Imitar com es mouen els animals a l’aigua per transportar el mateix concepte a les turbines. Això és el que ha fet el grup de recerca Laboratori d'Interacció Fluid-Estructura (LIFE) de la URV, que ha analitzat com se’n millora l’eficiència fent més flexibles part de les pales dels aerogeneradors d'eix vertical

Els aerogeneradors d’eix vertical estan poc desenvolupats a la indústria. Els investigadors consideren que tenen un gran camí per recórrer, ja que poden instal·lar-se molt junts —al contrari dels convencionals, que necessiten una distància mínima de separació—, ocupen molt poc espai i la concentració de potència instal·lada per metre quadrat pot ser més alta. A més, els d’eix vertical no s’han d’orientar, perquè és independent d’on vingui el vent, són omnidireccionals. Per tant, en un moment que es parla de petites plantes urbanes en què els fluxos de vent són menys constants, o de plantes marines, s’han convertit en un recurs amb moltes possibilitats i és per això que s’està recuperant l’interès per la recerca en aquests aerogeneradors.

Amb aquesta premissa, el grup Laboratori d’Interacció Fluid-Estructura (LIFE) de la URV, liderat per l’investigador Francisco Huera-Huarte, ha posat en marxa una nova línia de recerca que busca millorar-ne l’ eficiència. Des de fa anys l’investigador treballa aspectes del disseny inspirat en la naturalesa (bioinspirat), concretament en els moviments dels moixons i els peixos. Els animals aprofiten l’elasticitat del cos, no són rígids: “Ens fixem com es mouen els animals per imitar-los i una de les seves característiques és, en els cas dels peixos, com aprofiten la flexibilitat de les aletes.” Així, han portat aquest concepte de propulsió bioinspirada a les turbines : “En comptes de generar potència amb pales rígides, volíem saber què passava si convertíem la pala en flexible aprofitant la interacció fluid-estructura.”

D’aquesta manera han creat un prototip d’aerogenerador d’eix vertical amb part de les pales flexibles i l’han posat a prova en un túnel del vent, per veure’n les prestacions. En un article publicat a la revista Energy Reports, han conclòs que les pales que tenen una certa flexibilitat milloren fins a un 12% més l’eficiència de la turbina. “Hem comprovat diferents tipus de flexibilitat i hem determinat quin és el rang que fa millorar-la”. L’important, apunta, és que aquesta millora depèn únicament de la pala,  que a més no ha de ser tota flexible, únicament una part: “No es necessita motor ni cap element extra, depèn únicament del material i del flux, que és el que fa que es deformi d’una certa manera i incrementi l’eficiència.”

De moment la recerca s’està fent al túnel de vent i ara es combinarà amb mesures al túnel d’aigua. Aviat es faran assajos també en un espai obert, a escala més gran i amb situacions de vent reals. En estudis futurs fixaran quina part de la pala, que està elaborada amb fibra, haurà de ser flexible per poder garantir el màxim d’eficiència.

Referència: Somoano, F.J. Huera-Huarte, “Bio-inspired blades with local trailing edge flexibility increase the efficiency of vertical axis wind turbines”, Energy Reports, Volume 8, 2022, Pages 3244-3250, ISSN 2352-4847, https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.02.151