Ingenieros mecánicos de la Universidad de Alberta han colaborado con una empresa de energía renovable para diseñar y probar turbinas eólicas inspiradas en las alas del cóndor andino, una majestuosa ave capaz de volar hasta 240 kilómetros en un solo día sin batir sus alas.
Según un estudio publicado en la revista Energy, al colocar una «aleta» en forma de C en la punta de una pala de turbina, se reduce la resistencia, lo que podría aumentar la eficiencia de la turbina hasta en un 10% en condiciones óptimas.
Inspiración y aplicación
Las alas de aves planeadoras han servido de inspiración para aumentar la sustentación de los aviones comerciales y militares en todo el mundo. «Antes, los aviones tenían alas rectas,» dice Brian Fleck, profesor de ingeniería mecánica y experto en dinámica de fluidos. «Ahora las vemos con las puntas curvadas hacia arriba, y hay una razón para ello.»
La curva reduce un vórtice de aire que fluye fuera de la punta del ala debido a las diferencias de presión de aire en su parte superior e inferior, lo que esencialmente es energía desperdiciada.
La aleta es lo que permite al cóndor, que pesa aproximadamente 15 kilogramos, mantenerse en el aire durante tanto tiempo, gastando una energía mínima.
Fleck y su equipo, junto a la empresa Biome Renewables que ideó el diseño, simularon la rotación de las palas de la turbina utilizando dinámica de fluidos computacional, obteniendo resultados prometedores.
«Esto marcará una diferencia,» asegura Fleck. «Podría hacer que algunas de nuestras granjas eólicas sean más viables económicamente en días con poco viento, obteniendo un poco más de energía con la misma cantidad de terreno».
Biomimética
Concebida como una adaptación para las turbinas existentes, la aleta podría reducir el costo de la electricidad mientras disminuye el consumo de combustibles fósiles.
Las puntas de las turbinas son un ejemplo de cómo se recurre al mundo natural para resolver problemas de diseño, un campo en crecimiento llamado biomimética.
«Es asombroso cómo la naturaleza ha evolucionado durante milenios para crear diseños tan óptimos,» dice Khashayar Rahnamay, asistente de investigación y coautor del estudio. «Deja mucho espacio para la inspiración».