Riesgos latentes para la sustentabilidad en aerogeneradores

¿Qué tan sustentable es la generación eólica?

Federico Zavala  |  Luis Ibarra

La energía eólica se ha convertido en una de las fuentes renovables más prometedoras en los últimos años y su gran potencial en México ha incitado el crecimiento en la instalación de sistemas que permitan aprovechar este recurso.

Los aerogeneradores son sistemas que permiten generar energía eléctrica a través del viento sin producir ninguna emisión dañina al medio ambiente en el proceso, logrando así cumplir con la creciente demanda energética, permitiendo combatir el calentamiento global y la contaminación ambiental. Sin embargo, suponer que estos sistemas no producen alguna desventaja o desperdicio es erróneo y, de hecho, representan una amenaza latente para la sustentabilidad.

Debido a su uso constante, la vida útil de las aspas no supera los 20 años, convirtiéndolas en un desecho dañino para el medio ambiente al ser depuestas. Al estar compuestas principalmente de fibra de vidrio, resinas plásticas y “epoxi”, son desechos no degradables. Dado que cada año se instalan más granjas eólicas, aumenta la cantidad de desperdicio producido por el desgaste y cambio de las aspas, guiándonos a una problemática ambiental producida no por emisiones, sino por una excesiva generación de desperdicios sólidos.

En un artículo publicado por investigadores del Center for Wind Energy de la Universidad de Massachusetts Lowell en colaboración con el Political Science and International Relations Department de la universidad de San Diego, se exploran los diferentes métodos utilizados en los Estados Unidos para el manejo de aspas desgastadas con el fin de mostrar las problemáticas económicas y ambientales que éstas producen (Ramirez-Tejeda, Turcotte, & Pike, 2017).

La práctica más utilizada es desechar las aspas en tiraderos, provocando un daño ambiental relacionado con la contaminación del suelo, añadido a la cantidad de espacio que se deberá ocupar para depositar estos desperdicios. Sin embargo, este método es muy utilizado debido a su bajo costo. Por otra parte, existen métodos de incineración que permiten recuperar energía calorífica al utilizar las aspas como combustible, situación que deriva en emisiones contaminantes, así como gases tóxicos.

Otras prácticas menos comunes son a su vez contaminantes e implican un mayor costo de aplicación que las vuelve menos atractivas. Se estima que por cada kilowatt de capacidad en los aerogeneradores, 10 kg de material son utilizados en las aspas, lo que significa una cantidad de desperdicio equivalente a 728 mil toneladas durante los próximos 20 años, que con los métodos existentes de deposición, implican un reto para el manejo sustentable de estos recursos (Ramirez-Tejeda, Turcotte, & Pike, 2017). Esto sin considerar su respectivo traslado y el constante incremento en la instalación de este tipo de sistemas.

Es por esto que los autores sugieren el uso de políticas públicas que refuercen el correcto manejo de este tipo de desechos, priorizando el impacto ambiental sobre el impacto económico. Asimismo, se debe promover el uso de materiales menos dañinos al medio ambiente como reemplazo a la fibra de vidrio ya utilizada en las actuales aspas. “Si la meta es incrementar la sustentabilidad en la industria eólica, se debe promover el desarrollo de mejores tecnologías como de prácticas de manejo de estos desechos” (Ramirez-Tejeda, Turcotte, & Pike, 2017).

Con esto en mente, los autores plantean que una posible solución para minimizar los efectos de los desechos producidos por las aspas yace en la innovación tecnológica, a través del desarrollo de nuevos materiales que permitan el reciclaje. Sin embargo, su uso implica altos costos de manufactura, elevando así el de la propia energía eólica. Otra solución podría encontrarse en el desarrollo de materiales basados en componentes orgánicos.

De esta manera, para poder catalogar a los aerogeneradores como sistemas verdaderamente “verdes” debe llevarse a cabo un análisis de ciclo de vida exhaustivo en torno a los materiales de fabricación, así como la investigación necesaria para maximizar la energía producida, logrando mejorar la taza de aprovechamiento de los recursos. De otra forma, la aplicación de tecnologías alternativas ofrecerá beneficios cuestionables que, en un futuro cercano, las podrían poner en entredicho.

La máxima obtención de energía de fuentes renovables y su integración a la red actual son temas fundamentales que ocupan al proyecto “Laboratorio Binacional para la Gestión Inteligente de la Sustentabilidad Energética y la Formación Tecnológica”. Específicamente, el subproyecto “Tecnologías avanzadas para permitir una alta penetración de recursos renovables en sistemas de distribución” los aborda desde una perspectiva estrictamente técnica.

Bibliografía

Ramirez-Tejeda, K., Turcotte, D. A., & Pike, S. (2017). Unsustainable Wind Turbine Blade Disposal Practices in the United States: A Case for Policy Intervention and Technological Innovation. New Solutions, 26(4), 581-598. doi:10.1177/1048291116676098

* Federico Zavala Cuevas recibió el Grado de Ingeniería Mecánica Eléctrica por el ITESM CCM en 2018. Sus intereses de investigación se enfocan en el desarrollo y la implementación de sistemas que utilizan energías renovables.

* Luis Ibarra (Ibarra.luis@itesm.mx) es doctor en Ciencias de la Ingeniería por el ITESM CCM. Sus líneas de investigación son el control inteligente y robusto, además de su aplicación a máquinas eléctricas y sistemas electrónicos de potencia. Actualmente, posee un puesto como investigador postdoctoral en la misma institución, donde realiza trabajo de investigación y desarrollo al respecto de simulación en tiempo real, hardware-in-the-loop, control prototyping y el diseño de sistemas de integración para sistemas electromecánicos en la visión Smart-Grid.