La energía eólica es una manera muy eficaz de producir electricidad con una huella de carbono muy baja, y hay una tendencia hacia turbinas eólicas cada vez más grandes. Pero el suizo Hans Wepfer, inventor y mañoso empedernido, ha desarrollado una unidad pequeña y eficiente que cabe sin estorbar entre las casas de un pueblo o los edificios de un parque industrial.

Wepfer creó su empresa, Wepfer Technics, en Andelfingen, cerca de Zúrich, con su propia inventiva. Ha desarrollado máquinas que cortan el césped, recolectan bayas de espino amarillo y biselan el exterior e interior de tubos en un solo procedimiento.

“Viene alguien y nos dice que necesita algo que no existe”, explica. “Nosotros lo inventamos”. Es titular de varias patentes y algunos de sus productos se distribuyen en todo el mundo.
La idea para el molino de viento le vino gracias a sus conocimientos de las hélices de avión. Wepfer es piloto y, antes de usar cualquier objeto, lo tiene que entender. “Mi mente se rige por la mecánica”, bromea.

Ante la necesidad de fuentes de energía bajas en emisiones de carbono, parecía lógico que usara sus conocimientos en materia de hélices para desarrollar una turbina eólica. Pero antes, tuvo que adquirir los conocimientos necesarios para diseñar el producto, incluso mediante la construcción de los equipos utilizados para fabricar las piezas.
Sin embargo, sus investigaciones lo llevaron en una dirección contraria a la emprendida por el sector actual de energía eólica. Explica: “En cualquier actividad, la investigación es imprescindible y, a veces, te lleva de lo conocido a lo desconocido”.

Mientras el resto del sector ha desarrollado unidades cada vez más grandes –hoy en día, hay molinos de viento con palas de 60 metros de largo y torres de 140 metros de alto que producen hasta 7 megavatios de electricidad– su prototipo de turbina produce tan solo 83 kilovatios y sus palas de 7 metros giran a tan solo 16 metros del suelo. En un parque industrial en la ciudad vecina de Schauffhausen, una hilera de tres turbinas colocadas sobre una estructura de apoyo produce un total de 250 kilovatios. Explotado por la compañía eléctrica local, EKS, el pequeño parque eólico se llama “Windmill3 Hans” en honor a su inventor.

Las tres turbinas giran juntas por encima de los edificios, orientadas hacia el viento, pero son tan silenciosas que no molestan a los trabajadores. De hecho, Wepfer instaló un prototipo anterior a tan solo 30 metros de la ventana de su dormitorio. “Tenía que levantarme por la noche y mirar para ver si todavía funcionaba”, recuerda. “No se oía”.

Su molino de viento se inspira en un innovador diseño de rotor; sus seis palas son mucho más anchas y planas que las de una unidad convencional de tres palas. Con seis palas, la velocidad en la punta del rotor es la mitad de la de un rotor de tres palas de tamaño similar y, afirma Wepfer, esta característica se asocia a varias ventajas, una de las cuales es la ausencia de ruido. Con 45 decibelios, el nivel de ruido no pasa del de una conversación en voz baja.

Wepfer cree que la falta de ruido ayudará a agilizar los trámites urbanísticos. Prevé que sus unidades se instalarán en pueblos o parques industriales, puesto que es fácil armonizarlas con el entorno. De este modo, se podrá descentralizar la generación de electricidad, lo que evitará las pérdidas de energía por transmisión y le quitará carga a la red eléctrica nacional.

Las grandes palas planas del rotor tampoco perjudican a las aves ni a los murciélagos, los cuales, dice Wepfer, ven los rotores como grandes discos y no se acercan. Hasta ahora, no se han constatado muertes de animales por colisiones con el prototipo, pero EKS está comparando las poblaciones de aves y murciélagos antes y después de la instalación. Podría ser que simplemente se mantuvieran alejados de la zona ahora que está obstaculizada por estos grandes “discos”.

Pero quizás la mayor ventaja del nuevo diseño es su eficiencia. “Podemos empezar a generar electricidad cuando el viento sopla a una velocidad de 1,5 metros por segundo; los molinos de viento convencionales funcionan a partir de 3 a 3,5 metros por segundo”, dice Wepfer. “Además, no es necesario desconectar el molino de viento en una tormenta. Basta con regular el paso de las aspas para mantener el nivel de generación programado”.

Desarrollar un diseño innovador también ha implicado problemas. El revés principal fue cuando se cayó una pala de rotor del prototipo y hubo que recalcular varios aspectos del proyecto. La versión más reciente del prototipo ha resuelto los problemas: palas de polímero reforzado con fibra de carbono sustituyen a la construcción original de aluminio y acero, el eje principal es más grande y los mecanismos de control de paso tienen un nuevo diseño.

Ahora, Wepfer se prepara para la producción en serie. El prototipo fue relativamente caro, con mucho trabajo artesanal. Con la producción en serie, el proceso será más eficiente y reducirá el consumo de materiales. “Utilizamos 60 toneladas de acero en el prototipo. Esa cantidad bajará sensiblemente gracias a un nuevo diseño de la estructura de apoyo”, dice Wepfer. Habrá que subcontratar la fabricación de algunas piezas, ya que los talleres propios de Wepfer no disponen de capacidad suficiente.

Su producto ha despertado mucho interés: “Hemos recibido consultas y visitas de todo el mundo, incluso de China y Corea del Norte”, dice Wepfer. “Tenemos pensado ampliar la oferta de productos”.

Las turbinas se entregarán como unidades individuales o como dos, tres o incluso cuatro unidades colocadas sobre una sola estructura. Habrá versiones más pequeñas y más grandes pero Wepfer cree que el tamaño deberá respetar ciertos límites para preservar las ventajas del diseño.

“Representa todo un hito en mi carrera como inventor”, afirma. “Es un proyecto bastante grande para nosotros y es muy diferente de todo lo que se comercializa actualmente. Lo considero un invento importante”.

Como cabría esperar, Hans Wepfer piensa seguir trabajando. “Todo esto me ha dado otras ideas para productos nuevos”, dice. “Pero no les diré cuáles son”.

Elementos centrales
SKF suministra tres elementos centrales del nuevo molino de viento de Wepfer. La construcción entera gira sobre una corona de orien­tación de SKF acoplada a una rueda dentada de 2,5 metros. Los ejes de las aspas se sujetan en cada extremo con un rodamiento de rodillos a rótula SKF y un soporte SKF, y el mecanismo de paso hidráulico utiliza dos rodamientos de bolas de contacto angular.