La energía eólica es una de las tecnologías energéticas de mayor crecimiento en el mundo y sus defensores aseguran que la electricidad generada por las turbinas de viento es limpia y respetuosa con el medio ambiente. Pero sus oponentes se apresuran a señalar una serie de desventajas, entre ellas la contaminación acústica. Debido a los zumbidos que emiten, las turbinas funcionan sólo parcialmente para no molestar a los vecinos. Este uso parcial, sin embargo, reduce la producción energética. Un grupo de investigadores del Instituto Fraunhofer de Máquinas Herramientas y Tecnología de Formación (IWU) ha desarrollado un sistema de amortiguación activa que anula el ruido estridente que generan estas turbinas.
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El equipo del IWU, con sede en Dresde, coopera con investigadores de Schirmer GmbH, ESM Energie- und Schwingungstechnik Mitsch GmbH y el Dr. Ziegler en este proyecto, que cuenta con el respaldo de la Fundación Federal de Medio Ambiente de Alemania (DBU).
Los investigadores afirman que el problema del ruido se debe al movimiento de las aspas del rotor y las ruedas dentadas que generan vibraciones en la caja de engranajes. «Estos sonidos monocordes son muy molestos para la gente, ya que son como el zumbido de un mosquito», explicó el investigador del IWU, André Illgen.
Cuando las turbinas funcionan con una carga parcial la rotación es más lenta, de manera que disminuye la producción de electricidad. Una de las opciones para mitigar este problema ha sido la instalación de sistemas adicionales de amortiguación o la sustitución de la caja de engranajes. No obstante, los investigadores creen que estas opciones pueden generar mayores complicaciones. Además, los sistemas de amortiguación pasivos que se utilizan actualmente no son tan eficaces, principalmente porque sólo absorben el ruido a una cierta frecuencia.
Otro aspecto que preocupa es que, debido a que los convertidores de energía eólica actuales adaptan su velocidad rotacional a la velocidad del viento con el fin de garantizar la máxima potencia, la frecuencia del zumbido también fluctúa. Independientemente de las medidas que se tomen, los investigadores afirman que el zumbido sigue retumbando en los alrededores.
«Los sistemas reaccionan de manera autónoma a cualquier cambio en la frecuencia y amortiguan del sonido, sin importar la velocidad con la que gire el generador eólico», explica el Sr. Illgen. La diferencia entre los sistemas actuales y los desarrollados por este equipo es que este último incluye piezo-actuadores, que transforman la corriente eléctrica en movimiento mecánico y producen «vibraciones negativas».
Este «antirruido» contrarresta las vibraciones de la turbina y las anula, señalan los investigadores. Los actuadores se unen al rodamiento de la caja de engranajes que conecta esta caja con el soporte, según explica el equipo. Un sistema integrado de sensores garantiza también el ajuste de los actuadores a las respectivas frecuencias de sonido. «Miden constantemente las vibraciones de la caja de engranajes y transmiten los resultados al sistema de control del actuador», explica el socio investigador.
Habiendo completado la primera fase del proyecto, ahora los investigadores se preparan para iniciar las pruebas de campo.
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