La Conselleria de Industria, Turismo, Innovación y Comercio, a través de Ivace+i Innovación, ha puesto en marcha un ambicioso proyecto de investigación, desarrollo e innovación (I+D+i). Esta iniciativa, denominada RENEWEDGE, tiene como objetivo principal la creación de nuevos materiales y herramientas de vanguardia para incrementar significativamente la resistencia a la erosión en las palas de los aerogeneradores, un desafío crucial para la industria eólica.
El sector de la energía eólica se ha enfrentado históricamente al problema del desgaste del borde de ataque de las palas, causado por el impacto constante de fenómenos meteorológicos como la lluvia, el granizo y otras partículas en suspensión. Este deterioro no solo compromete la eficiencia aerodinámica de las turbinas, sino que también reduce su capacidad de producción energética y eleva considerablemente los gastos de mantenimiento. La problemática se ha acentuado con la aparición de nuevas generaciones de aerogeneradores, que son de mayor tamaño y operan a velocidades superiores, lo que intensifica el impacto y el desgaste.
El desafío de la erosión en las palas eólicas
El desgaste del borde de ataque de las palas de los aerogeneradores ha representado uno de los principales retos para la industria eólica global. Este fenómeno, provocado por el impacto continuado de elementos como la lluvia, el granizo y otras partículas, ha generado una serie de consecuencias negativas que afectan directamente la operatividad y rentabilidad de los parques eólicos. Entre los efectos más destacados, se ha observado una reducción significativa de la eficiencia aerodinámica de las palas, lo que ha derivado en una disminución de la producción energética.
Además, el deterioro ha incrementado los costes de mantenimiento, ya que las reparaciones y sustituciones de palas han requerido inversiones considerables. Esta situación ha sido particularmente crítica en las nuevas generaciones de turbinas, que, al ser más grandes y operar a mayor velocidad, han experimentado un desgaste más acelerado y severo.
Materiales biobasados para una protección avanzada
Para abordar este reto fundamental, el consorcio del proyecto RENEWEDGE ha centrado sus esfuerzos en el desarrollo de un innovador sistema de protección para el borde de ataque de las palas. La particularidad de esta solución reside en su base de materiales biobasados, es decir, compuestos obtenidos a partir de fuentes renovables como la biomasa vegetal, en contraposición a los recursos fósiles tradicionales como el petróleo. Esta aproximación representa un paso significativo hacia la sostenibilidad en la fabricación de componentes eólicos.
Específicamente, la investigación se ha enfocado en la utilización de biopolioles como una alternativa viable a los componentes convencionales. El propósito ha sido obtener recubrimientos que no solo igualen, sino que superen las prestaciones actuales en términos de resistencia, elasticidad y durabilidad. El nuevo sistema de protección estará compuesto por una masilla y un recubrimiento polimérico, ambos diseñados para soportar las condiciones ambientales más extremas, al tiempo que minimizan la huella ambiental asociada a su producción y uso. Con ello, se ha buscado promover soluciones más respetuosas con el medio ambiente, en línea con los principios de la economía circular.
Herramienta predictiva para optimizar el mantenimiento
Uno de los pilares más innovadores del proyecto RENEWEDGE ha sido la creación de una herramienta computacional avanzada. Esta herramienta ha sido diseñada para predecir con precisión la evolución del daño por erosión a lo largo de toda la vida útil de las palas de los aerogeneradores. La solución integra modelos físicos que simulan el impacto de las gotas de agua con técnicas sofisticadas de análisis de datos y aprendizaje automático.
Gracias a este enfoque predictivo, se ha logrado anticipar los puntos críticos de desgaste, lo que ha permitido optimizar las operaciones de mantenimiento y mejorar la planificación estratégica de los parques eólicos. Esta capacidad de anticipación ha resultado en una notable reducción de costes, la prevención de paradas no programadas y un incremento sustancial en la eficiencia global de las instalaciones eólicas. Además, el proyecto ha incluido un exhaustivo análisis del ciclo de vida de los nuevos materiales para evaluar su impacto ambiental, económico y social, y ha contemplado el desarrollo de un pasaporte digital del producto, que facilitará su trazabilidad y su integración en mercados futuros más regulados y transparentes.
Colaboración y financiación estratégica
El proyecto RENEWEDGE ha contado con la coordinación de la empresa tecnológica Aerox, líder en el desarrollo de soluciones para el sector eólico. La Universidad CEU Cardenal Herrera, a través de su Instituto de Diseño, Innovación y Tecnología (IDIT), ha aportado su vasta experiencia en modelización, análisis de datos y en la creación de la herramienta predictiva. Por su parte, AIMPLAS, el Instituto Tecnológico del Plástico, ha sido responsable del análisis de sostenibilidad, ciclo de vida y economía circular del sistema, campos en los que posee una reconocida trayectoria.
La financiación de esta importante iniciativa ha provenido de la Unión Europea, a través del programa FEDER Comunitat Valenciana 2021-2027, y ha sido gestionada por Ivace+i Innovación, dependiente de la Conselleria de Industria, Turismo, Innovación y Comercio.
Alineación con las estrategias de innovación valencianas
RENEWEDGE se ha alineado perfectamente con las directrices de los comités estratégicos de innovación impulsados por Ivace+i Innovación en las áreas de descarbonización y economía circular. En el ámbito de la descarbonización, los expertos han abogado por aumentar la eficiencia por unidad de superficie de las tecnologías de generación renovable y por el uso de materias primas con una menor huella de carbono. En cuanto a la economía circular, se ha instado a avanzar en el desarrollo e implementación de métodos y herramientas que potencien los procesos de ecodiseño y análisis del ciclo de vida. Asimismo, esta iniciativa se ha enmarcado dentro de los ejes principales de la Estrategia de Especialización Inteligente de la Comunitat Valenciana (S3), coordinada por la Conselleria de Industria, Turismo, Innovación y Comercio.
En definitiva, los resultados de esta investigación han proporcionado a fabricantes, operadores y promotores de energía eólica soluciones más duraderas, eficientes y respetuosas con el medio ambiente. Esto ha contribuido de manera significativa a la consolidación de una generación energética más sostenible y a la competitividad del sector eólico valenciano y español.