Un nuevo concepto de molino abarata diez veces la energía eólica

El emprendedor norteamericano Doug Selsam ha ideado un nuevo sistema para conseguir electricidad a partir de la energía eólica: instalar decenas de pequeños rotores unidos a un mismo generador. Selsam considera que se extrae más energía a partir de muchos pequeños rotores que de un solo, como los molinos de viento que estamos acostumbrados a ver. Los prototipos han demostrado que generan la misma energía que el método tradicional, pero empleando para su fabricación diez veces menos materiales y abaratando considerablemente el coste energético. Otra de las virtudes es que puede ser instalado en una casa particular, pero también en grandes centrales en alta mar, entre otros muchos sitios. Todavía no se ha comercializado, aunque General Electric ya está barajando la idea de hacerlo

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Hoy, las centrales eólicas son del tamaño de una pequeña ciudad. Están formadas por decenas de turbinas y centenares de palas que giran para generar una nada desdeñable cantidad de energía. Sin embargo, fabricar, transportar e instalar esas estructuras gigantes es caro y muchas veces complicado. La solución es, en lugar de basar esta fuente de energía en grandes instalaciones, hacerlo pensando en pequeño. Esta es la idea que ha tenido el inventor Doug Selsam: capturar más energía con menos material e instalar docenas de pequeños rotores conectados a un mismo generador. El reducido tamaño de este concepto facilitaría su instalación en lugares muy diferentes, como en las antenas de los tejados o incluso en alta mar.

En lugar de un enorme rotor con palas de 15 metros de largo, esta “Serpiente del Cielo” diseñada por Selsam usa varios pequeños rotores unidos a un eje. Colocando los rotores en los ángulos y posiciones adecuadas, cada rotor puede capturar su propio viento, evitando además que capten la estela de viento dejada por los rotores adyacentes. Toda l turbina está enganchada a un solo generador, que produce la misma cantidad de energía que una “megaturbina” convencional que, sin embargo, necesita diez veces más material en sus palas. O sea, produce la misma energía, pero por mucho menos dinero.

Colocar los rotores en el ángulo adecuado es clave, porque aumentan su eficiencia. Evidentemente, más rotores también significa una física más complicada. La clave para incrementar la eficiencia es asegurarse que cada rotor sólo capte su propio viento. El error cometido por otros diseños “multi-rotor” ha sido justamente que los rotores no sólo captaban su viento, sino también la estela de los rotores cercanos. Esto requiere calcular el ángulo exacto (para que el eje esté en función del viento) y el espacio ideal entre los rotores.

El eje que sujeta los rotores puede variar de longitud, en función del uso que se le quiera dar. Los rotores pueden ser montados incluso en postes lo suficientemente ligeros como para ser instalados sobre el tejado de una vivienda. Usando, por ejemplo, rotores de unos 50 centímetros, una de estas estructuras puede generar entre 100 y 400 vatios de electricidad, dependiendo de la velocidad del viento.

Desde un garaje

La historia de este invento empezó en un garaje, como tantas otras (Microsoft, sin ir más lejos). Selsam ha estado trabajando en su Serpiente del Cielo desde 1999, con el único apoyo de una subvención de 75.000 dólares de la Comisión de la Energía de California. Todo este tiempo ha usado su garaje para hacer pruebas en un improvisado túnel del viento. El resultado es una turbina con siete rotores, que puede generar 3.000 vatios, y otra con un rotor dual que genera 2.000 vatios.

Pese a que sólo empezó trabajar en este concepto a finales de los años 90, la idea ya se le ocurrió en los años 80, durante una clase de dinámica de los fluidos de la Universidad de California en Irvine. “El libro de texto decía que una turbina con un rotor permitía proporcionar la mayor cantidad de energía. Yo sabía que esto no era verdad; que cuantos más rotores más energía”, comenta en declaraciones a Popular Science.

Hasta el momento ha conseguido vender 20 unidades del segundo modelo a usuarios domésticos que quieren que parte de la energía que usan sea generada por el viento.

Más prototipos

Además, Selsam ha diseñado otro prototipo, capaz de generar hasta 3.000 vatios, cuyo eje está unido por un lado al suelo y por otro a un globo. En otro concepto, la turbina puede flotar cerca de la superficie del agua, y el eje y las hélices se alzan por el aire sobre el mar.

Por el momento, Selsam ha conseguido llamar la atención del General Electric. En sus instalaciones de Tehachapi, California, este gigante prueba todo tipo de diseños y dispositivos capaces de generar energía eléctrica gracias al viento. La empresa está barajando ya la posibilidad de comercializarlo.

Cuando llegue al mercado, este concepto promete ser una de las turbinas de viento más versátiles. Dado que el sistema es escalable, tanto en la extensión del eje como en el número de rotores, puede ser aplicado a hogares, negocios e incluso pueblos enteros.

Otra de sus aplicaciones es para aprovechar el viento que sopla a la orilla del mar o incluso en alta mar, donde instalar molinos de viento convencionales es especialmente delicado. La ligereza de estas turbinas y el hecho de que estén hechas de fibra de carbono las hace resistentes, pudiendo ser incluso sumergidas sin daños cuando haya fuerte oleaje.