Ingenieros mecánicos de la Universidad de Alberta se han asociado con una empresa de energías renovables para diseñar y probar turbinas eólicas basadas en las alas del ave voladora más pesada del mundo: el cóndor andino, que es capaz de volar hasta 240 kilómetros en un solo día sin batiendo sus alas.
Cuando se coloca en la punta de una pala de turbina, el “winglet” en forma de C inspirado en el cóndor reduce la resistencia, aumentando potencialmente la eficiencia de la turbina hasta en un 10 por ciento en condiciones óptimas, según un estudio publicado el pasado mes de abril en la revista Energy. .
Las alas de las aves planeadoras también se han adaptado para su uso en aviones comerciales y militares de todo el mundo para aumentar su sustentación, dice el coautor Brian Fleck, profesor de ingeniería mecánica y experto en dinámica de fluidos.
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Antes teníamos aviones con alas rectas”, afirma Fleck. “Ahora los vemos con las puntas curvadas y hay una razón para ello”.
La curvatura reduce un vórtice de aire que fluye desde la punta del ala debido a las diferencias en la presión del aire en la parte superior e inferior, dice, lo que es esencialmente un desperdicio de energía. El ala es lo que permite al cóndor de 15 kilogramos permanecer en el aire durante tanto tiempo, gastando una mínima energía.
Trabajando con una empresa llamada Biome Renewables, a la que se le ocurrió el diseño innovador, Fleck y su equipo simularon la rotación de las palas de la turbina utilizando dinámica de fluidos computacional, con resultados prometedores.
«Esto marcará la diferencia», afirma. «Podría hacer que algunos de nuestros parques eólicos sean más viables económicamente en los días en que no hace mucho viento: un poco más de energía por la misma cantidad de terreno».
Diseñado como una modernización de las turbinas existentes, el ala podría reducir el precio de la electricidad para los habitantes de Alberta y al mismo tiempo reducir el consumo de combustibles fósiles.
Las puntas de las alas de las turbinas son un ejemplo de cómo recurrir al mundo natural en busca de soluciones a los problemas de diseño, un campo en crecimiento llamado biomímesis.
«Es sorprendente cómo la naturaleza ha evolucionado a lo largo de milenios para crear diseños tan óptimos», dice Khashayar RahnamayBahambary, asistente de investigación graduado y coautor del estudio. «Deja mucho espacio para la inspiración».
