Como imaginas, la ciencia de la energía eólica afronta varios desafíos, sobre todo si tenemos en cuenta el gran papel que asumirá para mediados del presente siglo. Y es que, la demanda de energía eléctrica se incrementará bastante en los próximos años. Según estimaciones realizadas por Bloomberg New Energy Finance (BNEF), para 2050 se prevé una necesidad al año de 38 000 teravatios-hora, cifra que supera en un 50 % el consumo registrado en el año 2017.
El empleo de energías renovables que sustituyan las fuentes tradicionales con las que se genera electricidad forma parte de los requerimientos identificados en el sector en las décadas venideras. Como es lógico, existe una imperante necesidad de reducir al máximo la emisión a la atmósfera de los gases de efecto invernadero para evitar los daños que el calentamiento global puede generar en los ecosistemas de nuestro planeta.
Tres retos en la investigación de la energía eólica
Debido a la necesidad de emplear fuentes limpias en varios sectores energéticos, es imprescindible que afrontemos los retos de la energía eólica cuanto antes. Los retos asociados a la generación 100 % sostenible de este tipo de energía se describen en el artículo Grandes retos para la ciencia de la energía eólica, publicado el pasado octubre en la revista Science por varios de los investigadores que pertenecen al Centro Nacional de Energías Renovables (CENER) y a la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU).
Según este compendio científico, en consonancia con varios expertos que forman parte de 19 organizaciones internacionales vinculadas a la ciencia de la energía eólica, para que este tipo de energía se mantenga dentro de las alternativas más eficientes es preciso disminuir todo lo posible los gastos asociados a la generación de electricidad mediante esta fuente.
Los tres grandes retos expuestos son los siguientes.
Lograr entender de una mejor forma los fenómenos atmosféricos y la física del flujo del viento
El dominio de estos fenómenos favorece que en los parques eólicos se aproveche al máximo la energía del viento. Esta depende de fuerzas que se derivan de la rotación de la Tierra y del grado de calentamiento que registra la superficie terrestre. Por lo tanto, como sospechas, la dinámica de los vientos está en dependencia de la región o del lugar donde nos encontremos.
Existen diferentes factores locales que están relacionados con las condiciones geográficas del entorno y con otros aspectos globales, como es el caso de los fenómenos meteorológicos. Su entendimiento nos da la posibilidad de hacer un uso eficiente de los medios para obtener mejores resultados.
En este sentido, se puede decir que no existen las mismas condiciones atmosféricas en un desierto, en una llanura o en una montaña. Igualmente, en el agua es preciso tener en cuenta otros parámetros, tales como la temperatura del aire, la brisa proveniente del mar y de la tierra, la altura de las olas o la distancia que existe entre el aerogenerador y el suelo. En otras palabras, debemos conocer al detalle las variaciones atmosféricas y el comportamiento que tiene el viento en las diferentes horas del día para aprovechar al máximo este recurso en cada región donde esté ubicado al parque eólico.
Optimizar la dinámica estructural, la aerodinámica y la hidrodinámica de los aerogeneradores de gran tamaño
Te estamos hablando de problemáticas ligadas a la ingeniería de estas máquinas rotativas. Así, los especialistas tienen que hacer frente al modelado y al diseño de máquinas que estén hechas de materiales que sean resistentes y a su vez más livianos y menos rígidos. Asimismo, se debe tener en cuenta el comportamiento de cada una de las partes de las palas de los aerogeneradores cuando interactúa con el viento, al igual que las deformaciones que se derivan de las fuerzas que las soportan cuando se encuentran en movimiento.
Perfeccionar la realización de operaciones y el diseño de las plantas eólicas
A medida que logre mejorar el soporte, la robustez y la eficiencia de la red, así como su nivel de repuestas y de adaptación ante situaciones cambiantes, se podrán garantizar mejores resultados. Te revelamos que esta mejora se alcanzará siempre que exista una óptima conexión, no solo entre cada elemento que compone la planta eólica, sino entre el propio parque y la red externa.
¿Cómo lograr una energía eólica 100 % sostenible?
Otro de los desafíos a los que se enfrenta la ciencia de la energía eólica es, precisamente, obtener una energía eólica 100 % sostenible para dar una respuesta efectiva al cambio climático. En este caso, se incluyen no solo los resultados finales que se puedan lograr con el producto o componente, sino la gestión eficiente de la cadena de valor.
De este modo, forma parte de los retos actuales, por ejemplo, la electrificación del transporte que se usa como parte de la logística de construcción y el tratamiento adecuado de los residuos que se generan en esta industria. Además de la mejora de la sostenibilidad de los locales de los fabricantes, de los proveedores y de las vías de desarrollo de los procesos productivos.
Resulta conveniente tener en cuenta todas las acciones que se deben efectuar en las fases de producción del aerogenerador y de cada una de sus partes, así como durante su implantación, su mantenimiento y los pasos para seguir al final de su vida útil. En cada una de estas se deben establecer de forma acertada y sistemática la revisión, la gestión y el control de los desechos; lo cual garantiza la sostenibilidad del medio ambiente.
Asimismo, otra de las tendencias actuales de las que te hablamos es la reutilización y el reciclaje de las partes que componen los productos. Por ello, cada vez es más necesario que trabajen de forma unida los dueños de los parques, los fabricantes y los proveedores.
Actualmente, la ciencia de la energía eólica, ante la necesidad de lograr una energía eólica 100 % sostenible y de cambiar las fuentes de obtención de electricidad tradicionales por otras amigables con el medio ambiente, se enfrenta a varios retos que a los que deberá dar respuesta eficiente. En el máster de IMF formación sobre ciencia de la energía eólica tratamos estas competencias, así que fórmate con nosotros en este sector en auge.
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Muy buen análisis para entender cómo está en la actualidad el sector. El estudio exhaustivo previo de la zona dónde crear el parque eólico es la clave para saber si es rentable o no.
¡Gracias por compartir!