Cómo Funcionará La Turbina Mars

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La turbina mars es un generador de energía móvil que flotará hasta 1,000 pies en el aire. Conozca los planes para la turbina mars.

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En unos pocos años, es posible que veas decenas de dirigibles gigantes flotando sobre tu cabeza. Pero no lo será porque Goodyear está en apuros, esos dirigibles son en realidad turbinas eólicas. Aunque no son tu turbina típica. Estos generadores de energía extremadamente móviles, bautizados con el acrónimo. MARTEFlotará alto en el aire a altitudes que van desde 600 a 1,000 pies (183 a 305 metros). El acrónimo de MARS, que no debe confundirse con el planeta rojo, significa Sistema de rotor de aire Magenn, y su concepto es en realidad bastante a la tierra. La única relación de la turbina con el espacio exterior es el hecho de que se asemeja ligeramente a un OVNI de forma extraña.

Porque una flotante- -turbina, ¿usted pregunta? Originalmente, Magenn diseñó la turbina para lugares donde configurar un parque eólico tradicional no es realista: lugares con un clima severo como una estación de investigación antártica o áreas de desastre que necesitan un acceso rápido a la energía para emergencias y equipos médicos.

Pero aunque el inventor de la turbina MARS la diseñó principalmente para áreas remotas y no tenía la intención de competir con las turbinas convencionales en el mercado actual de turbinas eólicas, es difícil no compararlas. A pesar de las mejoras en los aerogeneradores convencionales a lo largo de los años, se han encontrado con su parte de oposición y han tenido dificultades para ponerse al día. Si bien los 100.000 megavatios actuales de electricidad generados en todo el mundo por el viento son impresionantes, solo representan un pequeño porcentaje de la producción total de electricidad del mundo.

Sin embargo, con la introducción de nuevos diseños de turbinas de energía eólica como la utilizada en el MARS, esa estadística podría cambiar pronto. Aunque el concepto básico detrás de él es el mismo que el de las turbinas eólicas tradicionales, la conversión de una forma de energía (energía eólica) en otra (electricidad), la turbina MARS posee varias diferencias que podrían hacer que apela a un mercado más amplio. Una de esas diferencias es que no depende de una torre grande para sostenerla. Simplemente se sujeta al suelo mediante un cable tensor fuerte llamado atar. Pero las diferencias no terminan ahí.

-Averigüe cómo esta turbina, que el CEO de Magenn caracterizó como una salchicha blanca flotante con ruedas de remo, se compara con las turbinas convencionales en la página siguiente.

MARS: Llevando la energía eólica a un nivel superior

El viento hace que el dirigible gire: el generador convierte ese movimiento en electricidad y luego se transfiere hacia abajo.

El viento hace que el dirigible gire: el generador convierte ese movimiento en electricidad y luego se transfiere hacia abajo.

En el nivel más básico, generar electricidad a partir del movimiento del viento es sencillo. Puede aprender sobre el proceso con más detalle en Cómo funciona la energía eólica, pero la versión simple es que el viento gira las aspas de una turbina, lo que, a su vez, hace que un generador conectado también gire. El generador convierte entonces esa energía en movimiento del viento en electricidad usando inducción electromagnética, que implica el uso de las cargas opuestas de un imán para crear una corriente eléctrica.

Sin embargo, en lugar de las grandes palas de molinete que son típicas de las turbinas eólicas, las palas de la turbina MARS son en realidad parte del propio dirigible tridimensional. Las cuchillas atrapan el viento, causando que todo el dirigible gire. Después de que el generador convierte ese movimiento en electricidad, se transfiere a la larga cuerda de la turbina.

Cómo funcionará la turbina MARS: turbina

La turbina MARS puede alcanzar los vientos de mayor velocidad disponibles a 1.000 pies (305 metros) sobre el nivel del suelo.

-Aunque la mayoría de las turbinas regulares capturan vientos en altitudes de 200 a 300 pies (61 a 91 metros), la turbina MARS puede alcanzar vientos de 600 a 1.000 pies (183 a 305 metros) sobre el nivel del suelo. Los vientos en estos niveles más altos son significativamente más rápidos que los vientos de niveles bajos porque no encuentran tanta resistencia de los objetos en el suelo como los árboles y los edificios. La investigación muestra que con cada duplicación de elevación, hay un aumento del 12 por ciento en la velocidad del viento; con cada duplicación de la velocidad del viento hay un aumento de ocho veces en la potencia del viento [fuente: Layton].

Junto con su salida de potencia potencialmente grande, el MARS inflable atado también es fácil de implementar. La construcción e instalación de turbinas eólicas convencionales es un esfuerzo importante que a menudo involucra voladuras de cimentación y el transporte de equipo pesado. Excavar el suelo puede promover la erosión en algunas áreas, mientras que la remoción de árboles y la alteración de ambientes prístinos pueden crear hábitats fragmentados y alterar especies enteras. Cuando considera que un aerogenerador moderno tiene palas de rotor que pesan miles de libras por pieza y son más grandes que un Boeing 747, puede ver que colocar una en el suelo no es tarea fácil [fuente: American Wind Energy Association]. Comprensiblemente, muchas personas se oponen a los parques eólicos por estas mismas razones.

-La turbina MARS, por otro lado, evita todo eso. Simplemente se mantiene en alto por un gas más ligero que el aire como el helio. A estas alturas, probablemente pueda ver cómo MARS podría elevar la energía eólica a nuevas alturas. Obtenga más información sobre el diseño de esta turbina de otro mundo en la página siguiente.

Dentro de marte

El sobre MARS estará hecho de un material duradero como el que se usa en los chalecos antibalas.

El sobre MARS estará hecho de un material duradero como el que se usa en los chalecos antibalas.

Magenn Power diseñó su turbina no solo para un fácil despliegue, sino también para un fácil mantenimiento.Obviamente, un objeto similar a una mancha flotante a 1.000 pies (305 metros) podría recibir una gran paliza de los elementos, pero la compañía estima que el MARS debería durar al menos 15 años antes de requerir mantenimiento. Para lograr esta longevidad, la parte inflable de la turbina está hecha de un tejido extremadamente duradero utilizado por la mayoría de las aeronaves actuales. La parte exterior tejida está hecha del mismo material que se usa en los chalecos antibalas y está forrada con un recubrimiento que lo protege de los rayos UV y la abrasión. La parte interior está recubierta con Mylar (la parte plateada que se ve en los globos de helio) para evitar que el gas helio se escape.

Dado que el MARS se encuentra a una altura tan alta, también fue diseñado para soportar fuertes vientos. Mientras que las turbinas convencionales se apagarán a velocidades del viento superiores a 45 mph, el MARS puede funcionar a velocidades superiores a 63 mph. En el otro extremo del espectro, la turbina MARS también puede convertir la energía eólica en electricidad a velocidades del viento tan bajas como 7 mph [fuente: Magenn].

Parte de lo que permite que el MARS se mantenga vertical a altas velocidades del viento se debe a algo llamado Efecto magnus. Esto se refiere a la elevación creada cuando un objeto curvo gira mientras se mueve en un medio fluido como el aire. Cuando el objeto gira, un área de alta presión se forma debajo de él y lo hace subir. Las pelotas de golf, cuando se golpean de cierta manera, y los lanzamientos de curvas en el béisbol, tienen un giro hacia atrás que hace que se levanten en vuelo: este es el efecto Magnus. Dado que el efecto aumenta a medida que aumenta la velocidad del viento, el MARS puede usarlo en combinación con la elevación desde el helio para mantener una posición casi vertical y no apoyarse en vientos fuertes.

La amplia gama de velocidades a las que puede operar significa que el MARS puede entregar una salida mucho más cercana a su capacidad nominal que los diseños estándar. Esto se debe a que, aunque la energía eólica en teoría puede generar cantidades significativas de electricidad, la mayoría de los generadores solo producen una fracción de eso debido a los vientos inconsistentes.

Sin embargo, el diseño de la turbina MARS no se le apareció a su creador durante la noche. En realidad ha estado alrededor por bastante tiempo. Averigüe de dónde vino MARS, y adónde va, en la página siguiente.

Pasado, presente y futuro de MARS

La aeronave Magnus, representada aquí dentro de un hangar, fue la inspiración para la turbina MARS.

La aeronave Magnus, representada aquí dentro de un hangar, fue la inspiración para la turbina MARS.

-Interesantemente, la idea básica detrás de la turbina MARS ha existido desde finales de los años setenta. Fr-ed Ferguson, el fundador de la compañía, en realidad lo inició cuando inventó el Aeronave de Magnus. Patentado en la década de 1980, la aeronave era una esfera grande, redonda y llena de helio que giraba hacia atrás a medida que la aeronave volaba hacia adelante, produciendo elevación (el efecto Magnus). Cuanto más rápido voló la nave y más rápido el viento, más alto iría.

Más de 30 años después, Ferguson se dio cuenta de que el concepto de aeronave también era una fuente potencial de energía renovable. Convertir el movimiento de giro del dirigible en electricidad sería una excelente manera de aprovechar los vientos de mayor velocidad accesibles para la aeronave. Después de años de investigación y millones de dólares en fondos, la turbina MARS está llegando a sus etapas finales de prueba y debería estar lista para 2010.

La primera turbina MARS será un modelo de 10 a 25 kW capaz de producir 10 kW. Magenn trabajará en un tamaño de 100kW. Si ambos tienen éxito, Magenn espera regresar a sus planes para desarrollar un modelo de mochila más pequeña de 4 kW para uso de los campistas o propietarios de viviendas. Se espera que la turbina cueste entre $ 5 y $ 10 por vatio, por lo que un modelo de 10 kW costaría entre $ 50,000 y $ 100,000; el costo operativo de la energía debe ser de alrededor de 15 centavos por kWh [fuente: Magenn].

Si bien estos costos son más altos que el promedio de 5 centavos / kWh de energía eólica convencional, potencialmente podrían caer rápidamente. A efectos de comparación, la energía eólica convencional costó hasta 30 centavos / kWh cuando salió hace más de 30 años, pero el precio bajó a medida que la tecnología mejoraba y se generalizaba. Asimismo, el costo de la energía generada por MARS podría seguir una tendencia similar.

-A cualquier costo, el hecho de poder instalar aerogeneradores con la simple infusión de gas helio y una conexión robusta sin duda abre posibilidades. Para obtener más información sobre las turbinas de energía eólica y el futuro de la energía eólica, pruebe algunos de los enlaces en la página siguiente.

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Suplemento De Vídeo: Turbina Titan 130.




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