Cometas en el cielo para captar energía del viento

Toda la energía que necesita la humanidad en la Tierra está en el cielo. Dos científicos de EEUU han calculado por primera vez el potencial de los vientos de gran altitud, por encima de los 1.000 metros. Ahí arriba, las grandes corrientes son tan intensas, pero estables, que podrían alimentar 100 veces las necesidades energéticas de la civilización moderna. El problema es cómo recoger esos vientos y bajarlos al suelo en forma de electricidad.

Los climatólogos Ken Caldeira, de la Institución Carnegie, y Cristina Archer, de la Universidad Estatal de California, han medido el potencial de las grandes corrientes de aire en las capas altas de la atmósfera como fuente de energía eólica. A medida que la altura aumenta, el viento sopla con mayor velocidad. Además, el aire es menos denso. Estos son los dos factores claves para medir la capacidad del viento como generador de energía.

Según publican estos científicos en el último número de la revista Energies, el mejor viento sopla entre los 8.000 y los 10.000 metros. A esta altura, la capacidad media teórica de generación de energía es de 10 kilovatios por metro cuadrado (kW/m2). En las mejores instalaciones en tierra, el rendimiento rara vez alcanza 1 kW/m2.

Reparto irregular del viento

Pero esos son los valores medios. Los científicos, usando datos recogidos durante 28 años por el Departamento de Energía de EEUU y el Centro Nacional para la Predicción Medioambiental de ese país, han comprobado que son las zonas sobre las que circulan las grandes corrientes aéreas, como la Polar o la del Golfo, las que ofrecen una mayor capacidad eólica. En particular, hablan de Japón, la zona oriental de China, la costa este de EEUU, el sur de Australia y la costa nororiental de África.

"Esta tiene una capacidad de energía eólica de 16 kW/m2"

Aquí, a pesar de los cambios estacionales, las altas corrientes presentan una regularidad relativa que es inimaginable a ras de suelo. Afinando más sus cálculos, los climatólogos prestaron especial atención a cinco megalópolis, donde las exigencias de energía son muy altas. En concreto, aplicaron su modelo estadístico a Seul, Tokio, Sao Paulo, México DF y Nueva York. "Esta tiene una capacidad de energía eólica de 16 kW/m2", asegura Caldeira.

Las dos capitales asiáticas presentan valores similares. Pero las latinoamericanas, situadas en latitudes tropicales, se encuentran lejos de las corrientes más intensas y sólo ocasionalmente se ven afectadas por vientos subtropicales, más débiles e irregulares.

Molinos a 10.000 metros

Aunque no es el objetivo de su investigación, los dos científicos explican cómo se podría aprovechar toda esta energía. Hay dos sistemas que ya han sido propuestos (ver gráfico). Uno consiste en una serie de cometas conectadas con un generador en tierra. El proyecto Kitegen, en concreto, propone trasladar la fuerza mecánica del viento sobre la cometa al generador. Su carácter mecánico limitaría el despliegue de las cometas en el cielo a alturas no muy superiores a los 1.000 metros. El otro sistema se apoyaría en la colocación de una especie de molinos en la troposfera (a unos 10.000 metros) capaces de generar electricidad y luego, mediante cables, bajarla para su distribución.

Pero para que los vientos de gran altitud se conviertan en una fuente de energía viable, antes hay que solucionar unos cuantos problemas. "Hay que avanzar mucho más en el desarrollo de los cables para que sean tan duros como eficientes en la transmisión de la electricidad", explica Caldeira.

Los nanotubos de carbono podrían ofrecer ambas ventajas. Otro problema es cómo sostener los ingenios en las ocasiones en las que no sople el viento. "Encontrar solución para ambos retos llevará aún unas décadas antes de que los vientos de gran altitud sean nuestra principal fuente de energía", teme Caldeira.