Molinos eólicos de madera microlaminada LVL

Los molinos para producción de energía eólica ya forman parte del paisaje contemporáneo. Estos aerogeneradores producen energía renovable, pero su diseño aún sigue optimizándose. El diseño de la estructura en madera microlaminada LVL (Laminated Veneer Lumber) es uno de los últimos pasos dados hacia una producción energética aún más sostenible.

Fotografía: Otto Lundman

Un aerogenerador sostenible

El mundo de las energías renovables determina un escenario consolidado que es objeto de un desarrollo continuo. A la investigación tradicional que busca la optimización de los sistemas de captación de energía se suma la búsqueda de la huella cero, es decir, reducir al mínimo el impacto medioambiental. En este sentido el diseño de un molino de viento para producción de energía eólica, construido en madera es un paso más en ese camino.

Fabricación de las piezas de tablero de madera microlaminada en taller.

Piezas que van a conformar el fuste de madera del aerogenerador y su unión atornillada.

Construcción modular y transportable en LVL

El molino de viento de madera diseñado por Modvion, empresa de origen sueco, es una pieza que permite una construcción modular de madera, mejorando y simplificando el proceso constructivo y la logística. La tecnología de las torres eólicas se ha mejorado en las últimas décadas, por ello el diseño de esta pieza se optimiza para adaptarse a la construcción en madera. La vida útil de una turbina se estima entre 25 y 30 años, la construcción de madera excede ese cálculo por lo que el molino podría permanecer en uso sin incidencias estructurales. La construcción actual de torres requiere de postes de gran altura que incrementan notablemente el coste de su transporte, especialmente debido al tamaño del diámetro en su base que, en ocasiones exceden los 4,30 m de diámetro. No existe un límite en altura para las turbinas. La demanda actual se encuentra entre los 150-200 m, un dato que se espera que aumente con el paso de los años. Además, la construcción en acero de las torres representa un coste muy alto que supone una gran inversión económica que lleva mucho tiempo recuperar.

El sistema permite el transporte convencional al ir despiezado el fuste, así como su montaje en el lugar donde se vaya a ubicar.

La torre se construye como una tubería de madera laminada LVL diseñada en módulos que se unen cada 24 m. El proceso de fabricación de los módulos tiene lugar en taller, donde se unen las diferentes secciones, se revisan y se sellan. Cada sección es examinada y cuidada para garantizar que el módulo final tenga una buena calidad de ejecución. El módulo que estará en contacto con el terreno se completa con una pieza especial de acero para que la transición entre la madera y la cimentación sea lo más rígida posible, de esta forma se reduce más su momento impidiendo el zarandeo provocado por la esbeltez del conjunto de la torre. El ensamblaje sucede en la propia obra, las secciones se van colocando una sobre otra hasta completar la altura total de la torre. La última pieza en completar la construcción es la propia cabeza del aerogenerador, que se ensambla mediante elementos especiales, al igual que la cimentación.

Montaje de los módulos en taller

Detalle de la composición del tablero de madera microlaminada con el acabado exterior de revestimiento polimérico de poliurea como protección . Los tableros LVL o de madera microlaminada están compuestos por chapas de madera con la veta en la misma dirección y unidas, habitualmente, con colas fenólicas.

Sección de un módulo de turbina

Sellados interiores del módulo de madera

Pieza de remate en acero para ensamblaje con la cimentación del aerogenerador

Fotografía: Otto Lundman

Fuste de la torre eólica, con la sección de acero de la base, antes de aplicar el revestimiento de protección frente a golpes y humedades: una impermeabilización de poliurea. Fuente Teknos

El ciclo de emisiones de una turbina de 110 m de alto en acero es de unas 1250 toneladas de dióxido de carbono, el equivalente de esta construcción en madera es de 125 toneladas de dióxido de carbono. Las dimensiones del molino así como su proporción depende del tamaño de la turbina soportada. Una turbina de 6MW supone una carga mucho mayor que una de 2MW, en este caso el molino tipo requeriría entre 300 y 1200 m3 de madera que es lo mismo que un 1,5-5 min de crecimiento en los bosques suecos.

Fotografía: Otto Lundman

 El primer prototipo de molino construido íntegramente en madera por Modvion, fue construido en Björkö a las afueras de Gothenburg. Con 30 m de altura, el molino se encuentra en pleno funcionamiento, planteando la construcción seriada de este modelo para el año 2022. El actual prototipo está siendo utilizado para obtener datos y establecer una línea de investigación solvente al respecto de este nuevo diseño.

Fotografía: Otto Lundman

Fotografía: Otto Lundman

La madera laminada es más resistente que el acero a igual peso, en algunas secciones, lo cual permite que la posición de las turbinas se eleve más mediante un soporte más alto. Uno de los objetivos de diseño es el de conseguir la máxima altura posible de la turbina, llegando a 110 o 150 m. El prototipo actual ha sido construido en colaboración con Moelven, la fábrica de adhesivos situada en Töreboda. La tecnología de los adhesivos refuerza la resistencia de la madera laminada, lo que permite un peso muy bajo facilitando su transporte. Además, la posibilidad de montaje mediante un sistema modular que se pueden unir in situ permite realizar un transporte más cómodo y acceder a lugares de topografía complicada.

Fotografía: Otto Lundman

Fotografía: Otto Lundman

Fotografía: Otto Lundman

Fotografía: Otto Lundman

“la madera tiene una propiedades fantásticas y necesitamos construir mucho más en madera si queremos alcanzar los objetivos climáticos” Johan Åhlén (Moelven Töreboda)

El coste de los molinos de viento de madera es menor que los mismos desarrollados en acero, ya que los costes de producción son significativamente menores. El dióxido de carbono absorbido por los árboles mientras crecen se almacena en los molinos, lo que significa que las turbinas son climatológicamente neutrales desde el principio. A estos aspectos se añaden las perspectivas de futuro, en las que la Unión Europea espera que el viento sea la mayor fuente de energía en 2027. Con la construcción de este tipo de molinos desarrollados con un diseño sostenible, las energías renovables y el objetivo de emisiones cero se aproxima cada vez más a un equilibrio que augura datos positivos. 

Fotografía: Otto Lundman

Fotografía: Otto Lundman

Diseño y construcción: Modvion

Construcción y montaje: Moelven

Emplazamiento: Björkö, Suecia

Fecha: 2020