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29 febrero 2016

Una nueva alternativa para aprovechar al máximo la energía del viento : Vortex - Ricardo Ortiz


¡Adiós a los molinos! Conoce la nueva tecnología de energía eólica


Esta imagen digna de portada para un disco de Pink Floyd no es más que el futuro cercano de la energía eólica. Con motivo del Día Mundial del Medio Ambiente, destaca una nueva tecnología que está cambiando la manera de producir energía por medio del viento, dejando a los icónicos aerogeneradores o molinos de viento en el pasado.

Vortex es un proyecto español dirigido por David Yáñez y Raúl Martín, con base en Boston E.U., que se constituye básicamente por una estructura de poste o cono, cuya oscilación provocada por la fuerza del viento genera a su vez la producción de energía mecánica, misma que posteriormente se transforma en eléctrica, tal y como lo hace actualmente las turbinas con aspas.

La gran diferencia de este novedoso sistema es su simpleza, comparada con los altos, pesados, ruidosos y costosos molinos. La tecnología de Vortex requiere menos recursos para su fabricación, es notablemente más ligero y no interfiere con el medio ambiente. Los molinos convencionales estorban, hacen ruido, requieren lubricantes e interfieren con la navegación de algunas especies de aves.

La estructura consiste en un mástil que se fija al suelo, un generador de energía y un cilindro o cono de fibra de vidrio. Como podrán imaginarse, el mantenimiento que requiere Vortex es un 80% menor a las turbinas actuales. El costo total de esta tecnología se reduce, de acuerdo a sus creadores, a menos de la mitad de lo destinado a la infraestructura de energía eólica que conocemos hoy.

No sólo está pensado sólo para niveles industriales (inicialmente se plantean conos de 13 metros de alto que generen 4000W), sino también en versiones urbanas que tendrán unos 3 metros de alto y generarán 100W. El objetivo más ambicioso es crear una versión masiva, de más de 150 metros de altura.

Si hablamos de tecnología referente al Día Mundial del Medio Ambiente, no cabe duda que esta nueva implementación podría marcar una diferencia radical en el camino por reducir la huella de carbono a nivel global.

Vortex aún se encuentra en etapa de pruebas y quizá en 2016 se comenzará a implementar en diversos mercados.

Imagina un molino de viento... ¿Qué ocurriría si quitásemos las palas?
Necesitaríamos menos material para construirlo, por lo que sería más económico y respetuoso con el medio ambiente. No perjudicaría a las aves y no produciría ruido.  Deja de imaginar…¡Vortex ya es una realidad!







¿Qué es Vortex?

Vortex es un molino de viento sin palas. En lugar de capturar la energía eólica a través del movimiento rotatorio de una turbina, Vortex aprovecha lo que se conoce como vorticidad, un efecto aerodinámico que se produce cuando el viento choca contra una estructura sólida (Vórtices de Von Karman). Vortex está diseñado para maximizar este efecto buscando la máxima absorción de energía posible.

La característica esencial del diseño se basa principlamene en la eliminación de los elementos móviles en contacto, evitando así la necesidad de lubricación y desgaste. Estas condiciones hacen que Vortex sea más económico y sencillo de mantener.

Básicamente, reducimos la cantidad materia prima utilizadas para la fabricación, lo que reduce los costes de producción. Además, al no tener partes móviles en contacto, significa que hay muy pocas zonas que pueden sufrir roturas, por lo que los costes de mantenimiento también son bajos.

Vortex es silencioso ya que oscila a una frecuencia que no produce ruido (inferior a 20 Hz). 
Además, es más seguro para las aves, quienes a menudo sufren por colisión con las palas.
¿Cuáles son los beneficios de Vortex?
Reducción de Costes

La principal ventaja de Vortex es su bajo coste, reduciendo hasta un 40% el coste de Generación de Energía (comparado con los molinos de viento tradicionales) . Estimamos que con Vortex este coste, para una instalación promedio en tierra, será de de $ 0.035 / kWh (aprox. 35 Euros / MWh), incluyendo costes de fabricación, operación y mantenimiento, diseño, arrendamiento de terrenos, seguros y otros gastos administrativos. 


Esto posiciona a la tecnología en un lugar privilegiado en cuanto a la inversión requerida, siendo competitiva no solo con energías renovables sino también con fuentes de energía convencionales (Nuclear, Ciclos combinados de G.N, etc) como se indica en el gráfico:



Detalles de reducción de Costes

La disminución de costes provienen por la eliminación de las partes más caras de un molino de viento convencional: palas, góndola, discos de freno, engranajes, etc... El ahorro en estos costes es de un 53%. Además, los procesos de fabricación, transporte, construcción y montaje también se simplifican.  



El diseño elimina completamente todos los elementos en contacto, expuestos a desgaste por fricción, ahorrándose hasta un 80% de los costes de mantenimiento en comparación con los asociados a la eólica convencional. Esto lo logramos porque no hay necesidad de cambiar ninguna pieza mecánica o usar aceite durante su vida útil.

Sin embargo, el diseño no es inmune a la fatiga. El viento provoca torsión y desplazamientos sobre la estructura, absorbidos principalmente por la barilla de fibra de carbono, especialmente sensibles en las secciones más bajas debido a los requerimientos mecánicos más severos. Los trabajos llevados a cabo por la compañía, confirman que las tensiones generadas en el núcleo están lejos de los límites de fatiga de los materiales usados (fibra de carbono). Un modelo computacional estima la vida operativa de la instalación entre 32 y 96 años.

Otro factor diferenciador es que debido a que la ubicación del alternador (y por ello del centro de gravedad) está tan bajo, se reduce la cimentación en un 50% y se  simplifican las operaciones de montaje y mantenimiento. 



Si comparásemos equipos de la misma altura, Vortex barre aproximadamente un 30% del área de un generador eólico convencional. Actualmente, Vortex captura alrededor del 40% de la energía eólica contenida en el aire, el máximo teórico que se puede lograr es del 59% (limite Betz).




Nuestros Productos

Aproximadamente en 12 meses, tendremos los primeros productos de pequeña escala y de uso residencial. Vortex 100 W y 4 kW están diseñados para viviendas particulares en los países en desarrollo, o pequeñas comunidades. También puede funcionar tanto conectado a la red o fuera de la red. Por otra parte, estos Vortex pueden ser instalados como una unidad funcional con paneles solares. El paso final es construir nuestro gran sueño, “Vortex de 1 MW”, en 2018.



¿Cómo funciona Vortex?

Vortex es una estructura bastante simple con 5 partes principales: fundación, núcleo, sistema de generación, sistema de sintonización y mástil.


El origen de Vortex Bladeless 

Un día, David Yáñez cuestionó la forma en que se genera la energía eólica. Encontró otra manera prometedora para generar energía a partir del viento… La idea nació.

Meses más tarde, David compartió su idea con su socio Raúl Martín, quien se convirtió en la primera persona en confiar en la idea... El sueño nació.

Pero el “equipo sonador” no estaba completo. Esto sucedió cuando David Suriol se unió al equipo. Había, probablemente, un 3% de probabilidad de éxito, pero creímos en la idea y nos pusimos a trabajar…El proyecto nació.

Todo empezó en 2002, cuando David vio por primera vez un video del movimiento del puente de Tacoma Narrows, el cual oscilaba con el viento. La estructura entró en colapso por un acoplamiento aeroelástico y se acabó derrumbando. Uno de los efectos (Vortex Shedding) que provocaron este derrumbe, es un efecto que todos los ingenieros y arquitectos tratan de evitar.



En 2011, dejamos todo para dedicarnos a Vortex. Tuvimos una reunión con una de las empresas de ingeniería más importantes de España para presentar la idea.

¿Resultado? Nos dijeron que nunca oscilaría. Por suerte, en lugar de darnos por vencido, construimos un túnel de viento y decidimos  demostrar que nuestra idea funcionaba.
En 2012, Vortex consiguió un apoyo económico para desarrollar la tecnología, y ya no volvimos la vista atrás. Hoy hemos finalizado las pruebas de túnel de viento, la tecnología desarrollada y patentada, y tenemos varios prototipos de campo funcionando.

En 2014, iniciamos la primera prueba de campo en Gotarrendura (Ávila, España). Estamos optimizando nuestro prototipo basándonos en los datos recogidos en las pruebas de campo. Estamos muy cerca de finalizar un piloto comercial y necesitamos tu ayuda para lograrlo.

Actualmente, tenemos varias patentes de nuestra tecnología. En abril de 2015 Vortex se trasladó a Boston para aprovechar el potencial en innovacion en tecnologias renovables. Hemos formado un Consejo Asesor en EEUU con representantes de la Universidad de Harvard (TH Chan School of Public Health), IDEO, Power Terraform (SunEdison Group) y Dat Venture.


¿Cómo sabemos que ha llegado nuestro momento?

Cuántas veces nos hemos hecho esta pregunta ...sentimos que con Vortex ha llegado nuestro momento de cambiar el mundo. Hoy en día, muchas personas están trabajando en este ambicioso proyecto, y nos ayudan a acercarnos cada día a nuestra meta. Inversores, instituciones, grupos ecologistas, ingenieros…cada día estamos mas cerca!

Todos recuerdan el día en que fueron llamados para cambiar el mundo. 
Vortex, El molino de viento sin palas que revolucionará las energías renovables siendo accesible para todo el mundo.

Únete a nosotros en esta aventura ¡Te necesitamos!
Muchas gracias,
David, Raúl y David

Información de contacto:  vortex@vortexbladeless.com
www.vortexbladeless.com / VortexBladeless.




EQUIPO

Fundadores:
David Yañez. Ingeniero, inventor y desarrollador de Vortex.
Raúl Martín. Ingeniero. En busca de la perfección.
David Suriol. Empresario, periodista, apasionado. En contacto con el mundo.

Consejo asesor:
Ramón Sánchez
Harvard TH School of Public Health, Director de Difusión Corporativa y Estrategia, Centro para la Salud y el Medio Ambiente Global de la Escuela de Salud Pública de Harvard
José Colucci

VIDEO, Sr. Portfolio Director y Associate Partner en IDEO. José lleva trabajando en IDEO desde el año 2000.
Javier Areitio

SunEdison / Power Terraform, director general para Europa y Latam. Responsable de las inversiones en energías renovables a nivel mundial.

Tomas Ratia

Dat Venture, Fundador de Dat Venture, un programa acelerador que conecta startups internacionales con recursos de Boston. Investigador visitante en la Escuela de Salud Pública, donde colabora en iniciativas de innovación abierta de Harvard.

https://www.indiegogo.com/projects/vortex-bladeless-a-wind-generator-without-blades--3#/story


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