Cambia la marea para los costes de mantenimiento en alta mar
El coste de realizar el mantenimiento rutinario para tener los aerogeneradores funcionando en todo tipo de condiciones meteorológicas supone aproximadamente la mitad del coste anual de un parque eólico marítimo. Otra parte importante de los costes es la asociada a la importación de energía eléctrica para mantener los sistemas operativos mientras un aerogenerador está detenido. Los objetivos de la investigación realizada en el marco del proyecto HYDROBOND (New cost/effective superhydrophobic coatings with enhanced bond strength and wear resistance for application in large wind turbine blades), financiado por la Unión Europea, estaban orientados a reducir los costes de mantenimiento programado y no programado. El mantenimiento es invariablemente caro y la pérdida de generación de electricidad mientras éste se lleva a cabo puede tener un efecto adverso sobre la rentabilidad de un parque eólico marítimo. Los inconvenientes de alejarse de la costa a fin de acceder a vientos más intensos pueden superar las ventajas de aumentar la generación de energía. Recubrimientos superhidrofóbicos En el consorcio HYDROBOND, empresas e instituciones de investigación unieron fuerzas para desarrollar y aplicar nuevos recubrimientos superhidrofóbicos que se puedan utilizar también para evitar la formación de hielo. Un proceso de pulverización en fase gas en frío permitió avanzar de forma importante en el desarrollo de recubrimientos para las palas de los aerogeneradores. Los recubrimientos actuales se aplican mediante pulverización térmica sobre distintos componentes industriales. En este proceso, partículas de polvo de tamaño nanométrico se funden parcialmente y se proyectan contra un sustrato o una superficie, sobre la cual se endurecen para formar un recubrimiento. Después de aplicar el recubrimiento, son necesarios otros procesos para minimizar las tensiones de tracción internas que se generan durante la solidificación. Los socios del proyecto optimizaron y ajustaron las tecnologías de estado sólido y las pinturas para la pulverización en fase gas en frío teniendo en mente el sector de la aerogeneración. En esta técnica, las partículas se aceleran hacia el sustrato a velocidades que superan en varias veces la velocidad del sonido para conferirles la plasticidad necesaria para lograr la deformación. No obstante, esta velocidad no es demasiado elevada, para evitar que reboten en el sustrato en lugar de adherirse a él. El equipo también logró mejoras importantes en la composición del polvo. Anteriormente, la pulverización en fase gas en frío solo se utilizaba sobre sustratos metálicos. Gracias a la investigación de HYDROBOND, se pueden pulverizar composites reforzados con materiales nano/microcerámicos (entre otros) sobre toda una gama de sustratos, tanto metálicos como no metálicos. «Combinar la hidrofobicidad, la capacidad de evitar la formación de hielo y la resistencia al desgaste fue un reto desde el principio del proyecto, ya que no había ningún material en el mercado que aportase todas las funciones deseadas sobre la superficie de las palas», explica el coordinador de HYDROBOUND, el profesor Josep María Guillemany del Centro de Proyección Térmica de la Universidad de Barcelona. La nueva técnica de recubrimiento elimina la necesidad de emplear costosos procesos de evitación activa de la formación del hielo, que eliminan el hielo de las palas de los aerogeneradores mediante calentamiento. Los nuevos recubrimientos superhidrofóbicos actúan como sistemas pasivos, ya que impiden la formación de hielo. Disminución de emisiones y costes «Según nuestras estimaciones, es posible reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) en más de 30 millones de toneladas en un período de cuatro años después de aplicar los nuevos recubrimientos superhidrofóbicos en las palas de las turbinas», destaca el profesor Guillemany. Además, «puesto que se necesita menos mantenimiento, también se reducirán los trayectos hasta los parques eólicos marítimos y los consiguientes daños que provocan en el hábitat marino. Por último, la mayor eficiencia de los aerogeneradores marinos hará que sean más atractivos que los parques eólicos en tierra. Ya se han iniciado las primeras demostraciones industriales y se han solicitado las patentes, con vistas a comercializar las tecnologías de HYDROBOND.
Palabras clave
Aerogeneradores, nanopartículas, parque eólico en tierra, parque eólico marino, HYDROBOUND, superhidrofóbico
