft es un ingenioso sistema de generación de energía aerotransportada (AWES, por sus siglas en inglés) que consta de tres componentes principales: una cometa, que en este caso es el avión, una correa, que es la que transmite la electricidad generada, y una estación terrestre que puede almacenar dicha energía en baterías o distribuirla a la red. También cuenta con una plataforma de aterrizaje en la que descansa el aerogenerador cuando no hay viento o no está en uso.

El dispositivo actualmente no tiene una sola pieza hecha de fibra de carbono, sino que las alas principales del fuselaje —que cuentan con múltiples superficies de control que se utilizan para girar la cometa— están conformadas por una estructura de aluminio extruido. Esto ofrece bajos costes, un diseño rápido y seguro y un ciclo de vida del producto mayor, ya que este material se puede reciclar fácilmente.

Kitekraft incorpora una unidad de control que estabiliza la cometa y cuatro pares de motores y palas de rotor —optimizadas para generar la máxima potencia con el mínimo ruido— que utiliza durante el despegue y el aterrizaje para flotar en el aire como un dron. Al mismo tiempo, también los usa como generadores durante el vuelo. El funcionamiento de este aerogenerador es relativamente sencillo y, dependiendo de la ubicación, el número de lanzamientos y aterrizajes es de uno al día.

Cuando está en el aire y a suficiente altura, el dispositivo comienza a trazar 'ochos' en lugar de volar en círculos para evitar torcer la cuerda. En ese momento, las alas generan sustentación y empujan la cometa hacia adelante como las puntas de las palas de una turbina eólica tradicional. Mientras, los rotores a bordo se utilizan para generar energía eléctrica, que se transmite a la estación de tierra a través de la cuerda, que se va desenrollando de un tambor a medida que el Kitekraft se va alejando.

El aerogenerador durante una prueba. Kitekraft Omicrono

Todo el funcionamiento de la cometa es totalmente autónomo, ya que incluye una serie de sensores y ordenadores a bordo. Por lo tanto, no requiere intervención humana. Además, el sistema es resistente a la lluvia y a la nieve, y en caso de fuertes tormentas, tornados o relámpagos, el dispositivo aterriza y se fija en la estación terrestre de forma automática. Para evitar el impacto con pájaros o murciélagos, se puede equipar a Kitekraft con un sistema de cámara opcional con inteligencia artificial para detectar aves.

La compañía afirma que su dispositivo es la única solución técnica y económicamente viable a pequeña escala (desde unos 10 KW) hasta una escala muy grande (10 MW) y que Kitekraft genera la misma energía que las puntas de las palas de los grandes aerogeneradores con una fracción de la infraestructura necesaria. De hecho, se requiere diez veces menos material de construcción, ofreciendo 20 años de vida útil, mientras que los tamaños de sistema pequeños ni siquiera necesitan una base de hormigón.

La empresa alemana también indica que su sistema se podría adaptar para ser usado en altamar. "Sólo se necesita una estación de tierra para la cometa, como una boya flotante. No se necesitan cimientos, como una enorme torre que vaya al fondo del mar. Si los vientos son demasiado fuertes, las cometas pueden bajarse simplemente para evitar que se dañen las máquinas", explica Florian Bauer, codirector general de Kitekraft.

¿Qué ventajas tiene?

Kitekraft cuenta con una serie de ventajas en comparación con las turbinas eólicas tradicionales. Por ejemplo, la menor necesidad de materiales y el mantenimiento del terreno al usar un anclaje en lugar de una enorme torre permite reducir los costes de su energía a casi la mitad de la producida por los parques eólicos tradicionales a escala de megavatios.

El aerogenerador y sus creadores. Kitekraft Omicrono

Gracias a su diseño y a que opera a gran altura, este aerogenerador volador es apenas visible, por lo que también se reducen las obstrucciones visuales y la oposición pública, lo que facilita la realización del proyecto, según sus creadores. Su huella de carbono también es menor que la de las turbinas convencionales, no sólo porque necesiten menos materiales para su construcción, sino porque al ser compactos se pueden empaquetar en contenedores de envío estándar y reducir la logística.

Otra ventaja es que no necesita equipo pesado ni personal de montaje altamente especializado para su construcción y mantenimiento, mientras que su diseño permite desplegar estas máquinas en cualquier parte, incluso en aquellas zonas en las que los parques eólicos no son viables. En la actualidad Kitekraft es aún un prototipo, pero la compañía planear tener en 2024 su primer producto, un aerogenerador volador de 100 kilovatios con una envergadura de 10 metros.

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El siguiente paso de la firma alemana es crear una cometa de 500 kilovatios con una envergadura de 20 metros. Por el momento, están trabajando en instalaciones piloto en los alrededores de Múnich para finales de año y en mejorar su prototipo. Su principal objetivo es ganar altura de vuelo, pues por ahora este dispositivo alcanza una altura máxima de 300 metros. Superada esa altura, los vientos son más fuertes y los dispositivos necesitarán materiales más resistentes.

Estos sistemas estarán a disposición de los agricultores, las empresas rurales o incluso los particulares que dispongan de terrenos adecuados. De hecho, la compañía afirma que Kitekraft se debe colocar en un campo libre sin casas, árboles u otros obstáculos en un radio de 100 o 150 metros -que es lo que mide la cuerda- alrededor de la estación terrestre, más varios metros más por cuestiones de seguridad.

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