Ubicación, ubicación, ubicación:cuando se trata de la colocación de turbinas eólicas, se aplica el viejo adagio inmobiliario, según una nueva investigación publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences por Enrico Antonini y Ken Caldeira de Carnegie.

Las turbinas convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica a medida que giran. Sin embargo, el mismo acto de instalar turbinas afecta nuestra capacidad de aprovechar la energía del viento. Cuando una turbina interactúa con el viento, lo afecta. La extracción de energía del viento por parte de una turbina influye en la capacidad de sus vecinos para hacer lo mismo.

"El viento nunca se 'agotará' como recurso energético, pero nuestra capacidad para aprovecharlo tampoco es infinitamente escalable", explicó Antonini. "Cuando las turbinas eólicas se agrupan en grandes grupos, su rendimiento disminuye y la velocidad a la que extraen energía se reduce".

Antonini y Caldeira se propusieron determinar el tamaño que puede tener un parque eólico antes de que su capacidad de generación por unidad de terreno alcance los límites de reposición de energía, así como la "sombra de viento" que proyectan los grandes parques, lo que tendría un efecto negativo en cualquier instalación vecina a favor del viento.

“A medida que nos alejamos de los combustibles fósiles, algunos escenarios predicen que los parques eólicos podrían suministrar hasta un tercio de la energía mundial para 2050”, dijo Caldeira. "Por lo tanto, es imperativo que entendamos la relación entre la ubicación de la turbina y la máxima extracción de energía".

Se necesita tiempo para que el viento vuelva a su fuerza normal después de que un parque eólico haya extraído parte de su energía cinética. La rapidez con la que el viento puede recuperarse del encuentro con una turbina eólica está relacionada con la latitud del parque eólico y la rotación de la Tierra, dijeron Antonini y Caldeira. Estudios previos sobre la generación de energía eólica han notado estelas detrás de grandes parques eólicos, por lo que Antonini y Caldeira desarrollaron una comprensión teórica de los controles fundamentales sobre el tamaño de estas estelas.

El tamaño de la estela de un gran parque eólico está relacionado con la velocidad de los vientos superiores, así como con la cantidad de tiempo que tardan las diferencias de presión en la atmósfera de la Tierra en reponer la energía extraída por las turbinas. El trabajo de Antonini y Caldeira indica que estos factores deben tenerse en cuenta al determinar el tamaño y la ubicación de los parques eólicos en diferentes condiciones.

Por ejemplo, encontraron que las turbinas en áreas con vientos fuertes tienen más probabilidades de verse afectadas por sus vecinos río arriba que aquellas en áreas con vientos más débiles. Además, es más probable que los parques eólicos que están más cerca del ecuador se vean afectados negativamente por la sombra del viento de los parques eólicos aguas arriba que los parques eólicos que están más cerca de los polos.

"La energía eólica es una fuente potencial de grandes cantidades de energía libre de emisiones de carbono", dijo Caldeira. "Pero para aprovechar al máximo este recurso, debemos pensar en cómo otros parques eólicos podrían afectarnos y cómo podríamos afectar a otros parques eólicos".

Una idea que sugirieron los autores es que la construcción de varios parques eólicos pequeños con espacio para la recuperación de viento entre ellos podría ser una estrategia más efectiva en algunos lugares que construir un parque eólico masivo, aunque se necesita más investigación.

“Esperamos que este trabajo permita a los constructores y administradores de instalaciones de aerogeneradores diseñar el mejor escenario posible para la máxima generación de energía eólica”, dijo Antonini.