Optimización de las turbinas eólicas mediante el uso de superconductores.

Los aerogeneradores actuales funcionan transmitiendo el movimiento de las aspas a un generador que usa imanes para producir la energía eléctrica. Este sistema es bastante caro de producir y mantener, además de el tamaño y peso que esto tiene. Sin embargo, un grupo de investigadores ha desarrollado un tipo de turbina mas compacta y con materiales mas comunes, lo cual podría hacer que el precio de estos molinos se desplomase.

Los imanes que usan los aerogeneradores actuales están compuestos por neodimio, hierro y boro, lo cual los hace muy pesados y caros. Este mecanismo es el que se utilizan la mayoría de sistema de conversión de movimiento en electricidad, algo parecido a las dinamo de bicicleta. Esos metales son bastante caros, y la mayoría provienen de China, por lo que su oferta puede peligrar en determinadas ocasiones.


Por ello, un grupo de investigadores europeos de Envision en Países Bajos ha desarrollado un nuevo tipo de imanes superconductores que son capaces de generar la misma electricidad, pero pesando la mitad y ocupando la mitad de espacio. El diámetro del nuevo generador es de 4 metros, lo que es1,5 metros mas pequeño que uno actual.

La novedad de este generador es que usa un tipo de cinta compuesta con un tipo de cerámica superconductora de óxido de gadolinio-bario-cobre. Esa esta asentada en el acero y para  aportar flexibilidad y resistencia. La cinta también está protegida de contaminación con capas de óxido de magnesio y plata, añadiendo una capa externa de cobre para aislarlo eléctrica y térmicamente.

La clave es la cantidad de "tierras raras" que utiliza. En una turbina actual de 1 MW se utiliza en torno a una tonelada de neodimio. Sin embargo, este tipo de turbina solo usa 1 kg de gadolinio (metal raro), por lo que el costo de fabricación se reduce muy significativamente. El kg de gadolinio ronda los 16 euros, mientras que el kg de óxido de neodimio cuesta unos 38 euros.

Esta turbina necesita unos sistemas de refrigeración como los que usan las máquinas de resonancia magnética, que es un entorno aún más limpio que la turbina de un aerogenerador. Así, consiguen rebajar su temperatura a 240 ºC bajo cero.

Expertos en energía destacan que lo más importante de esta innovación es aumentar la generación de vatios por kilogramo de generador. Además, los investigadores han creado una turbina real de 3,6 MW usando estos superconductores, demostrando que es perfectamente viable y que funciona.
El siguiente paso es usar diboruro de magnesio en lugar de la cerámica para la refrigeración, ya que es un material que puede refrigerar los superconductores a la temperatura necesaria y además, apenas cuesta unos euros por metro, frente a las decenas de miles que vale la cerámica. Esto nos demuestra que esta primera versión de la turbina se ha diseñado de una manera muy consevadora y aseguran que en la próxima versión arriesgarán mas para reducir costes.

Cuando estas turbinas salgan a producción en masa, reducirán drasticamente el preció de fabricación de las turbinas eólicas y será un gran avance para la implantación de las renovables.


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