Cualquier amante del western tendrá grabada la imagen de una granja presidida por un molino de viento solitario que chirría como presagio de la llegada de unos forajidos. Este tipo de soluciones se utilizaban mucho antes de que la electricidad se popularizase, principalmente para el bombeo del agua de pozos a modo de sistema primigenio de autoconsumo. Hoy algunas granjas contemporáneas, ya a salvo del asalto de bandoleros, incorporan minigeneradores modernos capaces de cubrir parte de sus necesidades de energía renovable. Ahora llega el turno de las ciudades, con el advenimiento de una nueva generación de aerogeneradores domésticos más compactos, eficientes y silenciosos. Un nuevo modelo de una empresa alemana acaba de recibir una certificación pionera que podría empezar a poner esta tecnología de autoconsumo en el mapa.
Antes de entrar en materia con respecto a los últimos avances en este campo, conviene hacer un pequeño repaso de las distintas opciones disponibles en el ámbito residencial, también conocido como energía minieólica. Estos sistemas no sustituyen otras fuentes de energía como la fotovoltaica, sino que las complementan gracias a su capacidad de operar durante la noche o en condiciones de baja luminosidad.
Aunque el mercado continúa evolucionando, podemos distinguir varias familias de aerogeneradores que representan la mayoría de las soluciones disponibles hoy para hogares y pequeños edificios. Cada una responde a necesidades distintas en cuanto a espacio, viento disponible y nivel de integración arquitectónica. A diferencia de la eólica convencional, que ha ido apostando por molinos de una envergadura cada vez mayor, aquí priman los tamaños reducidos y diseños discretos. Existen tres enfoques fundamentales.
- Los aerogeneradores de eje horizontal (HAWT, por sus siglas en inglés) son los modelos más tradicionales, visualmente similares a los grandes molinos eólicos. Suelen ofrecer un rendimiento elevado en zonas con vientos relativamente constantes y libres de obstáculos, motivo por el cual se instalan sobre mástiles o torres.
- Los aerogeneradores de eje vertical (VAWT, por sus siglas en inglés) nacieron como alternativa en entornos urbanos o con turbulencias frecuentes. A diferencia de los horizontales, no necesitan orientarse al viento y pueden integrarse en tejados o estructuras existentes. Si bien su eficiencia máxima suele ser menor que la de los modelos HAWT, resultan interesantes en viviendas situadas en áreas con vientos cambiantes y limitaciones de espacio.
- Un campo emergente es el de los aerogeneradores sin palas, que utilizan tecnologías basadas en vibración, oscilación o captación aerodinámica sin necesidad de un rotor convencional, tal como contábamos en este artículo. Aunque su rendimiento aún se encuentra en fase de validación comercial, ejemplifican la búsqueda de alternativas más silenciosas y compactas en el autoconsumo.
Por ahora los diseños más habituales son del tipo uno, es decir, de eje horizontal. Sin embargo, también aquí hay innovaciones. Es el caso de un aerogenerador doméstico diseñado por una empresa alemana que apuesta por un diseño de rotor simple capaz de producir hasta 615 kWh al año, lo que equivale al 6 % del consumo de una familia estadounidense.
La microturbina NG, tal como la han bautizado sus desarrolladores, tiene una envergadura de un metro y medio, parecido al de una antena parabólica, lo que permite instalar varias unidades en un tejado para multiplicar esa cifra. Cuatro de estas turbinas cubrirían la cuarta parte de las necesidades de un hogar.
El modelo NG se presentó allá por 2009, pero no ha sido hasta ahora cuando ha logrado la certificación del consejo ICC de Energía Minieólica tras diversas pruebas de resistencia, potencia y seguridad. Las pruebas, que se han prolongado durante dos años, se han llevado a cabo en el estado de Utah, el escenario de tantos de aquellos westerns de John Ford. El precio de venta ronda los tres mil euros, según afirma el fabricante.
Los progresos de la minieólica también se están dando en el terreno de la eficiencia energética. Los esfuerzos combinados del Instituto Fraunhofer y una empresa de construcción e ingeniería alemana han desembocado en la creación de un prototipo de microturbina HAWT de alta eficiencia capaz de funcionar incluso con velocidades de viento muy bajas, de hasta 2,7 m/s. En las pruebas, con vientos de 10 m/s, han alcanzado hasta cuatrocientas cincuenta revoluciones por minuto y una potencia generada de 2,5 Kw.
El secreto de este modelo de turbina horizontal pasa por el uso de rotores huecos creados a través de impresión 3D. Gracias a esta técnica, primero se imprimen los moldes del rotor y luego se aplican capas de composite en el interior hasta alcanzar la solidez deseada. Posteriormente, las dos mitades se fusionan. El rotor resultante es ligero y flexible, lo que permite sacar partido a vientos suaves y, a la vez, adaptarse a rachas de viento fuertes sin daños en la estructura. A diferencia de la microturbina NG, este proyecto aún se encuentra en fase de investigación.
Los aerogeneradores domésticos aún se encuentran lejos de ser una alternativa mayoritaria de autoconsumo, pero los avances registrados invitan al optimismo. Lo que es seguro es que el futuro de la energía renovable pasa por la multiplicación y diversificación de las fuentes, desde las grandes centrales de energía undimotriz hasta los más pequeños dispositivos triboeléctricos, sin olvidar sus dos pilares fundamentales: la energía eólica y la fotovoltaica.
Fuentes:
David es periodista especializado en innovación. Desde sus primeros tiempos como analista de telefonía móvil hasta su faceta de Country Manager de Terraview, una startup de IA aplicada a viticultura, ha estado apegado a la innovación y las nuevas tecnologías.
Es colaborador de El Confidencial y en medios culturales como Frontera D y El Estado Mental, siempre desde la convicción de que lo humano y lo tecnológico pueden (y deben) ir de la mano.