Una de las primeras subvenciones para I+D procedentes de los fondos de estímulo económico aprobados por el Congreso de los EE.UU. esta primavera y concedida al desarrollo de energías renovables podría tener un impacto dramático en el diseño de las turbinas de viento. La garantía de préstamo de 16 millones de dólares ofrecida por el Departamento de Energía (DOE) de los Estados Unidos a Nordic Windpower, con sede en Berkeley, California, podría acelerar la comercialización de las turbinas eólicas de dos aspas, de diseño sueco, y hacer que se convirtiese en la primera alternativa a gran escala frente al diseño de tres aspas que domina la industria desde hace una década.

Durante los años recientes, los emprendedores del sector eólico han estado intentando cambiar el diseño estándar. Blue H Technologies de los Países Bajos, así como SWAY desde Noruega, por ejemplo, están poniendo a prueba unos diseños de turbina poco ortodoxos y hechos a medida para su colocación en plataformas dentro del mar ancladas en aguas profundas. Blue H está probando turbinas de dos aspas muy parecidas a las de Nordic, mientras que SWAY tiene un diseño de tres hojas que coloca al rotor de cara al viento, desafiando las convenciones de la industria, que suele colocar la orientación cortando el viento.

La atracción de las tres compañías por desarrollar métodos innovadores es esencialmente la misma: sus diseños podrían ser substancialmente más ligeros que las turbinas actuales, y por tanto podrían generar más energía a un coste menor. Ese sigue siendo uno de los objetivos importantes de la energía eólica, la cual, aunque a día de hoy es la forma de energía renovable más económica, sigue estando supeditada a los incentivos gubernamentales.

Lo que diferencia a Nordic de las otras compañías a la hora de rediseñar la arquitectura de la turbina eólica es que sus prototipos llevan funcionando bien desde hace una década. Con el apoyo de Goldman Sachs desde 2007, y ahora del DOE, la compañía tiene previsto superar el escepticismo asociado a este tipo de diseños alternativos, y que duda de que puedan ser lo suficientemente robustos al colocarse en maquinarias capaces de generar megavatios de potencia—un escepticismo que se vio reforzado gracias a los experimentos fallidos anteriores con turbinas de cara al viento y de dos aspas.

El director de Nordic Windpower, Tom Carbone, y que antiguamente dirigió las operaciones en Estados Unidos del gigante danés de turbinas eólicas Vestas, afirma que los principal de la tecnología de Nordic es el “centro tambaleante” que utilizan las dos aspas. El centro de Nordic ofrece una unión flexible entre el rotor y el eje de transmisión del generador, permitiendo que las aspas entren y salgan del plano de rotación en respuesta a los ataques de turbulencias. Carbone afirma que el diseño ligero de Nordic es capaz de generar una reducción de costes del 20-25 por ciento en relación a las turbinas de tres aspas.

Unos parachoques limitan los giros a sólo dos grados en cada dirección, lo cual es suficiente para deshacerse de fuerzas no deseadas y que de otro modo acabarían tensionando la caja de cambios de la turbina. Al eliminar las fuerzas no deseadas también se consigue que toda la estructura, desde la torre hasta el generador o las aspas, se pueda construir de forma más ligera y económica. “Estamos reduciendo la cantidad de material que normalmente se utiliza para reforzar la estructura frente a estas cargas,” afirma Carbone.

Conseguir el ahorro económico prometido, por otro lado, resulta más difícil de lo que parece. El diseño de Nordic, afirma Carbone, “es bastante simple en cuanto a su función. Se trata de un eje perpendicular a un motor. Sin embargo, perfeccionar ese tipo de simplicidad ha supuesto mucho tiempo y esfuerzo.”

Larry Miles ha dedicado los últimos diez años a intentar desarrollar una turbina eólica flexible de dos aspas, cada una de ellas articulada de forma individual. La compañía de Miles, Wind Turbine Company, con sede en Bellevue, Washington, estaba preparándose para dar impulso a un prototipo de 500 kilovatios basado en su turbina de aspas articuladas y convertirlo en un prototipo de 750 kilovatios, pero un error del sistema permitió que una de las aspas girase demasiado lejos y acabara golpeando la torre. El daño resultante hizo que el DOE retirase los fondos del programa de investigación de la firma.

Carbone señala que este tipo de problemas no han afectado a Nordic puesto que su diseño tambaleante ya ha sido probado a conciencia. Desde mediados de los 70, el gobierno sueco ha invertido cerca de 75 millones de dólares en el predecesor de Nordic, lo que ha servido para generar un gran número de prototipos. Cuatro de las cinco turbinas de un megavatio que Nordic ha instalado desde 1995 siguen en funcionamiento, lo que demuestra una fiabilidad mecánica media del 98 por ciento. “Podemos catapultar este tipo de experiencia y utilizar los sistemas de control y materiales actuales para hacer un producto aún mejor,” afirma Carbone.

Los planes de Nordic son, en primer lugar, validar su diseño mediante la venta de turbinas a proyectos de desarrollo energético de hasta 20 turbinas y escala comunitaria—proyectos que son demasiado pequeños como para poder permitirse un equipo de mantenimiento dedicado y, por tanto, necesitan mucha fiabilidad. Nordic afirma que ya tiene pedidos por valor de 19 turbinas para pequeñas instalaciones en una base militar de Arizona, un proyecto de viviendas en Minneapolis, y un sistema de generación de energía en Uruguay. El uso principal de la garantía de préstamo del DOE será la expansión de la planta de ensamblaje de la compañía en Pocatello, Idazo.

Carbone señala que Nordic aumentará su tamaño como empresa con mucho cuidado, para así asegurar la fiabilidad y satisfacción del cliente antes de pasar a dar su próximo paso: una turbina de 2,5 a 3 megavatios que resulte competitiva con las granjas eólicas de gran tamaño. “En 2012 sacaremos un prototipo de 2,5 a 3 megavatios, que nos convertirá en una compañía de mil millones de dólares en aproximadamente siete años a partir de ahora,” promete Carbone.

Miles cree que los ahorros del diseño de Nordic puede que estén cercanos al 10 por ciento. Sin embargo Miles afirma que aún así podría suponer una diferencia importante: “Si la máquina funciona y es fiable, decididamente eso les va a otorgar una ventaja a nivel de costes en comparación con las máquinas de tres aspas.”