Una búsqueda para aprovechar la energía eólica para la generación de electricidad en alta mar en Japón
La generación de energía eólica marina, que implica la construcción de turbinas eólicas gigantes en el océano, podría desempeñar un papel clave para ayudar a Japón a lograr la neutralidad de carbono.
Pero a pesar de su atractivo para una nación archipiélago, hacer que esta tecnología sea rentable para las empresas energéticas depende en gran medida de un factor crítico: el conocimiento del viento en sí.
"La única fuente de ingresos es el viento", afirma Teruo Ohsawa, profesor de la Escuela de Posgrado de Ciencias Marinas de la Universidad de Kobe, quien trabaja en la predicción de las complejidades de los vientos oceánicos. "Si el viento no sopla, no podemos hacer nada".
Ohsawa produce mapas muy precisos que muestran la velocidad del viento y otra información, que pone a disposición en Internet para ayudar a encontrar sitios adecuados para la instalación de turbinas eólicas.
El estándar de rentabilidad es una velocidad media anual del viento de al menos 7 metros por segundo. Si la velocidad del viento disminuye un 10 %, la cantidad de energía que genera electricidad disminuye casi un 30 %.
Dada la dificultad de tomar mediciones reales a esa distancia en el mar, las simulaciones son cruciales.
Ohsawa estudió las lluvias torrenciales y los tifones durante sus estudios universitarios y se unió a la facultad de la Universidad de Gifu en 2000. Su supervisor en el laboratorio le introdujo en la generación de energía eólica.
Mientras estudiaba en Europa, visitó la costa en su día libre y quedó impresionado por la vista de los aerogeneradores cercanos. Se convenció del potencial de generación de energía eólica en Japón.
Aunque en aquel momento el interés por estas energías era limitado en Japón, el accidente en la central nuclear de Fukushima Daiichi en 2011, provocado por un gran terremoto y tsunami, aumentó el apetito del país por las fuentes de energía renovables.
En 2015, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria lanzó un proyecto nacional para predecir y mapear los vientos oceánicos, así como brindar información sobre la profundidad del agua y los derechos de pesca, en el que Ohsawa desempeñó un papel clave en la determinación de los modelos predictivos.
La información sobre los vientos a pocas decenas de metros sobre el nivel del mar, donde se ubican las palas de los aerogeneradores, es esencial para la cartografía. Si bien existen modelos de estimación para países extranjeros, no son directamente aplicables a Japón. De hecho, la complejidad de los vientos en zonas cercanas a tierra se intensifica debido a la presencia de montañas.
Basándose en lo aprendido en Europa, Ohsawa buscó formas de minimizar el margen de error entre los valores calculados y los reales a través de prueba y error con el fin de optimizar los datos esenciales para sus simulaciones.
Finalmente, los datos de temperatura, presión, humedad y viento de la Agencia Meteorológica de Japón se combinaron con datos de temperatura de la superficie del mar desarrollados por la Universidad de Kobe y calculados utilizando una supercomputadora durante un período de seis meses.
En 2017 se creó un mapa de las condiciones de la energía eólica marina, llamado "NeoWins", que está disponible en línea. El mapa muestra el océano que rodea Japón en diferentes colores, como amarillo, rojo y melocotón, para indicar la velocidad del viento.
Los pronósticos se realizaron para zonas costeras de 500 metros de largo y ancho. Se logró una alta precisión, con un error de tan solo el 5 % en la velocidad media anual del viento con respecto a las mediciones reales.
En los últimos años, las turbinas eólicas se han vuelto más grandes y pueden alcanzar alturas de hasta 250 metros. Esto plantea dudas sobre si estas enormes instalaciones son una inversión inteligente o si son reparables, afirmó Ohsawa.
Sin embargo, el rápido calentamiento global provocará inundaciones, sequías y escasez de alimentos, advierte Ohsawa, y "si no desarrollamos energía renovable, la Tierra podría perecer".
Con el apoyo del gobierno, el desarrollo de la energía eólica marina está avanzando.
"Queremos que los datos eólicos sean accesibles para todos", afirmó Ohsawa. Si bien las turbinas eólicas son cada vez más comunes en Japón, los desafíos para reducir su incertidumbre y desarrollar tecnologías de observación remota siguen multiplicándose.
"Voy a seguir pensando en lo que puedo hacer desde mi punto de partida en la meteorología", dijo.
