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GE espera hacer volar su idea de turbina eólica de tela
GE espera hacer las turbinas eólicas mucho más baratas y abrir nuevas formas de diseñarlas, al deshacerse de las rígidas palas de fibra de vidrio que usa ahora en favor de las palas de las turbinas hechas de tela. GE dice que el proyecto, que recientemente recibió casi $ 4 millones de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Energía de EE. UU., Podría reducir los costos de las palas de las turbinas eólicas en un 40 por ciento.
Hoja de tela: Esta ilustración muestra cómo se vería una sección transversal de las hojas de tejido de GE. La tela se estirará sobre un marco compuesto (gris claro) y un larguero central (amarillo y verde).
Una forma de reducir el costo de la energía eólica es fabricar turbinas más grandes. Pero a medida que las hojas se hacen más grandes, los costos de fabricación también aumentan, dice Wendy Lin, ingeniera principal de GE. Eso contrarresta algunas de las ventajas de las turbinas más grandes. Sabemos que realmente necesitamos hacer un cambio drástico en la forma en que fabricamos estas hojas para reducir el costo del sistema, dice.
GE tiene la intención de utilizar una tela que sea significativamente diferente de las telas duraderas que se usan ahora en arquitectura (como para el techo del aeropuerto de Denver) o para planeadores. Estos proyectos utilizan poliéster, que no sería lo suficientemente duradero para las turbinas eólicas, dice Lin. En cambio, GE planea utilizar tejidos a base de vidrio. De hecho, incluso las palas de los aerogeneradores de fibra de vidrio actuales comienzan con tela de vidrio. Las hojas se endurecen uniendo la tela con resina plástica rígida. GE planea usar una resina suave y gomosa en su lugar, lo que permite que la tela retenga algo de flexibilidad. Esa flexibilidad lo hará más resistente que la fibra de vidrio rígida, lo que a su vez permitirá a GE usar menos material, reduciendo los costos y el peso de los materiales.
El diseño requiere un marco similar a los largueros y las costillas que se usan en las alas de los aviones. La tela se estira sobre ese marco. Esta estructura podría ser mucho más barata de fabricar que las hojas de fibra de vidrio, que requieren formas tan grandes que los trabajadores caminan dentro de ellas para colocar capas de fibra de vidrio. Hay mucho margen de error en este proceso que requiere mucha mano de obra, por lo que se necesitan trabajadores costosos y altamente calificados.
El nuevo diseño no requerirá formas grandes y costosas, y las hojas podrían fabricarse de una manera más automatizada.
Si GE puede reducir el costo de las palas en un 40 por ciento, reduciría los costos generales de las turbinas eólicas hasta en un 10 por ciento. Los beneficios pueden ir más allá de esta reducción de costos, ya que las palas basadas en tela podrían permitir nuevos diseños, incluidas palas que cambian de forma para adaptarse a las condiciones cambiantes del viento. Los nuevos métodos de fabricación también eliminarían las restricciones sobre el tamaño de las palas impuestas por la dificultad de transportar palas largas y anchas, lo que haría que las turbinas eólicas más grandes fueran prácticas (ver Una poderosa turbina eólica y Construir turbinas eólicas más grandes y mejores). GE dice que eventualmente podría ensamblar las cuchillas en el sitio en lugar de en una fábrica.
En el marco del programa ARPA-E, GE determinará la mejor manera de fabricar las hojas, analizando cuestiones como cómo unir la tela al marco. No será un paseo por el parque hacer que esto funcione, dice Lin. Pero hemos identificado los riesgos.