Las empresas energéticas de todo el mundo están desarrollando equipos de energía renovable más duraderos y eficientes para acelerar la transición ecológica global. En las últimas décadas se ha logrado un progreso significativo, con turbinas eólicas más grandes y resistentes junto con paneles solares más eficientes. A medida que continúa esta investigación, varias innovaciones emergentes podrían aumentar considerablemente la producción de energía renovable en los próximos años.

Se proyecta que las adiciones de energía eólica a nivel mundial alcancen los 160 GW en 2026, a medida que los países continúan invirtiendo en energía limpia, según un análisis de enero de Wood Mackenzie. Esto representa una disminución del 6 por ciento respecto a 2025, cuando se añadieron un récord de 170 GW. La consultora de investigación atribuyó parte de la disminución a la finalización por parte de China de un ciclo de desarrollo de cinco años. Se espera que Estados Unidos añada 46 GW de nueva capacidad eólica entre 2025 y 2029, aunque las políticas de la administración Trump que obstaculizan el desarrollo de la energía eólica podrían afectar negativamente al sector eólico estadounidense.

En la última década, la fuerte inversión en investigación y desarrollo ha impulsado importantes avances en la tecnología de turbinas eólicas. Los investigadores han mejorado el diseño de las aspas, mientras que las empresas han implementado tecnologías offshore y flotantes, integración con redes inteligentes y almacenamiento en baterías para aumentar la producción de energía limpia. Estos esfuerzos han sido respaldados por políticas favorables en varios países que apoyan tanto el despliegue eólico onshore como offshore.

Las turbinas eólicas modernas suelen constar de un rotor con dos o tres aspas montadas en un buje. Estas aspas están diseñadas aerodinámicamente para capturar la energía cinética del viento al rotar. El viento hace girar el rotor, convirtiendo la energía eólica en energía mecánica que se transmite a través de un eje hacia una caja de engranajes, que aumenta la velocidad de rotación y acciona un generador. El generador luego convierte la energía mecánica en energía eléctrica para su transmisión a la red.

El diseño de las aspas ha mejorado drásticamente. Las nuevas turbinas cuentan con aspas de rotor más grandes y ligeras, capaces de capturar más energía eólica incluso a velocidades de viento más bajas, ampliando la gama de ubicaciones adecuadas. Algunas de las turbinas más grandes del mundo, como la GE Haliade-X, tienen un diámetro de rotor de 220 metros. Los investigadores también han integrado tecnología avanzada en las aspas, incluyendo sensores y actuadores que ajustan los ángulos de las aspas en tiempo real para optimizar la producción de energía. Las turbinas también son cada vez más altas, y algunas superan los 150 metros de altura. Las turbinas modernas ya superan los 15 MW por unidad, lo que significa que se necesitan menos turbinas para generar grandes cantidades de electricidad limpia. El aumento del tamaño de las turbinas se ha convertido en una estrategia fundamental para reducir el costo nivelado de la energía eólica, ya que las unidades más grandes distribuyen los costos de capital e instalación sobre una mayor producción eléctrica.

La energía eólica offshore está experimentando avances particularmente significativos. La startup española Optimised Generators ha desarrollado un generador de turbina eólica de 15 MW que es más económico, ligero y fácil de reparar que los modelos actuales, como parte del proyecto LIGHTWIND financiado por la UE. Se espera que este desarrollo impulse la tecnología de energía eólica flotante offshore.

Gran parte del potencial eólico offshore del mundo se encuentra en aguas de más de 60 metros de profundidad, demasiado profundas para turbinas de fondo fijo. Países como Japón, Estados Unidos y varias naciones europeas cuentan con importantes líneas costeras de aguas profundas donde la tecnología flotante podría desbloquear recursos que las instalaciones de fondo fijo no pueden alcanzar. Las empresas están implementando cada vez más turbinas offshore flotantes en estas aguas, pero desafíos como instalaciones complejas, altos costos de reparación y góndolas con exceso de peso en la parte superior han limitado una adopción más amplia. El diseño OptiGen podría ayudar a las empresas energéticas a superar algunos de estos obstáculos y fomentar un mayor desarrollo de parques eólicos flotantes, según el portal de investigación CORDIS de la UE.

En China, los investigadores han probado con éxito una turbina aerotransportada capaz de producir electricidad mientras se mantiene suspendida en altitud. El sistema S2000 Stratosphere Airborne Wind Energy fue probado a 2.000 metros en la provincia de Sichuan, en el suroeste de China, donde los investigadores demostraron que el dispositivo podía generar energía y transmitirla a la red mediante cables aéreos que van desde el aire hasta el suelo. La tecnología funciona como una central eléctrica aerotransportada, que consta de una plataforma de dirigible equipada con turbinas eólicas. Los vientos a gran altitud son generalmente más fuertes y constantes que los de la superficie, razón por la cual varios grupos de investigación en todo el mundo están desarrollando sistemas aerotransportados que pueden acceder a recursos eólicos no disponibles para las turbinas montadas en torres convencionales.

Otro diseño que está ganando atención es la turbina sin aspas. La startup Vortex ha desarrollado una turbina sin aspas de 3 metros de altura que presenta un cilindro con parte superior curva fijado verticalmente con una varilla elástica. El dispositivo está diseñado para oscilar dentro del rango de viento y generar electricidad a partir de la vibración. Vortex prevé que su tecnología se utilice en áreas urbanas y residenciales donde las turbinas tradicionales resultan poco prácticas, en línea con una tendencia más amplia de la industria hacia la generación distribuida que complementa los grandes parques eólicos con instalaciones más pequeñas y localizadas.

David Yáñez, inventor de Vortex Bladeless, explicó: "No estamos en contra de los parques eólicos tradicionales... Nuestra tecnología tiene características diferentes que pueden ayudar a cubrir los vacíos donde los parques eólicos tradicionales podrían no ser apropiados."

Los investigadores han logrado avances sustanciales en el diseño y desarrollo de turbinas eólicas en los últimos años, mejorando la eficiencia y la capacidad de producción de los parques eólicos en todo el mundo. Se espera que varias tecnologías nuevas de producción eólica se implementen en los próximos años, incluyendo turbinas eólicas flotantes innovadoras, centrales eléctricas aerotransportadas y turbinas sin aspas.

Por Felicity Bradstock para Oilprice.com