Un equipo de investigadores ha desarrollado una innovadora configuración de dos microturbinas contra-rotativas que genera un 37% más de energía que una sola turbina

Dos microturbinas eólicas contra-rotativas logran captar el “giro” oculto del viento, generando un 37% más de energía que una sola turbina. Este avance abre nuevas posibilidades para sistemas energéticos compactos y descentralizados.

• Turbinas diminutas con nuevo diseño.
• +37 % energía aprovechada.
• Capturan energía de la estela.
• Disposición en tándem, clave.
• Ideal para sensores remotos, IoT.
• Posible aplicación en zonas aisladas.
• Avance experimental, base para escalar.

Pequeñas turbinas eólicas generan un 37 % más de energía al aprovechar el “giro oculto” del viento

La mayoría piensa en aerogeneradores gigantes al hablar de energía eólica. Pero un grupo de investigadores liderado por Shuo Zhang está yendo en dirección opuesta: hacia lo micro. Su foco está en turbinas de menos de 200 milímetros de diámetro, capaces de generar energía allí donde las grandes estructuras no pueden llegar.

La clave del avance radica en un diseño en tándem con giro contrario: dos pequeñas turbinas colocadas una detrás de otra, girando en sentidos opuestos. Esta disposición logra un aumento de hasta el 37 % en la producción energética en comparación con una turbina aislada. En un contexto donde se busca eficiencia incluso en los rincones más remotos del planeta, este tipo de innovación resulta crucial.

Capturar el giro que nadie más ve

Gracias a una técnica avanzada llamada velocimetría de imágenes de partículas estereoscópica, el equipo pudo visualizar con precisión cómo fluye el aire después de pasar por una microturbina. Lo sorprendente es que la estela —ese flujo de aire turbulento que muchos sistemas desperdician— aún conserva energía rotacional aprovechable.

Colocando una segunda turbina a una distancia óptima de 12 radios del rotor principal, y haciéndola girar en sentido opuesto, se logra reutilizar esa energía oculta. Esto transforma lo que era una pérdida aerodinámica en una oportunidad de generación. La disposición contrarrotante, además, supera en eficiencia incluso a la configuración tradicional de rotación conjunta, especialmente en condiciones de turbulencia intensa.

Microgeneración que puede marcar la diferencia

Este diseño puede revolucionar la energía descentralizada, especialmente en aplicaciones que requieren autosuficiencia energética, como sensores ambientales en zonas polares, estaciones meteorológicas portátiles, o nodos de IoT en explotaciones agrícolas. Son entornos donde la conexión a la red es inviable o costosa, y donde la generación solar no siempre es suficiente.

Ya existen ejemplos tangibles de interés por este tipo de tecnología. En países como Japón o Alemania, se están estudiando soluciones energéticas compactas para reforzar infraestructuras críticas ante emergencias climáticas. También se exploran aplicaciones para vehículos aéreos no tripulados (drones) o robots móviles, donde el peso y tamaño de los sistemas de energía son determinantes.

Una base sólida para el diseño futuro

Además de comprobar la ganancia energética, el estudio proporciona una base experimental útil para optimizar el diseño de estos sistemas: desde el índice de velocidad de punta (tip-speed ratio) hasta la separación ideal entre rotores. Así, se abre la puerta a nuevas generaciones de turbinas más inteligentes, modulares y adaptables a entornos cambiantes.

Este enfoque recuerda a los principios usados en turbinas de múltiples etapas de los motores a reacción, pero aplicados a una escala más accesible y sostenible. La inspiración cruzada entre disciplinas sigue demostrando su valor para la innovación energética.

Potencial

El aprovechamiento eficiente de microflujos de viento mediante turbinas compactas podría jugar un papel clave en la transición energética:

• Reducir la dependencia de baterías en sensores remotos, disminuyendo residuos electrónicos.
• Abastecer zonas rurales o aisladas, sin necesidad de grandes inversiones en infraestructura.
• Impulsar el autoconsumo energético en dispositivos portátiles y aplicaciones móviles.
• Complementar sistemas solares en climas con baja radiación o estaciones sombrías.
• Fomentar redes eléctricas distribuidas, más resilientes frente a cortes o catástrofes naturales.

En un escenario donde cada kilovatio cuenta, soluciones como estas permiten extender la energía renovable a donde antes no llegaba. La clave estará en traducir esta eficiencia experimental en productos robustos y asequibles, listos para escalar en un mundo que ya no puede esperar.

Más información: Experimental study of two low tip-speed ratio micro-scale wind turbines operating in tandem | Journal of Renewable and Sustainable Energy | AIP Publishing