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En un llamado a la acción de investigadores internacionales de energía eólica, publicado en la revista científica Science, los desafíos de la energía eólica se resumen en tres puntos. Ola Carlson, profesor de producción sostenible de energía eléctrica en la Universidad Tecnológica de Chalmers, ha sido el único investigador sueco involucrado en el trabajo para formular los desafíos del futuro.
Courtesy Chalmers University by Yvonne Jonsson: “Todos los países del mundo se enfrentan básicamente a desafíos de investigación similares con respecto al desarrollo de la energía eólica”, dice Ola Carlson. “Se trata de crear las condiciones para que la energía eólica tome una posición más fuerte como una fuente de energía renovable rentable y confiable. Energía eólica tiene el potencial de aumentar su participación en el suministro de energía mundial y contribuir a la producción de electricidad libre de dióxido de carbono como un sustituto de los combustibles fósiles “.
Detrás del llamado a la acción hay 70 científicos de energía eólica de 15 países, que se han unido por iniciativa del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
Más alta, más grande y más estable.
El primer desafío es aumentar la comprensión de cómo las condiciones físicas del viento afectan las turbinas eólicas, en términos de capacidad de producción y expectativa de vida útil.
“Al construir turbinas eólicas más altas, se puede utilizar más energía de los vientos. Las nuevas plantas de energía eólica pueden alcanzar los 250 metros y, en el futuro, veremos alturas de hasta 300 metros “, dice Ola Carlson.” Pero las plantas más altas también significan nuevas condiciones de viento y otras tensiones a considerar. Por lo tanto, necesitamos aumentar nuestro conocimiento de los efectos de las corrientes de aire “.
Las turbinas eólicas son las máquinas rotativas más grandes del mundo en la actualidad. A medida que las plantas se hacen más grandes, se deben desarrollar nuevos materiales y procesos de fabricación, así como sistemas para el manejo, por ejemplo, transporte y reciclaje.
“El segundo desafío es la dinámica estructural en términos de los materiales elegidos y el diseño de la construcción”, continúa Ola Carlson. “La fibra de carbono, por ejemplo, es un material futuro interesante para las alas, ya que es ligero y fuerte”.
El tercer desafío de la energía eólica se centra en la necesidad de mantener la estabilidad en la red eléctrica a medida que aumenta la proporción de producción dependiente del clima.
“Es muy posible equipar las turbinas eólicas con funciones para proporcionar potencia activa adicional para equilibrar la red eléctrica durante las fluctuaciones de frecuencia”, dice Ola Carlson. “También hay investigaciones que demuestran que controlar la potencia reactiva de las turbinas eólicas aumenta la estabilidad de la red. . ”
Desafíos que involucran
Varios de los desafíos involucran a investigadores en el Centro de Tecnología de Energía Eólica de Suecia (SWPTC), organizado por Chalmers con Ola Carlson como Director. El objetivo del centro es optimizar la capacidad de las plantas de energía eólica y hacer que la producción y la operación sean más rentables. El método consiste en combinar teoría y práctica a través de una estrecha colaboración entre la industria y la academia.
“Creo que el llamado a la acción se enfoca en emocionantes desafíos futuros en la energía eólica. Espero que los jóvenes investigadores se sientan atraídos por esto y que el llamado tenga suficiente peso para impactar el financiamiento para la investigación de la energía eólica a un alto nivel internacional”, concluye Ola Carlson
Aunque los sistemas energéticos y las políticas energéticas varían de un país a otro, los desafíos de la investigación son los mismos, para que la energía eólica sea una parte importante de la solución a los desafíos energéticos y climáticos.
Texto: Yvonne Jonsson
Ilustración: Josh Bauer, NREL
Foto de retrato: Oscar Mattsson
Para mas información contacte:
Ola Carlson, profesor de producción sostenible de energía eléctrica en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Tecnológica de Chalmers
ola.carlson@chalmers.se
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