Diseño para aerogeneradores marinos de 50 MW inspirados en árboles resistentes al huracán

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Un equipo de investigadores está trabajando para completar el diseño de una nueva turbina eólica marina de 50 megavatios, casi seis veces más potente que una turbina sin precedentes de 8,8 megavatios instalada recientemente en la costa de Escocia. Las pruebas comenzarán en prototipos de cuchillas este verano en Colorado.

La turbina masiva marca un cambio radical con respecto al diseño de una turbina eólica convencional. La turbina eólica estándar instalada hoy en día es una máquina de tres palas posicionada con las palas enfrentadas a los vientos entrantes.

Las palas para el denominado aerogenerador de rotor segmentado ultraligero (SUMR), a la inversa, se orientarían a sotavento. El diseño “go-with-the-flow” se inspiró en las palmeras, que han evolucionado para resistir los vendavales de huracanes.

Así como las hojas de palmera se doblan y ceden a la dirección del viento, las cuchillas segmentadas para la turbina SUMR se plegarán juntas, alineadas con la dirección del viento, con vientos fuertes.

“Estamos tratando de que las palas de la turbina estén más alineadas a lo largo de la ruta de carga, para que podamos salir con una masa estructural más baja y tener menos fatiga y menos daño”, dijo Eric Loth en una entrevista. Loth es presidente del departamento de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad de Virginia y el líder del proyecto SUMR.

El equipo de investigación cree que el diseño a favor del viento posibilitará el despliegue de turbinas eólicas marinas a gran escala en partes de los Estados Unidos, como el Atlántico Sur y el Golfo de México, donde las velocidades del viento pueden alcanzar 200 mph durante tormentas severas.

En noviembre de 2015, un equipo de investigación liderado por la Universidad de Virginia recibió una subvención de $ 3.56 millones por tres años de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía (ARPA-E) para diseñar una turbina SUMR de 50 megavatios. El equipo incluye investigadores de la Universidad de Illinois, la Universidad de Colorado, la Escuela de Minas de Colorado, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) y los Laboratorios Nacionales Sandia.

El equipo de investigación se reúne regularmente con una junta asesora de la industria que incluye representantes de los principales fabricantes de turbinas, como GE, Siemens y Vestas.

El equipo de investigación tiene el objetivo de diseñar una turbina de 50 megavatios que pueda reducir el costo nivelado de la energía eólica marina hasta en un 50 por ciento para 2025. “Necesitamos generar turbinas que no sean necesariamente más eficientes pero que cuesten menos. construir y mantener “, dijo Loth.

“Hay que hacer algo diferente en el enfoque tecnológico para ir más y más”, dijo en una entrevista Todd Griffith, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Universidad de Texas en Dallas y miembro del equipo de investigación.

Fuente: Clean Technica.

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