A medida que las iniciativas de energía renovable se extienden por las tierras (y los mares) del mundo, ha surgido un punto de datos interesante: en muchas partes del mundo, como las cercanas a las costas, cadenas montañosas y llanuras, la energía eólica es más eficiente que la energía solar. Las compañías de energía han estado instalando rápidamente parques eólicos en esas áreas, y hay más viento en altitudes más altas, por lo que han estado construyendo turbinas eólicas cada vez más altas para alcanzar esas velocidades de viento más rápidas. Ahora, para capturar más de ese dulce viento de alta velocidad, GE Renewable Energy planea imprimir en 3D las bases de las turbinas masivas para elevarlas dos veces más alto que los modelos actuales.
Un prototipo de base de aerogenerador impreso en 3D a partir de hormigón. Crédito de la imagen: GE
Si los vientos más rápidos se encuentran más arriba y se puede generar más energía con vientos más rápidos, debería ser tan simple como construir aerogeneradores más altos, ¿verdad? Si y no. Sí, es mejor construirlos más altos, pero hacerlo más alto no es tan simple. Los algoritmos necesarios para calcular un análisis de costo-beneficio para instalaciones de aerogeneradores son complejos.
Obviamente, hacerse más alto cuesta más, ya que se requiere más material para construir la turbina, pero para soportar las fuerzas adicionales del aumento de la masa y la velocidad del viento, las bases también tienen que ser más grandes. Las bases de gran fondo hacen girar el mundo de las turbinas. Para mantener bajos los costos de fabricación, las bases generalmente se construyen con concreto prefabricado y luego se envían en plataformas de semi-camión al sitio de instalación, por lo que el ancho de las carreteras y la altura libre de los pasos elevados son factores limitantes del tamaño, lo que significa que una base puede no debe ser más ancho que el límite de 4,5 metros de diámetro impuesto en las carreteras. Por supuesto, se podrían construir bases más grandes en el sitio, pero los costos de una operación de construcción típica compensarían demasiada energía generada por la turbina. Ahí es donde entra en juego la impresión 3D, específicamente la impresión de hormigón.
La impresión 3D está en el ADN de GE y creemos que la fabricación aditiva de gran formato traerá un potencial disruptivo a la industria eólica. La impresión de hormigón ha avanzado significativamente en los últimos cinco años y creemos que está cada vez más cerca de tener una aplicación real en el mundo industrial. Estamos comprometidos a aprovechar al máximo esta tecnología, tanto por la flexibilidad de diseño que permite como por la simplificación logística que permite en componentes tan masivos. Matteo Bellucci, líder de tecnología de fabricación avanzada en GE Renewable Energy
Los aspectos automatizados (bajos costos de mano de obra) y aditivos (bajo desperdicio) de la impresión 3D podrían generar suficientes ahorros de costos en la construcción en el sitio de bases de turbinas, por lo que llegar hasta los 200 metros se vuelve económicamente prudente. La mayoría de las turbinas eólicas alcanzan actualmente un máximo de 80 metros, por lo que llegar a 200 no es un cambio pequeño. Para agilizar el trabajo del proyecto (el plan es desplegar las nuevas bases impresas para 2023), GE se ha asociado con COBOD International , quien diseñará la automatización robótica y construirá la impresora 3D, y LafargeHolcim , quien desarrollará el material de hormigón especializado. para imprimir.
Un aerogenerador de 80 metros genera 15,1 GWh al año. En comparación, uno de 160 metros generaría 20,2 GWh, un aumento de más del 33%. No es de extrañar que GE esté mirando al cielo. Su primer prototipo de 10 metros de altura se imprimió con éxito en octubre del año pasado, así que espere uno más alto en cualquier momento.
