Producir electricidad con cometas gigantes | Ciencia y Ecología | DW | 01.06.2011
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Ciencia y Ecología

Producir electricidad con cometas gigantes

Un equipo de científicos de la Universidad Técnica de Delft, dirigido por el primer astronauta holandés, tiene un prototipo para producir electricidad haciendo volar cometas.

Transport des 25 m2 grossen aufblasbaren Fluggerätes zum Start. Bild: Delft University of Technology ***ACHTUNG: Bild darf nur im Zusammenhang mit Berichterstattung zu dem Projekt KitePower der TU Delft verwendet werden.***

KitePower, un proyecto de la Universidad Técnica de Delft

Wubbo Ockels, es profesor de tecnología aérea y espacial en la Universidad Técnica de Delft, en Holanda. Fue el primer holandés en el espacio hace 26 años. Hoy, es un activo ambientalista promotor de iniciativas como la fundación “NL2050” –por una Holanda cien por ciento sostenible para mediados de siglo-, o el movimiento “Happy Energy” – “por un mundo feliz", con una cultura sostenible que use al máximo los productos reciclables y la energía limpia.

(L-R) West German Payload Specialist Ernst Messerchmid, October 27, 1985, and his crewmates on the Space Shuttle Challeger STS-61A mission Pilot Steven Nagel (waving), Payload Specialist Wubbo Ockels, ESA from Netherlands, Commander Henry Hartsfield, Payload Specialist Reinhard Furrer from West Germany and Guion S. Bluford, mission specialist, en route for lunch pad on October 27, 1985 before taking off on October 30. STS-61-A was the 22nd Space Shuttle mission. It was a scientific Spacelab mission funded and controlled by West Germany and carried German Spacelab D-1. It was also the last successful mission of the Space Shuttle Challenger. STS-61-A holds the record for the largest crew, eight people, aboard any single spacecraft for the entire period from launch to landing. The Space Shuttle mission carried the NASA/ESA Spacelab module with 76 experiments, and was declared a success. Payload operations were controlled from the German Space Operations Center in Oberpfaffenhofen, Germany instead of the regular NASA centers. AFP PHOTO JOHATHAN UTZ

La relación del profesor Wubbo Ockels con "las alturas" no es nueva: fue el primer astronauta holandés.

El nuevo reto de este holandés parece una broma o un pasatiempos, pero no lo es: echar a volar cometas –versiones a escala de lo que los latinoamericanos conocen como chiringas, papalotes, barriletes– para producir electricidad y hacerle con ello la competencia a los molinos de viento.

Según reporta el portal del semanario Der Spiegel, Ockels registró la patente de su tecnología desde 1997. Entretanto, “KitePower” es el proyecto de más de una docena de científicos y estudiantes de la Universidad Técnica de Delft: “el viento a mayor altura es más fuerte y estable que el que está al alcance de los aerogeneradores convencionales”, explican en su página web.
La descripción del funcionamiento de la nueva tecnología parece el sueño adulto, refinado, de un niño empinador de cometas de colores: “Desarrollamos cometas dirigibles de 25 metros cuadrados y las dejamos coger altura“, explica a Deutsche Welle, desde la Universidad Técnica de Delft, Uwe Fechner, investigador del proyecto KitePower. El equipo ya tiene en prueba un prototipo.
Ein Leading Edge Inflatable (LEI) Lenkdrachen mit 25 m2 Oberfläche im Flug über Friesland, fotografiert aus der Beobachtungskamera der linken Flügelspitze. Deutlich zu erkennen ist das am Hauptholm angreifende bridle system mit dem die bis zu einer halben Tonne starke Auftriebskraft des Lenkdrachens in das Hauptkabel geleitet wird. ***ACHTUNG: Bild darf nur inm Zusammenhang mit Berichterstattung zu dem Projekt KitePower der TU Delft verwendet werden.***

Cometa de borde inflable (LEI), de 25 metros cuadrados, sobrevuela Frisia, cerca de la costa del Mar del Norte.

“Vuelo cruzado, semiautomático”
“En su ascensión, la cometa tira de una cuerda que se halla conectada a un rollo eléctrico, un cabrestante, cuyo generador produce corriente gracias ese movimiento de ascenso de la cometa”, agrega Fechner. Tal mecanismo hace pensar en un "yo-yo", que en vez de caer, asciende, mientras tensiona la cuerda que lo sujeta, movido por el viento.
Otra diferencia, es que la cometa no sólo asciende, sino que vuela en forma cruzada, trazando un ocho imaginario, lo que la hace alcanzar una velocidad aproximadamente cinco veces mayor que la del propio viento y una fuerza 25 veces mayor, que permite producir más energía, afirman los investigadores.
Cuando la cometa ha alcanzado su punto máximo de vuelo, se pliega para que sus operadores la traigan de vuelta al suelo con una menor resistencia del viento y usando una pequeña parte de la energía producida en el ascenso, para que luego el "juego" comience nuevamente. Los experimentos comenzaron con pruebas manuales, pero actualmente se llevan a cabo de forma semiautomática. Lograr el funcionamiento automático del mecanismo es parte de la función de Uwe Fechner en el equipo de KitePower.
Das Team beim Betrieb des 20 kW Prototyps. Am Steuercomputer des Flugdrachens, Aaart de Wachter (rechts), am Steuercomputer der Bodenstation (links), Barend Lubbers. ***ACHTUNG: Bild darf nur inm Zusammenhang mit Berichterstattung zu dem Projekt KitePower der TU Delft verwendet werden.***

En el prototipo de 20kW, un ordenador controla la cometa y otro, la estación terrestre.

¿Parques eólicos de cometas?
En el futuro, asegura el equipo del profesor Ockels, podríamos divisar a lo lejos, en vez de un gran parque de blancos molinos de viento, uno de cometas. “Pero las primeras aplicaciones serán más pequeñas”, indica Fechner. Con generadores fáciles de transportar y montar, la tecnología serviría, por ejemplo, para producir corriente en yates de vela ecológicos, o en territorios víctimas de catástrofes.
Schnell drehen sich Windenergieanlagen vor dunklen Gewitterwolken unweit dem brandenburgischen Jacobsdorf (Oder-Spree), aufgenommen am 01.07.2009. In Brandenburg wurden bis Ende 2008 etwa 2650 Anlagen mit einer Leistung von 3767 MegaWatt errichtet. Nur im Bundesland Niedersachsen stehen mehr Windenergieanlagen. Foto: Patrick Pleul +++(c) dpa - Report+++

¿Mejor que los molinos?

Para equipar un completo parque eólico habría que combinar un mayor número de cometas en un sistema mucho más complejo. Entre otras cosas, “tendrían que volar quizás en círculos, en vez de moverse verticalmente hacia arriba y hacia abajo”. Ello las haría más efectivas, explica el científico.

Actualmente, las cometas poseen un GPS y sensores de aceleración, así que “saben siempre dónde están”. Basta mantener la distancia mínima de 200 metros entre uno y otro cometa para que puedan adaptar ligeramente el rumbo, dirigidas por las unidades computarizadas en tierra, sin colisionar, asegura Fechner.
A diferencia de los molinos, las cometas no necesitan sostenerse sobre una torre, se construyen con un décimo del material que requieren aquellos y pueden volar a mayor altura, “donde hay más viento y éste sopla de modo más constante”. Ello permite su instalación “tierra adentro” y su empleo eficiente durante aproximadamente el 60 en vez del 20 por ciento del año como los molinos, destaca el experto de KitePower.
Theo de Lange, del independiente Centro de Investigaciones de Energía de Holanda (ECN) sólo comparte en parte el entusiasmo de los científicos, según declaró a Der Spiegel: "es importante seguir y apoyar la idea" para ver hasta dónde puede llegar, pero falta ver si la sociedad acepta esta tecnología sobre cuyos riesgos, dice Lange, "se conoce menos que sobre los de los molinos".
The following images are from the KitePower test campaigns in Valkenburg airfield. Quelle: http://www.kitepower.eu/press/26-images/27-kites.html Copyright: TU Delft/KitePower ***ACHTUNG: Bild darf nur inm Zusammenhang mit Berichterstattung zu dem Projekt KitePower der TU Delft verwendet werden.***

Pruebas en el aeropuerto de Valkenburg, Holanda.

En sus marcas, listos… ¿fuera?
Entre los retos técnicos que aún debe resolver este equipo internacional de investigadores con sede en Holanda para optimizar el funcionamiento de sus cometas se hallan: la automatización del despegue y aterrizaje, así como el alargamiento de la durabilidad de las cometas de fibras sintéticas y las cuerdas con que se sujetan al generador. Que resistan mejor la exposición al sol y las temperaturas y humedad exteriores, “que no haya que cambiarlas cada tres meses, sino cada dos años”, es una de las metas inmediatas.
Auch das Unternehmen Kite For Sail LLC in Martinez, Kalifornien, beschäftigt sich mit VLFFS-Lenkdrachen (very large free-flying sails) als Antriebsquelle für kleinere Schiffe, und gewinnt 2006 mit seinem Speed Kite den jährlichen California Clean Tech Open. Der eingesetzte Drachen erreicht eine Zugkraft von 10.000 PS. 2008 bietet das Unternehmen bereits eine ganze Reihe von Modellen zwischen 6 m² und 10 m² Fläche an – die zwischen 900 $ und 3.500 $ kosten.

La tecnología podría usarse en yates ecológicos.

Entretanto, otros equipos de la propia Holanda, Estados Unidos Unidos, Portugal, Italia, Finlandia, trabajan en tecnologías similares. Europa prefiere las cometas, mientras en EE.UU. se prueba con aviones de ala fija, cuenta Fechner.

No se trata de soñar con producir con cometas toda la energía eléctrica de un país, sino de que esta nueva “tecnología verde” se combine con otras existentes, como la fotovoltaica, variables según la disponibilidad de fuentes de energía en cada región. La densidad de población es un factor de seguridad a tener en cuenta, pues en la propia Holanda, densamente poblada, sería difícil erigir grandes parques de estas cometas.
Autora: Rosa Muñoz Lima
Editor: Enrique López Magallón

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