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Las turbinas eólicas pueden proporcionar toda la energía necesaria en el mundo

Investigadores de EEUU calculan que cuatro millones de aerogeneradores cubrirían más de la mitad de las necesidades energéticas planetarias

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Turbinas eólicas Ampliar

Vista aérea de una instalación de generadores eólicos / Arenamontanus

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El viento que sopla en la Tierra es suficiente para cubrir las necesidades energéticas de todo el mundo. Es la conclusión de dos estudios  publicados esta semana que utilizan complejos modelos informáticos para calcular cuánta energía pueden producir las turbinas eólicas llevada a su límite teórico. El primero de estos estudios, publicado ayer en Nature Climate Change y liderado por Kate Marvel del Laboratorio Nacional de Lawrence Livermore, calculó que sería posible extraer hasta 400 Teravatios (TW) de potencia del viento que sopla a pocos metros del suelo y más de 1.800 de turbinas suspendidas en el aire que aprovechasen las corrientes fuertes y continuas a grandes altitudes.

En un segundo estudio, elaborado por dos científicos de las universidades de Delaware y Standford (EEUU), los autores utilizan otro modelo para llegar a cifras algo distintas pero igualmente elevadas si se tiene en cuenta que la demanda mundial de energía ronda, según el primero de los estudios, los 18 TW. Según el artículo, publicado hoy en la revista PNAS, si se cubriese toda la superficie terrestre y marina con molinos eólicos de 100 metros de alto, se contaría con una capacidad de 250 TW. Si además se instalasen turbinas a diez kilómetros de altura para cosechar las corrientes atmosféricas, se obtendrían 380 TW más.

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Veces la demanda energética planetaria contenida en la energía eólica potencial de las corrientes de aire a 10.000 metros de altura, según un estudio

Ambos artículos se ocupan también de una preocupación surgida de otros modelos planteados por investigadores como Alex Kleidon, del Instituto Max Planck para Biogeoquímica de Jena (Alemania). Según el investigador, aunque sería posible extraer hasta 70 TW de la energía eólica, hacerlo tendría graves consecuencias sobre el planeta comparables a doblar las emisiones de dióxido de carbono. Los nuevos estudios aseguran que es posible instalar un número de turbinas suficiente para cubrir al menos la mitad de las necesidades energéticas mundiales sin afectar al clima ni agotar la energía eólica.

Consecuencias para el clima

El grupo de Lawrence Livermore estima que las instalaciones eólicas suficientes para cubrir las necesidades energéticas globales solo afectarían la temperatura terrestre en 0,1 grados, y las precipitaciones, en un 1%. Por su parte, el equipo formado por Mark Jacobson y Cristina Archer hace una propuesta algo menos ambiciosa y calcula el número de generadores necesarios para cubrir algo más de la mitad de la demanda energética mundial. Con cuatro millones de turbinas de 5 MW sería posible, según ellos, proporcionar 7,5 TW de potencia (este grupo estima la demanda energética mundial en poco más de 10 TW) sin efectos negativos sobre el clima.

Para realizar sus cálculos, el equipo que hoy publica su artículo en PNAS introdujo un modelo de tierra, mar y aire (GATOR-GCMOM) en el que se extrajo la energía a los 100 metros de altura a los que estarían situadas en realidad las turbinas. Según este modelo, esa extracción de energía a esa altura determinada no agotaría la energía del aire de la atmósfera por encima y por debajo de ese nivel y no provocaría los efectos sobre el clima calculados por Kleidon en un análisis que tomaba como referencia la extracción de aire a ras de suelo.

«No existe ningún obstáculo para obtener la mitad de la demanda energética mundial del viento hacia 2030»


Mark Jacobson
Investigador de la Universidad de Stanford (EEUU)

“No decimos que haya que poner turbinas por todos los lados, pero hemos mostrado que no existe ningún obstáculo fundamental para obtener la mitad o, incluso, varias veces la demanda energética mundial del viento hacia 2030″, dice Jacobson. El espacio cubierto por los molinos, no obstante, sería descomunal. Si su propuesta se llevase a cabo, se instalarían dos millones de turbinas en el mar y las restantes sobre tierra. Solo estas últimas ocuparían un territorio similar al de España y Alemania juntas. La distribución de los generadores debería ser, se puntualiza en los dos estudios, lo menos concentrada posible para minimizar el impacto sobre el clima y que las turbinas no se roben viento entre sí.

Los resultados de estos dos estudios contradicen las estimaciones presentadas en otros no tan optimistas respecto al potencial de la energía eólica. Es el caso de un artículo publicado por investigadores de la Universidad de Valladolid, con el investigador Carlos de Castro a la cabeza. Este estudio se afirma que muchos de los estudios que obtenían unos resultados de energía potencial eólica tan optimistas estaban mal planteados. Medían la velocidad del viento en distintos puntos del planeta y después evaluaban dónde se podían colocar molinos y cuánta energía se podía sacar de ellos. Este planteamiento olvidaría, según el equipo español, la extracción de la energía cinética del viento que suponen los molinos eólicos, violando el principio de conservación de la energía. Aplicando esta y otras limitaciones, los autores de este análisis consideran que no sería posible obtener más de 1 TW de la energía eólica de todo el planeta. De este modo, la energía eólica no superaría nunca el 10% del consumo actual de energía fósil.

Algunos autores creen que la energía eólica no proporcionará más del 10% de las energías fósiles actuales

Tras ver el nuevo estudio, De Castro considera que, pese a la mejora de los modelos empleados por los autores, la aplicación práctica de estos cálculos sigue siendo poco realista. “Yo podría llegar a estar de acuerdo con los límites geofísicos que ellos dan para la energía eólica, pero otra cosa es cómo llevas esto a la realidad”, explica. “Alcanzar la concentración de molinos que ellos proponen sería imposible sin reducir la eficiencia mínima que suelen exigir las compañías para instalar”, añade. “Al final, se trataría de obligar a las empresas a que instalasen sus turbinas en determinados lugares sin pensar en la rentabilidad, o llenar de molinos un desierto como el Sáhara, sin tener en cuenta las grandes dificultades tecnológicas de llevarlo a cabo”, señala el investigador de la Universidad de Valladolid.

La discusión entre estos grupos, forma parte del debate sobre cómo hacer la transición energética. Aunque De Castro está completamente de acuerdo en la necesidad de abandonar los combustibles fósiles por las renovables, cree que esa metamorfosis no puede ser tan rápida como creen Jacobson y Archer. “Por un lado, creo que las renovables no nos permitirán continuar con los niveles de consumo energético actuales y por otro, creo que la transición requerirá muchos años”, dice De Castro.

Archer, por su parte, considera que la celeridad del cambio depende solo de voluntad política: “El mundo produjo unos 800.000 aviones en 5 o 6 años durante la Segunda Guerra Mundial, así que producir cuatro millones de turbinas eólicas no es técnicamente difícil 70 años después”.


REFERENCIA

http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1208993109


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