.

Cambio Climático

Turbinas eólicas sigilosas

1

El uso de capas y compuestos ayuda a calmar las preocupaciones que tienen los controladores del tráfico aéreo respecto a la energía eólica.

  • por Peter Fairley | traducido por Francisco Reyes (Opinno)
  • 02 Noviembre, 2009

El mes pasado la compañía danesa de turbinas eólicas Vestas, junto al contratista de defensa del Reino Unido QinetiQ, hizo una demostración de la primera aspa de turbina eólica “sigilosa”—su solución ante los problemas de interferencia con los radares de aviación que tienen detenida la instalación propuesta a lo largo de todo el mundo de granjas eólicas capaces de generar gigavatios de potencia. Steve Appleton, el especialista en compuestos de Vestas, afirma que la firma está dispuesta a poner a prueba una turbina sigilosa completa y a comenzar la producción limitada a finales de 2010. “Está claro que esta tecnología, en caso de que se pruebe completamente y sea adoptada por Vestas, nos daría una ventaja competitiva,” afirma Appleton.

Las persistentes dudas sobre cómo crear turbinas sigilosas, especialmente a la hora de tratar con radares militares de alto rango, están provocando se lleven a cabo constantes investigaciones para encontrar soluciones alternativas. El mes pasado el gobierno del Reino Unido lanzó un proyecto de investigación de 8,5 millones de dólares con el fabricante de sistemas de radares Raytheon Canada, con sede en Calgary, para hacer que los sistemas de control de tráfico aéreo existentes en la actualidad sean capaces de reconocer y descontar las señales de radar procedentes de las granjas eólicas.

Las turbinas eólicas pueden interferir con los radares de varias formas. Las turbinas pueden reflejar las señales de microondas de los sistemas del radar, creando una sombra que elimina a los aviones de las pantallas de los operadores y desborda las pantallas con la señal de las turbinas. Esta señal está en constante cambio, dado que las aspas aceleran o deceleran con el viento, alcanzando velocidades que superan los 200 kilómetros por hora. La seguridad de la aviación y las autoridades militares insisten en que hay un potencial real de que se produzcan confusiones y accidentes.

Este tipo de preocupaciones tienen detenidos a más de 10 gigavatios de potencia eólica en el Reino Unido. El año pasado el Departamento de Seguridad Nacional de los EE.UU. comisionó un estudio sobre potencia eólica y radares al Panel de Consejos de Defensa JASON, un grupo asesor de políticas relativas a las ciencias y la tecnología administrado por Mitre Corporation. Este estudio determinó que las autoridades de los EE.UU. habían detenido el desarrollo de varios gigavatios de energía eólica debido a las preocupaciones relativas a los radares, refiriéndose al hecho como “un serio impedimento para el obligado crecimiento de la nación en cuanto a energía sostenible.” Las preocupaciones provocadas por los radares hechas públicas por la Administración Federal de Aviación de los EE.UU. (FAA, en inglés) están entre los impedimentos finales que impiden a Cape Wind la instalación de 130 turbinas en Nantucket Sound, Massachusetts.

La solución que ofrecen QinetiQ y Vestas se basa parcialmente en el uso de materiales análogos a los que se añaden a los aviones sigilosos para absorber algunas de las señales de los radares. Una capa de cinco milímetros se encarga de las torres, aunque esta capa añadiría 1.200 kilogramos a las enormes aspas de las turbinas. Por tanto, y como fue demostrado el mes pasado con el aspa de 44 metros instalada por las compañías en una turbina dentro de una granja eólica en Norfolk, Reino Unido, en vez de ese material se utilizan dos capas de láminas absorbentes de señales de radar consistentes en resina epóxica reforzada con vidrio y porexpán, que se colocan sobre la estructura de los compuestos del aspa.

Las pruebas llevadas a cabo con una instalación de radar móvil demostraron que, como se preveía, el aspa sigilosa produce una señal significativamente más pequeña en relación con las dos aspas convencionales de la turbina, según señala Appleton. Se espera que las pruebas estructurales subsecuentes confirmen que no hay cambios en el peso o en la estructura, puesto que el material sigiloso simplemente reemplaza a algunas de las fibras de refuerzo que componen el aspa.

Appleton afirma que esta tecnología sigilosa debería ser apropiada para cualquier tipo de turbina de viento, y que “cualquier incremento en los costes será aceptable para nuestros clientes.” Lo que no está tan claro es qué proporción de granjas eólicas bloqueadas se liberarán gracias a esta tecnología de sigilo. “Cada lugar es diferente y necesita ser evaluado para ver cuál es el problema y si nuestra tecnología será capaz de ayudar o no,” afirma Appleton. Entre los factores cruciales se incluyen el tipo de radar que se esté usando, la distancia con las torres de radar, y el tipo de distribución de las turbinas eólicas.

El informe de JASON concluyó que la tecnología de sigilo muestra un potencial “considerable” para enfrentar a los radares de onda corta, pero que no es suficiente para reducir las interferencias con los radares de banda L y longitud de onda larga empleados por la seguridad aérea de los EE.UU.—una crítica con la que Appleton no está de acuerdo. “Ya hemos puesto a prueba un absorbente de banda L,” afirma.

No obstante, el Reino Unido está financiando el desarrollo de la solución alternativa de Raytheon: la utilización de algoritmos de proceso de señales para distinguir los objetivos estacionarios, tales como las turbinas de viento, y borrarlos de las pantallas de los radares del control aéreo. Brian Smith, el director general de Raytheon Canada, afirma que lo principal es enseñar a los sistemas a reconocer las turbinas de viento como objetivos falsos, a pesar de sus aspas en movimiento. “Al tiempo que el radar gira, hace un escaneo cada pocos segundos,” afirma Smith. “Nuestra solución utilizará un algoritmo con un software de seguimiento para deducir que no puede ser realmente un avión, puesto que está detenido.”

Smith cree que para 2011 Raytheon tendrá listos los algoritmos tanto para los sistemas de radares de corto y largo rango, y habrá demostrado que no sólo pueden eliminar las granjas eólicas de las pantallas de los radares sino que también pueden mantener objetivos estacionarios como los globos de aire caliente o los utilizados para detectar el clima. Smith estima que se tardará un año más en añadir los algoritmos a cualquiera de los 250 sistemas de radar Raytheon que funcionan en el mundo—alrededor del 40 por ciento del mercado.

El informe de JASON propuso un método más para solucionar los problemas de interferencia con el radar: reemplazar las viejas estaciones de radar analógicas con equipamiento moderno que acepte mejoras como las de Raytheon. “Las circunstancias actuales proporcionan una oportunidad interesante para mejorar la infraestructura de radares viejos en los Estados Unidos, reemplazando los tipos de radar que impiden el crecimiento de las granjas solares por otros sistemas nuevos, más flexibles y de mayor capacidad, especialmente en cuanto al hardware de los radares digitales y la potencia de proceso moderna. Estas mejoras podrían incrementar de forma significativa la seguridad del espacio aéreo en los EE.UU.”

Esto ha sido propuesto precisamente por la FAA como forma de permitir que se construya la granja marina de Cape Wind. Señalan que la adición de un radar digital en la Base de la Fuerza Aérea Otis en Cape Cod, una de las tres estaciones de radar que se espera se vean afectadas por el proyecto, ayudaría a los controladores aéreos de la región a distinguir las señales erróneas en la pantalla. Se dice que las negociaciones entre la FAA y Cape Wind están a punto de completarse. Sin embargo el precio, según informa la FAA, podría estar entre 1,5 millones y 15 millones de dólares.

Cambio Climático

  1. Medidas desesperadas para evitar el colapso del glaciar 'apocalíptico'

    Las crecientes fracturas en esta masa de hielo antártico podrían provocar una reacción en cadena que inundaría costas de todo el mundo. Las soluciones basadas en geoingeniería de glaciares podrían evitar el desastre, pero serán muy difíciles y caras de implementar y su éxito no está garantizado

  2. Fiebre del oro, agricultura y cambio climático: así secamos California

    Desde los primeros colonos hasta los agricultores de hoy, los humanos hemos esquilmado el agua de esta región y modificado su terreno a niveles nunca vistos. Pero la naturaleza está viva y no podemos manipularla a nuestro antojo eternamente. La emergencia climática está respondiendo y el futuro es incierto

  3. El Paso, 'la urbe a prueba de sequías', lucha contra el cambio climático

    Ubicada en pleno desierto, lleva décadas adaptándose a la escasez de agua con políticas sociales y medidas tecnológicas, pero todo podría ser insuficiente ante la creciente amenaza de la emergencia climática. Estas intervenciones no son infinitas, ¿hasta dónde seremos capaces de llevarlas?