La loca carrera para obtener energía limpia con cometas y drones: “Es como en la época de los hermanos Wright”
La crisis climática está obligando a buscar energía limpia en lugares inexplorados, como la región del cielo a la que no llegan los actuales aerogeneradores y donde el viento es más intenso y menos intermitente. Las empresas que se dedican al sector de la energía eólica aérea (AWE, por sus siglas en inglés) utilizan diversos prototipos de cometas o drones para convertir el empuje de las corrientes en altura en electricidad, ascendiendo hasta altitudes entre los 300 y los 800 metros. Y, aunque aún está en fase experimental y lejos de igualar la eficiencia de la eólica tradicional, la tecnología está dando pequeños pasos para sobreponerse a sus primeros fracasos y convertirse en una realidad.
Como en los inicios de la aviación, las propuestas tecnológicas que se han presentado en el congreso internacional AWEC24, recientemente celebrado en la Universidad Carlos III en Madrid (UC3M), son de los más variado y en ocasiones tienen un toque estrambótico. Los británicos de Windstep, por ejemplo, han creado un sistema de cometas rotatorias que se elevan hacia las alturas generando un curioso espectáculo visual, y los franceses de Wind-Fisher apuestan por un extraño tubo flotante que surca el cielo con apariencia de OVNI. “Estamos como en la época de los hermanos Wright, cuando cada uno llegaba con su invento, una caja cuadrada o un avión con cinco alas”, reconoce Agustín Arjonilla, responsable de sistemas AWE de la empresa CT Ingenieros. “Hasta que alguien dé con la tecla y todos los diseños se igualen, como pasó con el avión”.
El funcionamiento del sistema es sencillo: la cometa arrastra un cable y este genera electricidad en ciclos de ascenso y descenso. El generador ocupa unos pocos metros cuadrados y, de lejos, la cometa es un punto indistinguible en el azul del cielo.
Estamos como en la época de los hermanos Wright, cuando cada uno llegaba con su invento, una caja cuadrada o un avión con cinco alas
Además de tener mucho menos impacto visual —un factor cada vez más relevante— y que los equipos requieren muchos menos materiales que los aerogeneradores, la principal ventaja de elevarse para buscar el viento es que por encima de los 300 metros se reducen las turbulencias producidas por la orografía terrestre y, debido a lo que se conoce la “ley de la velocidad al cubo”, la potencia que se puede obtener de estas corrientes aumenta de forma exponencial.
Los ochos que ‘exprimen’ el aire
El uso de las cometas se remonta a la antigua China, pero ya en el siglo XIX empezaron las primeras ideas para sacarle partido a la energía del viento en altura. El británico George Pocock las utilizó para levantar humanos, tirar de cargas e incluso como sistema de propulsión de vehículos. El punto de inflexión se produjo un siglo después, en 1980, cuando el investigador estadounidense Miles L. Loyd hizo los cálculos aerodinámicos para elevar una cometa a las alturas enganchada con un cable a un generador y aprovechar el empuje de los vientos cruzados para producir energía. “Loyd mostró que se podía obtener mucha energía, pero en aquel momento no era posible, porque no existían los materiales ni la tecnología, y el control de los ordenadores no era suficientemente bueno”, explica Kristian Petrick, secretario general de Airborne Wind Europe, la entidad que reúne a las 20 empresas europeas que trabajan en este nuevo campo de investigación.
“La idea es ascender con un dispositivo en forma de ala, que puede ser desde una cometa a un dron o un avión, y tomar el viento cruzado”, explica Arjonilla. “Necesitamos hacer movimientos en forma de ocho, giros bruscos que tiran del cable en el ascenso. Al llegar arriba, empleas un poco de energía en recoger para descender y vuelves a empezar”. Antes de llegar a los diseños actuales, recuerda, ha habido sonoros fracasos, como el accidentado proyecto Makani, liderado por Google, que pretendía generar energía mediante una enorme aeronave de 26 metros de envergadura, o el de la empresa neerlandesa Ampyx Power, que quebró con una aproximación similar. Otros proyectos, como el de Altaeros Energies, liderado por el MIT, o el proyecto HAWE, financiado por la Comisión Europea, siguen una estrategia diferente y tratan de elevar directamente el aerogenerador a las alturas mediante globos aerostáticos, un enfoque más arriesgado cuyos progresos son muy irregulares.
Frente a estas iniciativas fallidas, algunas empresas como la alemana Skysails están cosechando pequeños éxitos que abren camino al resto. Esta compañía comenzó ideando un sistema de cometas para propulsar barcos y ha terminado especializándose en fabricar sistemas portátiles de energía eólica aérea, especialmente útiles en lugares apartados y que no se pueden conectar a la red eléctrica. Suyo es el primer sistema comercial de este tipo instalado en el mundo, situado en isla Mauricio y que ya obtiene electricidad para remplazar los viejos equipos diésel.
“El gran avance en el sector lo consiguió recientemente esta empresa al validar por primera vez una curva de rendimiento de estos sistemas, algo que hasta ahora solo teníamos con simulaciones”, señala Kristian Petrick, quien recuerda que Europa se está adelantando en este terreno a otros países como Estados Unidos y China. Otra buena noticia ha llegado este último viernes de abril, cuando el gobierno alemán ha incluido energía eólica aérea en la ley de energías renovables (EEG) y ha establecido por primera vez sus posibles tarifas, lo que para Petrick es un salto de gigante.
Pruebas en La Gomera y Galicia
En España, la Universidad Carlos III ha establecido, en colaboración con CT, el primer laboratorio del país para investigar estas energías y trabajan en el desarrollo de la primera máquina AWE de tipo yo-yo en nuestro país, con una cometa capaz de generar una potencia de unos 10 kilovatios y que está a punto de empezar las primeras pruebas. Recientemente, Airborne Wind Europe ha firmado un acuerdo con el Cabildo de La Gomera, en Canarias, para implantar un centro de pruebas en la isla de cara a utilizar esta energía en el futuro, y en Galicia hay una primera aproximación para probar un sistema de cometas eólicas dentro del mar, en el parque experimental de Punta Langosteria, siguiendo el camino de lo que ya se ha hecho con los parques eólicos off-shore en otros lugares.
“Sería interesante tener allí un prototipo de estos y ver cómo se comporta en el espacio marítimo”, asegura Andrés Álvarez Rial, director de desarrollo de negocio de la empresa Head Up en Galicia, que ya han trabajado en los grandes proyectos de eólica off-shore como el Windfloat Atlantic, en Portugal, y Kincardine, en Escocia. “Esto nos podría dar datos reales sobre su funcionamiento y sería el primer lugar del mundo donde se prueba”. Para las instalaciones en tierra, añade, se trabaja con la idea de generar comunidades energéticas en el entorno rural donde estas cometas se unan a la energía solar, el uso de baterías y otras renovables para crear una combinación que abastezca a estas zonas de electricidad más barata y limpia.
Para llegar a este futuro ideal aún quedan muchos pequeños pasos que dar, como conseguir que la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA) deje de considerar estos dispositivos como drones y los catalogue como meros “obstáculos”, ya que esta condición exige que cada equipo tenga un piloto humano que maneje la cometa. “Es uno de los temas que hemos discutido en el congreso AWEC24 y nos esto facilitaría la posibilidad de tener las cometas desplegadas en remoto, con un centro en tierra desde el que podríamos controlar la operatividad de todos los equipos”, informa Álvarez. “Sería un paso necesario para hacer parques de cometas en el futuro, cuando cada una de ellas llegue a generar dos kilovatios y con ocho equipos obtengamos lo mismo que un aerogenerador tradicional, pero con menos impacto”.
“El mercado está buscando megavatios y de momento podemos dar kilovatios”, reconoce Arjonilla. “Ahora mismo, para generar un megavatio de potencia con una cometa tendría que ser tan grande como la mitad del Bernabéu, así que el futuro va a pasar por diseñar aparatos de ala fija o aviones”, opina. En cualquier caso, la eólica aérea no pretende sustituir a los aerogeneradores, advierten sus promotores, sino ser un complemento allá donde se necesite y estar lista por si hace falta un relevo. “Tenemos que ser humildes y admitir que somos una energía complementaria, pero quizá en 20 o 30 años este sistema sea tan fiable que haya casos donde nos planteemos poner aerogeneradores o cometas”, concluye Petrick. “Contra el cambio climático van a hacer falta todas las energías renovables posibles, sería una locura no aprovecharlas”.