Además de aprovechar el viento para generar energía limpia, las turbinas pueden ayudar a canalizar el dióxido de carbono a los sistemas que extraen los gases de efecto invernadero del aire (SN: 10/8/21). Los investigadores dicen que sus simulaciones muestran que las turbinas eólicas pueden arrastrar aire sucio desde arriba de una ciudad o una chimenea hacia las estelas de las turbinas. Eso aumenta la cantidad de CO₂ que llega a las máquinas que pueden eliminarlo de la atmósfera. Los investigadores planean describir sus simulaciones y una prueba de túnel de viento de un sistema reducido en una reunión de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física en Indianápolis el 21 de noviembre.

Abordar el cambio climático requerirá reducciones dramáticas en la cantidad de dióxido de carbono que los humanos liberan al aire, pero eso por sí solo no será suficiente (SN: 10/3/22). Una parte de la solución podría ser sistemas directos de captura de aire que eliminen algo de CO₂ de la atmósfera (SN: 9/9/22).

Pero las grandes cantidades de CO₂ producidas por las fábricas, las centrales eléctricas y las ciudades a menudo se concentran en alturas que las colocan fuera del alcance de la maquinaria en el suelo que puede eliminarlas. “Estamos investigando los beneficios de la dinámica de fluidos de utilizar la estela de la turbina eólica para redirigir concentraciones más altas” a sistemas de captura de carbono, dice la ingeniera mecánica Clarice Nelson de la Universidad de Purdue en West Lafayette, Indiana.

A medida que las grandes turbinas eólicas generadoras de energía giran, provocan turbulencias que atraen el aire hacia las estelas detrás de ellas, dice el ingeniero mecánico Luciano Castillo, también de Purdue. Es un efecto que puede concentrar dióxido de carbono lo suficiente como para que la captura sea factible, particularmente cerca de grandes ciudades como Chicago.

“La belleza es que [alrededor de Chicago], tienes uno de los mejores recursos eólicos de la región, por lo que puedes usar la turbina eólica para tomar algo del aire sucio de la ciudad y capturarlo”, dice Castillo. Las turbinas eólicas no requieren el enfriamiento que necesitan las plantas nucleares y de combustibles fósiles. “Entonces, no solo estás produciendo energía limpia”, dice, “no estás usando agua”.

Hacer funcionar los sistemas de captura a partir de la energía producida por las turbinas eólicas también puede abordar la carga financiera que a menudo conlleva la eliminación de CO₂ del aire. “Incluso con los créditos fiscales y la posible venta del CO₂, existe una gran brecha entre el valor que se puede obtener al capturarlo y el costo real” que conlleva impulsar la captura con energía que proviene de otras fuentes, dice Nelson. “Nuestro método sería un beneficio sin costo adicional” para los parques de turbinas eólicas.

Probablemente hay muchos factores que afectarán el transporte de CO₂ por las turbinas del mundo real, incluidas las interacciones que tienen las estelas de la turbina con el agua, las plantas y el suelo, dice Nicholas Hamilton, ingeniero mecánico del Laboratorio Nacional de Energía Renovable en Golden, Colorado, que no participó en los nuevos estudios. "Estoy interesado en ver cómo este grupo escaló su experimento para la investigación del túnel de viento".

CITAS

C.Nelson. Sobre el arrastre de carbono en la estela de un aerogenerador . Reunión de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física, Indianápolis, 21 de noviembre de 2022.

AE Moser. Estudio experimental de la captura de CO₂ en un aerogenerador modelo. Reunión de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física, Indianápolis, 21 de noviembre de 2022.

Acerca de James R. Riordon

James Riordon es un escritor científico independiente que cubre temas de física, matemáticas, astronomía e historias ocasionales sobre estilos de vida.