Vortex Bladeless
Vortex Bladeless S.L és una PYME tecnològica espanyola que està desenrollant un nou tipo d'aerogenerador multipatentado sense pala, engranages ni eixos. El aerogenerador de Vortex no és realment una turbina eòlica ya que no funciona per rotació. Es basa en el fenomen de la resonància aeroelástica, aprofitant l'energia del vent en l'emissió dels vórtices de Von Karman. Este procés és cridat Vortex Shedding o Vortex Street Effect, i usualment representa un problema en arquitectura i aeronàutica. Gràcies a este fenomen el dispositiu pot oscilar en un moviment menut que no necessita lubrificants i no molesta a la fauna selvada.[1][2]
Esta nova tecnologia és més pareguda en característiques a l'energia solar que a la energia eòlica convencional, dissenyada per a l'auto-producció i energia distribuïda fora de la ret en sistemes de baix consum.Erro en la cita: Element <ref> no vàlit;
les referencies sense nom deuen de tindre contingut Tots els principis físics de les màquines eòliques actuals també s'apliquen a Vortex, pero és una forma radicalment diferent d'aprofitar l'energia del vent en comparació a l'eòlica convencional pel seu moviment oscilatori en lloc de rotatori.
Tecnologia Vortex
[editar | editar còdic]és un aerogenerador de resonància induïda per vorticidad, una nova classe de generador eòlic. Les atres dos són HAWT (aerogeneradores d'eix horisontal) i VAWT (aerogeneradores d'eix vertical) que funcionen per rotació. L'innovació de Vortex prové de la seua inusual geometria i forma d'aprofitar l'energia per oscilació,[3] a on un màstil de fibra de vidre i fibra de carbono oscila en el vent aprofitant l'emissió dels vórtices de Von Karman quan un decorregut passa a través d'una estructura circular.[4] En la part inferior del màstil una vareta de fibra de carbono mou un alternador que genera electricitat sense que hi haja parts mòvils en contacte.[5] Ya que els aerogeneradores per vorticidad no rotan, tècnicament no poden cridar-se "turbines".
Esta nova tecnologia busca superar els problemes relacionats en els aerogeneradores tradicionals com el manteniment, l'amortisació, el soroll, les aus i l'impacte ambiental, la llogística i els aspectes visuals. Segons la companyia, Vortex té una chafada de carbono reduïda i utilisa una baixa cantitat de matèries primeres en comparació als aerogeneradores convencionals de la mateixa altura.[6] S'espera que tinguen un centre de gravetat baix que permet dimensions de fonamentació menudes, i un "efecte estela" casi inexistent per lo que es poden colocar varis generadors Vortex en la mateixa àrea que ocuparien els aerogeneradores tradicionals, lo que aumenta la baixa densitat d'energia que té l'energia eòlica. No obstant, l'objectiu de la companyia no és ser competidors de l'indústria eòlica actual, sino oferir una alternativa de minieólica per a auto-producció i sistemes de baix consum, que és un mercat que no està realment explotat per l'energia eòlica convencional.[2]
Els dispositius Vortex són verticals, esvelts i cilíndrics. Es componen d'una part immòvil en la que el dispositiu es fixa a un anclaje base i d'una part flexible que, actuant com cantilever, interactua lliurement en el decorregut en un moviment d'oscilació. Es pot dividir en dos parts principals, màstil i base. No té engranages ni parts mòvils en contacte, per lo que no necessita olis ni lubrificants. El funcionament del dispositiu a penes requerix manteniment i costs operatius.[7] Totes estes característiques ho acosten més a les característiques de l'energia solar que a l'eòlica, fent-la perfecta per a l'energia distribuïda. L'alternador transforma l'energia mecànica en electricitat. Conta en imans de neodimi i el seu estator està situat en l'interior de la part mòvil del dispositiu.[6]
En convertir l'energia mecànica en electricitat, l'alternador amortigua el moviment d'oscilació induïda i, al mateix temps, és capaç de modificar la freqüència d'oscilació natural de l'estructura de la turbina sense pala, per lo que el ranc de "lock-in" aumenta a l'hora que es manté la freqüència de resonància en velocitats de vent més altes. La companyia ha patentat un mecanisme denominat "sistema de sintonizado" per a este propòsit, basat en repulsió magnètica.[6] A diferència dels aerogeneradores convencionals, este fenomen és capaç de modificar la constant d'elasticitat aparent de l'estructura que depén de l'amplitut de l'oscilació, permetent-li créixer a mida que creix la velocitat del vent. A pesar de la seua simplicitat, 6 famílies de paleses registrades protegixen el disseny i la tecnologia a nivell mundial.[8]
Aerogeneradores per vorticidad
[editar | editar còdic]Vortex Bladeless està treballant en dos productes futurs que s'espera que estiguen disponibles comercialment per al 2021. Les especificacions objectiu de cada model són:[9]
- Vortex Nano: 1 metro d'altura i 3W de potència nominal. Dissenyat majorment per a generació fòra de la ret en sistemes de baix consum, funcionant millor junt a panels solars.
- Vortex Tacoma: 2,75 metros d'altura i 100W de potència nominal. Dissenyat majorment per a autogeneración de baixa escala en entorns residencials/rurals, funcionant millor junt a panels solars.
En la tecnologia Vortex, l'energia generada creix exponencialment en l'altura a la gaveta. Per lo tant resultaria preferible dissenyar dispositius Vortex més grans, ya que els costs de producció no creixeran tant com la generació d'energia en l'altura, donant lloc a equips més barats i eficients en comparació a la seua potència. No obstant, per la seua condició de PYME, la companyia està treballant actualment solament en estos menuts dispositius de minieólica.[10]
Història i biografia
[editar | editar còdic]Vortex Bladeless S.L és una empresa emergent espanyola d'energia eòlica formalisada en 2012 per David Yáñez, David Suriol i Raúl Martín, pero no va ser fins a 2014 quan va ser fundada oficialment i varen poder dedicar-se exclusivament al desenroll de Vortex.[11] L'idea original va sorgir en 2002 quan David Yáñez, l'inventor, va vore un vídeo de la catàstrofe del pont de Tacoma Narrows i li va dur a l'idea de que hi ha molta energia continguda en el principi físic que va colapsar el pont, i que podria ser aprofitada com una nova forma de generar energia a partir del vent. L'idea va estar guardada en un caixó durant anys fins a 2012, quan varen començar a buscar inversors i finançació per a iniciar el proyecte.[12]
A principis de 2014, Vortex va obtindre finançació pública del CDTI (Centre parell el Desenroll Tecnològic i Industrial) i va començar a colaborar en el BSC (Barcelona SuperComputing Center)[13] i els seus enormes recursos computacionals per a les simulacions sobre VIV (Vibració Induïda per Vorticidad), interaccions de camps magnètics i FEMM (Método dels Elements Finitos Magnètics) necessàries per al seu desenroll.[14] La prova de concepte va ser validada i l'història de Vortex va començar despuix de guanyar el premi South Summit Award 2014 en la categoria d'Energia i Indústria.
En 2015, l'empresa va entrar en procés d'acceleració en Dat Venture en Boston, a on Vortex es va fer viral en mijos de comunicació de tot lo món. Entre 2014 i 2015 el proyecte va aplegar a l'empresa Altair Engineering, que va oferir el seu software de simulació alvançada a Vortex per a la seua investigació sobre este concepte particular de dinàmica de decorreguts. Per un atre costat, ONGs i atres entitats ambientals com Birdlife han mostrat gran interés en esta solució i també han oferit la seua colaboració,[15] ya que Vortex pot tindre un menor impacte en la naturalea i les aus en el cas de que es construïxquen dispositius més grans en el futur. Gràcies a tot el respal d'estes administracions públiques i centres d'investigació, l'empresa va llançar en juny de 2015 una exitosa campanya de micromecenazgo per a finançar els primers acorts de suministrament i la contractació dels ingeniers necessaris per a dur el proyecte al següent nivell.[16]
A finals de 2016 i despuix de validar la tecnologia en simulacions computacionals i demostradores tecnològics, l'empresa va alcançar l'etapa de prototipado en una geometria que és capaç de convertir una bona cantitat d'energia del vent en este principi. En esta etapa, Vortex va poder solicitar finançació del programa Horisó 2020 per a l'investigació i innovació de la Comissió Europea.[17] Junt en l'entrada d'inversors privats que recolzaven el proyecte des de 2014 i l'entrada d'atres nous, el proyecte europeu va ser un gran respal de finançació de l'empresa, Vortex va construir un gran túnel de vent per a provar els seus aerogeneradores (el túnel de vent més alt d'Espanya) i va iniciar el desenroll del seu concepte patentat d'alternador oscilante en sistema de sintonizado. En esta fase, l'empresa va obtindre el "Sagell d'Excelència" del programa H2020.[18]
A lo llarc de 2017, l'empresa va seguir desenrollant el seu alternador i sistema de sintonizado. Ya que esta tecnologia és completament nova en tots els aspectes que intervenen (geometria, moviment, sistema de conversió d'energia), ha segut un desenroll més dur de lo que l'empresa esperava. La colaboració en esta etapa de l'Institut d'Microgravedad de la Universitat Politècnica de Madrit i de la Universitat Europea de Madrit, junt en el CDTI, Altair, Birdlife i BSC varen ser la clau per a obtindre una tecnologia viable que permeta aprofitar l'energia del vent d'esta manera. En enguany l'empresa va obtindre el sagell "PYME Innovadora" del Govern d'Espanya.[19]
En 2018 l'empresa va començar a planificar l'industrialisació de les seues aerogeneradores. En este punt l'empresa es va enfrontar a molts problemes per la falta de processos industrials viables per a produir en série algunes de les peces que utilisa la tecnologia Vortex. La geometria i els materials es consideren casi definitius en esta etapa, per lo que l'empresa va iniciar un procés de certificació dels prototips actuals i va obtindre la certificació ISO 9001. Esta certificació és un procés estàndar per a tots els dispositius eòlics del mercat europeu i americà. No obstant la normativa està escrita per als turbines en pala o rotatives, per lo que potser necessite ser reescrita per a poder certificar els Vortex com aerogeneradores.cita requerida
Els objectius de l'empresa per al futur són obtindre la certificació necessària per a començar a vendre, establir un método factible de producció i llogística d'enviament per a que puguen començar a comercialisar les primeres turbines Vortex per al 2020.[2]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Frangoul, Anmar. «The future of wind turbines could be bladeless».
- ↑ 2,0 2,1 2,2 «Vortex Bladeless biography».
- ↑ Huffington Post. «These Jiggling Bladeless Turbines Llaure A Breath Of Fresh Air».
- ↑ ENGINEERING.com. «Vortex Bladeless Generates Power from Wind without Blades».
- ↑ Patel, Sonal. New Approach Powers Bladeless Wind Turbine, Power Magazine.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 «White paper».
- ↑ Johnson, Rob (14 d'agost de 2018). «Generating Electricity with Bladeless Wind Turbines».
- ↑ EASME. «Vortex Bladeless wind generator».
- ↑ «The Vortex Bladeless Wind Turbine».
- ↑ Bats, Dominic. Ca bladeless wind turbines mute opposition? (in (en-GB)).
- ↑ Altair. «Vortex Bladeless Wind Energy Project Team Receives Altair CAE Suite Donation».
- ↑ Smart sustainability out of Spain (in (en-US)).
- ↑ Shape Project Vortex Bladeless: Parallel multi-code coupling (in (en-US)).
- ↑ «Coneix millor a dos dels guanyadors: Proyecte Vortex - repsol.com».
- ↑ «Three blades or none?» (en és-es).
- ↑ «Vortex Bladeless: a wind generator without blades» (en és-es).
- ↑ Horizon 2020 Agreement. «Horizon 2020».
- ↑ EASME. «Bladeless wind turbines to save energy and protect bird populations».
- ↑ «News and reviews».
- Este artícul conté una traducció derivada de «Vortex Bladeless» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.