El diseño de un aerogenerador sin palas oscilantes genera 1.000 W de electricidad

Las simulaciones de miles de diseños realizadas por un equipo dirigido por el Dr. Wrik Mallik, de la Escuela de Ingeniería James Watt de la Universidad de Glasgow, revelaron el punto óptimo, lo que les permite maximizar la generación de energía sin sacrificar la resistencia estructural. El informe se publica en la revista Renewable Energy .

Las turbinas de viento de barril (BWT) ofrecen numerosas ventajas, como ser más silenciosas, ocupar menos espacio y requerir menos mantenimiento gracias a su diseño simple. En particular, son más seguras para animales como las aves. Para los animales voladores, las aspas de las turbinas estándar, que giran rápidamente, pueden parecer borrosas o incluso invisibles debido al efecto de "desenfoque de movimiento", lo que aumenta el riesgo de colisión.

Durante mucho tiempo, las turbinas eólicas convencionales han sido la principal opción para convertir el viento en electricidad a través de la rotación de aspas, que a su vez alimentan un generador para producir electricidad.

En cambio, los generadores de turbinas de viento de barril (BWT) funcionan con un principio completamente diferente, denominado oscilación inducida por vórtices (VIV). En lugar de usar aspas giratorias, los BWT suelen ser pilares altos y esbeltos que se mecen como farolas con el viento.

El movimiento del viento crea vórtices que hacen oscilar toda la estructura. Cuando este movimiento coincide con la frecuencia natural de oscilación de la estructura, se amplifica considerablemente. Este movimiento mejorado se convierte directamente en electricidad.

En el nuevo estudio, los ingenieros utilizaron simulaciones por computadora para determinar cómo deberían construirse las futuras generaciones de turbinas eólicas de vapor para lograr la máxima eficiencia. Mallik y sus colegas identificaron un equilibrio ideal entre las variaciones de diseño que maximizarían la capacidad de las turbinas eólicas de vapor para generar electricidad, manteniendo al mismo tiempo la resistencia estructural.

El estudio aporta nuevos conocimientos sobre el impacto de las dimensiones de los pilares (como la altura y la anchura) tanto en la potencia como en la resistencia estructural de los trenes de potencia de alta velocidad. El equipo determinó que el diseño ideal es un pilar de 80 cm de altura y 65 cm de diámetro.

Este equilibrio óptimo entre potencia y durabilidad puede proporcionar unos notables 460 vatios de potencia, superando a los prototipos prácticos actuales que solo alcanzan alrededor de 100 vatios.

Los nuevos hallazgos son particularmente importantes para garantizar la seguridad estructural con vientos de entre 32 y 112 km/h. Según el equipo, su método podría permitir ampliar la potencia de los generadores de turbinas eólicas de barril (BWT) para producir 1000 vatios (1 kilovatio) o más.