En una torre de control de hormigón de una base aérea fuera de servicio de la Marina, a las afueras de Oakland, en California (EE.UU.), un equipo de ingenieros está construyendo lo que podría definirse como un híbrido de vehículo aéreo no tripulado y turbina eólica.

El aparato, de 54 kilos, tiene rotores en las alas que lo elevan en el aire como un helicóptero. Un fino cabo lo sujeta a una plataforma. Una vez en el aire, el aparato empieza a planear como una cometa, con una envergadura de 8 metros, trazando círculos a 80 metros de altura. Ahora los propulsores se convierten en generadores, girando libremente y produciendo electricidad que fluye hacia abajo por el tenso cabo y, algún día, lo hará hacia la red eléctrica local.

Este aparato, desarrollado por Makani Power, es una apuesta arriesgada para enfrentarse a uno de los problemas más difíciles del mundo: conseguir energía barata y limpia. Actualmente la energía eólica cuesta de cinco a diez centavos de dólar por kilovatio hora (de cuatro a ocho céntimos de euro), pero el precio de la electricidad proveniente de la combustión de carbón puede ser de menos de cuatro centavos de dólar por kilovatio hora (unos tres céntimos de euro). Sin embargo, Makani Power afirma que puede bajar el precio de la energía eólica a tres centavos de dólar por kilovatio hora (unos 2,4 céntimos de euro).

En el caso de la energía eólica, la mayor parte del coste necesario para generarla está relacionado con la construcción y mantenimiento de las enormes turbinas. Makani cree que los costes de construcción de su vehículo aéreo serán menores que los de las turbinas convencionales y que éste recogerá la energía eólica de forma más eficiente, porque su patrón de vuelo le permite generarla bajo condiciones de viento más diversas. “El truco está en volar con el viento de costado”, explica el director general, Corwin Hardham, refiriéndose a cómo se mueve el vehículo respecto al viento, de forma perpendicular, igual que una cometa. “Aprovechamos la aerodinámica para mover el rotor mucho más rápido que la velocidad real del viento”.

La empresa ha llevado a cabo una serie de vuelos de prueba, incluyendo uno este otoño en el que el prototipo de fibra de carbono, con una envergadura de 8 metros, generó cinco kilovatios de potencia. Para dentro de dos años, la empresa espera tener un ala de casi 27 metros que genere 600 kilovatios, una tercera parte de lo que produce una turbina convencional. y entre sus planes futuros está un gigantesco ala capaz de generar cinco megavatios.

El proyecto de esta empresa ha llamado la atención de unos cuantos financiadores. Google ha invertido 15 millones de dólares en la empresa (unos 12 millones de euros) y, en septiembre de 2010, Makani obtuvo una subvención de 3 millones de dólares (unos 2,4 millones de euros) del programa ARPA-E del Departamento de Energía, que financia ideas de alto riesgo que podrían conducir a lo que la agencia denomina “tecnologías energéticas rompedoras y transformadoras”.

Hardham es un gran aficionado al kite surf y, a mediados de 2006, trabajaba para la empresa de ingeniería Squid Labs cuando se le ocurrió la idea de usar una aerodinámica parecida a la de las cometas para generar energía. En el kite surf, el deportista se pone de pie sobre una tabla y es arrastrado por un gran paracaídas de nylon. Hoy, la empresa, que cuenta con 20 personas, ocupa unas espartanas instalaciones de tipo militar con un taller en la trastienda y una zona de montaje en la parte de delante. Los compuestos se fabrican en un contenedor fuera; la sala de control de la vieja torre sirve como comedor y bar ocasional. Hardham describe la situación de la empresa con dos adjetivos “humilde” y “perfecta”. Y afirma que “hay una ventaja clara en ser más ágil que las grandes empresas”.

La tecnología de Makani está diseñada para aprovechar los vientos relativamente constantes que soplan muy por encima del suelo. Las turbinas eólicas convencionales miden como mucho unos 90 metros y las aspas alcanzan los 150 metros, altura a partir de la cual empieza a resultar prohibitivo construir estructuras estables. Al investigar el potencial de la energía eólica, Hardham se cruzó con un artículo de 1980 de Miles Lloyd que proponía un ala amarrada que pudiera elevar la parte funcional de un molino a cualquier altura.

La Turbina Eólica Aérea de Makani consiste en varias turbinas pegadas a un ala que a su vez está unida al suelo. Cuando está en vuelo, el aparato sigue el mismo camino que la punta del aspa de un molino de viento: un círculo perpendicular a la dirección del viento. Gracias a la aerodinámica de los vientos de costado, que producen los movimientos circulares rápidos que cualquiera que haya volado una cometa en un día ventoso conoce, la velocidad aparente del viento que impacta en los rotores puede ser hasta 10 veces mayor que la velocidad real del mismo.

Como el ala hace un uso más eficiente del viento que una turbina fija, según Hardham, y está compuesta por una menor cantidad de materiales que además son más ligeros, debería producir energía de forma más barata. Además, el mantenimiento se puede llevar a cabo en el suelo en vez de en la parte superior de un molino.

Sigue habiendo escépticos respecto a la posibilidad de recoger la fuerza del viento a gran altura. “Es una idea muy interesante, con importantes beneficios potenciales, pero estamos muy al principio del proceso para saber si funcionará”, afirma Fort Felker, director del Centro Nacional de Tecnología Eólica en el Laboratorio Nacional de Energías Renovables en Golden, Colorado (EE.UU.). Sin embargo, sostiene, en este momento le preocupan la fiabilidad, seguridad y economía del proyecto.  Los vehículos aéreos diseñados para recoger energía eólica necesitan estar volando la mayor parte del tiempo y siempre existe el riesgo de que “aterricen sobre un autobús escolar”, según Felker.

Makani está trabajando para solucionar los problemas de seguridad. Para aterrizar un aparato, se accionan los rotores con unas baterías, permitiendo que el vehículo pase a una posición en la que está suspendido en el aire, como los helicópteros, antes de remolcarlo a tierra. Unos sensores que registran factores como la orientación y posición del vehículo y la velocidad y dirección del viento deberían permitir que el aparato aterrice de forma autónoma aunque se suelte de su amarre. Si no funcionara, un operador podría hacer aterrizar todo un campo de turbinas voladoras con solo apretar un botón.

Puesto que las estas turbinas pueden volar sobre una amplia gama de accidentes topográficos, lo más probable es que se empleen primero en zonas con mucho viento donde resulta complicado instalar turbinas convencionales. Podrían sobrevolar el océano, por ejemplo. El problema de las turbinas que se instalan en esta zona es que requieren unos cimientos pesados y caros y no pueden estar muy alejadas de la costa, pero los generadores voladores de Makani podrían estar amarrados a boyas que a su vez estuvieran enganchadas mediante cables al fondo marino. Podrían situarse a muchas millas de la costa, afirma Hardham, donde estarían “fuera de la vista”.

Hardham afirma que Makani está negociando con potenciales socios para llevar a cabo instalaciones en el mar en el Reino Unido y espera que sus primeros clientes sean grandes empresas dedicadas al desarrollo de parques eólicos como BP y Shell, “que se pueden permitir tener una perspectiva más aventurera”.