El mundo de la energía eólica está al borde de una
revolución gracias a los avances científicos realizados por un equipo de la
Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza. Utilizando un algoritmo
de aprendizaje automático, han descubierto cómo optimizar el diseño de las
turbinas eólicas de eje vertical (VAWT) para mejorar significativamente su
eficiencia y resistencia a las rachas de viento.
El potencial
revolucionario de las turbinas eólicas de eje vertical desvelado por el machine
learning.
Aunque
las turbinas eólicas de eje horizontal (HAWT) dominan el paisaje actual, las
VAWT tienen sus raíces en el siglo VIII, cuando se utilizaban en el Medio
Oriente para moler grano. A diferencia de las HAWT, que operan paralelas al
viento, las VAWT giran perpendicularmente a él. Esta orientación única les
confiere varias ventajas: son menos ruidosas, más densas en términos de
energía, requieren menos espacio y son más seguras para la fauna.
Desafíos
y Soluciones Innovadoras
A
pesar de estas ventajas, las VAWT no han sido ampliamente adoptadas,
principalmente debido a dificultades técnicas relacionadas con el control del
flujo de aire. Sébastien Le Fouest, investigador en el Laboratorio de
diagnóstico de flujos no estacionarios (UNFOLD) de la EPFL, señala que este
desafío puede superarse mediante la integración de sensores y machine learning.
Su investigación, publicada en Nature Communications,
presenta dos perfiles de inclinación óptimos para las palas que pueden aumentar
el rendimiento de las turbinas en un 200% y reducir las vibraciones en un 77%.
Aplicación Pionera
La
investigación marca la primera vez que se aplica un algoritmo de aprendizaje
automático en un contexto experimental para mejorar la inclinación de las palas
de una VAWT. A través de más de 3,500 iteraciones experimentales, el algoritmo
seleccionó y recombinó las características de los perfiles de inclinación más
efectivos, transformando los desafíos de las VAWT en ventajas significativas.
Transformando Desventajas en Ventajas
El
equipo de la EPFL encontró que el fenómeno del estancamiento dinámico, que
normalmente presenta riesgos para las turbinas, puede ser aprovechado para
impulsar las palas hacia adelante, mejorando la producción de energía. Esta
reorientación innovadora de las fuerzas generadas por las palas no solo reduce
los vórtices destructivos sino que también facilita una segunda zona de
producción de energía.
Hacia un
Futuro Sostenible
Los
hallazgos de Le Fouest no solo prometen mejorar la eficacia y fiabilidad de las
VAWT sino que también abren el camino para su comercialización. Con Europa
apuntando a aumentar su capacidad eólica instalada para alcanzar objetivos de
emisiones netas cero, estas innovaciones llegan en un momento crucial. La falta
de aceptación social y los desafíos legislativos han sido obstáculos
significativos, pero con tecnologías más silenciosas y eficientes como las VAWT
optimizadas, el futuro de la energía eólica parece más brillante que nunca.
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