El alerón inspirado en el cóndor que aumenta la producción energética de los aerogeneradores

Una compañía canadiense se ha inspirado en la forma de las alas del cóndor andino, que reducen la resistencia aerodinámica, para diseñar un alerón que se acopla en las palas de las turbinas eólicas y aumenta su producción de energía en un 10%.

El cóndor andino es una de las aves más grandes del planeta. Puede pesar hasta 15 kilos y tiene una envergadura de más de tres metros. Pero además del tamaño, la forma de sus alas, con la punta curvada, le permiten planear con menor resistencia al viento y alcanzar distancias de hasta 240 km sin tener que batir sus alas en todo el trayecto.

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Los creadores del alerón basado en el ala del cóndor son los ingenieros de la empresa canadiense Biome Renewable. Su acople mide poco más de cinco metros y puede añadirse a las turbinas después de su fabricación.

Su eficiencia se ha demostrado gracias a un estudio de un equipo de investigadores de la facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Alberta (U de A), en Australia, que ha sido publicado recientemente en la revista Energy.

Cómo funciona

Las palas de los aerogeneradores están diseñadas aprovechar al máximo el viento y convertirlo en energía. Sin embargo, en las puntas de sus palas se producen unos vórtices de aire que desvían el flujo hacia abajo, creando una resistencia inducida que limita su eficiencia.

Cuando una pala atraviesa el aire, explican los investigadores, se forma una zona de menor presión en la parte superior. Mientras que el aire a mayor presión que hay por debajo de la pala busca el equilibrio con la zona de menor presión por encima, creando estos vórtices en sus extremos.

Los aviones suelen llevar unos alerones en la punta de sus alas para limitar la resistencia inducida de estos vórtices de aire, pero hasta ahora apenas se habían aplicado a las palas de los aerogeneradores.

Los investigadores aseguran que ya ha habido algunos estudios del uso de alerones en las puntas de las palas de las turbinas eólicas que sugieren un aumento de la producción de energía. Sin embargo, siempre se han hecho aumentando también el tamaño total de la pala, con lo que es dudoso atribuir el incremento de producción solo al alerón.

Sin embargo, el alerón de Biome es perfecto para este estudio. Su tamaño (5,35 m) es relativamente reducido y además se puede instalar en aerogeneradores que ya están en funcionamiento, con lo que es fácil determinar las diferencias en la producción energética con el alerón y sin él.

10% más eficientes

Los investigadores de la Universidad de Arizona analizaron las distintas eficiencias mediante simulaciones por ordenador. Y observaron que al acoplar el alerón aumenta la diferencia de presión entre la superficie de succión y la de presión a lo largo de la envergadura de la pala, lo que a su vez incrementa el par (fuerza de rotación alrededor de un eje) y la producción de energía de la turbina.

El aumento medio de producción de energía fue del 10%, lo que, según los investigadores, se debió a los cambios aerodinámicos causados por la aleta y no solo a un aumento de la superficie barrida por la pala.

"En resumen, los resultados del estudio de la estela y la producción de energía sugieren que este diseño bioinspirado puede aumentar la potencia de los aerogeneradores", afirman los investigadores. Aunque siguen investigando su eficiencia con modelos de medición de turbulencias más avanzados.