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Vortex Bladeless: así es el innovador aerogenerador sin palas creado en España

Vortex Bladeless: así es el innovador aerogenerador sin palas creado en España
El aerogenerador Vortex Bladeless se sirve de la aeroelasticidad para generar energía eléctrica.
David Plaza
David Plaza7 min. lectura

La tecnología ideada por el ingeniero español David Yáñez lleva ya casi una década desarrollándose y encara su fase de producción. Se trata de un aerogenerador sin palas que se basa en el principio físico de la vorticidad.

La energía eólica se ha convertido en una de las principales fuentes renovables del mundo gracias al aprovechamiento de la fuerza del viento. Sin embargo, el diseño convencional de palas, lo que se conoce como molino de viento, cuenta con algunas limitaciones en determinadas aplicaciones.

Vortex Bladeless pretende cubrir dichas carencias con un aerogenerador alternativo que se basa en el principio de la vorticidad y, por lo tanto, no utiliza palas. En su lugar, se sirve de la oscilación de un cilindro que no utiliza engranajes, frenos ni aceite.

Cómo funciona Vortex Bladeless

El aerogenerador de Vortex se basa en la resonancia aeroelástica. Es decir, aprovecha la energía eólica por medio del fenómeno de aparición de vórtices llamado Vortex Shedding.

Este aerogenerador sin palas captura la energía del viento cuando entra en resonancia gracias a un efecto aerodinámico denominado desprendimiento de vórtices. En la mecánica de fluidos, cuando el viento pasa a través de un cuerpo romo, el flujo se modifica y produce un patrón cíclico de vórtices.

Cuando la frecuencia de estas fuerzas está lo suficientemente cerca de la frecuencia estructural del cuerpo, el cuerpo comienza a oscilar y entra en resonancia con el viento. Esto también se conoce en inglés como Vortex Induced Vibration (VIV).

En la aeronáutica y la arquitectura se trata de evitar este fenómeno por sus consecuencias negativas. Sin embargo, el aerogenerador Vortex se aprovecha de la inestabilidad aerodinámica para capturar la energía contenida en ella.

Así es Vortex Bladeless

La tecnología eólica sin palas consiste en un cilindro fijo vertical colocado sobre una varilla elástica que se empotra en el suelo. El cilindro oscila en un rango de velocidad de viento, que posteriormente transforma la energía mecánica en electricidad con ayuda de un alternador.

El cilindro exterior es rígido y está diseñado para oscilar mientras permanece anclado a la varilla o núcleo. El movimiento de la parte superior del cilindro es libre, por lo que es en ese punto donde se produce la máxima oscilación.

Así presenta Vortex Bladeless su aerogenerador sin palas.

La estructura está construida con resina reforzada con fibra de carbono y/o fibra de vidrio, materiales ampliamente utilizados en la construcción de palas de los aerogeneradores convencionales. La parte superior del núcleo sostiene el mástil y su parte inferior está firmemente anclada al suelo.

Ventajas de Vortex Bladeless

En un aerogenerador tradicional, son necesarios elementos muy costosos como son una torre, la góndola y las aspas. En cambio, el aerogenerador sin palas de Vortex sólo tiene un mástil muy ligero hecho de materiales comunes. Esto reduce el uso de materias primas y la necesidad de una cimentación importante.

Además, la geometría del mástil está especialmente diseñada para lograr el máximo rendimiento de las velocidades promedio observadas del viento. En la práctica, esto permite al aerogenerador adaptarse muy rápidamente a los cambios de dirección del viento y a los flujos de aire turbulento que se observan comúnmente en entornos urbanos.

Esta tecnología puede adaptarse a múltiples tamaños y entornos.

Otro aspecto a destacar es que este tipo de aerogenerador implica menos limitaciones asociadas al llamado «efecto estela» que tanto afecta a los de palas y que obliga a los mismos a instalarse respetando una gran distancia entre ellos. En el caso del Vortex, la distancia recomendada es de la mitad de la altura total del aerogenerador.

Una de las principales ventajas de los generadores Vortex es la reducción de coste asociada con la tecnología. Según estima el fabricante, el coste global de producción de electricidad de sus aerogeneradores será más bajo que los convencionales, lo que permitirá un retorno de la inversión más rápido.

De igual modo, y gracias a ser muy livianos y a tener el centro de gravedad cerca del suelo, los requisitos de anclaje o cimentación de estos dispositivos se han reducido significativamente en comparación con las turbinas convencionales, lo que facilita además su instalación.

Por su parte, Vortex Bladeless señala que su innovador sistema ofrece:

  • Bajo mantenimiento
  • Inofensivo para la fauna
  • Sin engranajes y frenos
  • Sin necesidad de lubricación
  • Funcionamiento autónomo
  • Ligero, uso eficiente de materiales
  • Respuesta rápida a cambios de viento

Producción y rendimiento

Según indica nuestra web hermana forococheselectricos.com, Vortex indica que la producción de un modelo de 3 kW de potencia y 2,75 metros de altura comenzará en octubre de este año. Esto, en la práctica, supondría cubrir una buena parte de las necesidades energéticas de una vivienda.

Gracias al elevado potencial de esta tecnología, se planea el diseño de turbinas de 140 metros de alto y 1 MW de potencia. Para ello, Vortex necesita un socio industrial que le ayude en el proceso de diseño y fabricación para una iniciativa que, según sus propias estimaciones, ha llegado ya al 95% de desarrollo del producto, adentrándose ahora en la fase en la que tendrá que completas las certificaciones e iniciar el duro trabajo de industrializar todo el desarrollo.

Fotos: Vortex