¿Aerogeneradores de madera?

Recientemente se ha hablado mucho de start-ups que están desarrollando tanto torres como palas de aerogenerador de madera. Aún son compañías y proyectos muy embrionarios pero merece la pena echar un vistazo a esta tecnología para ver qué recorrido puede tener.

 

LVL o la madera para construcción

LVL (Laminated Veneer Lumber) o tablero laminado es un producto industrial que básicamente consiste en unir tablas de madera maciza con cola para hacer tableros muy resistentes.

 

 

Se creó en Estados Unidos en la década de los 70 como solución constructiva industrializada.

 

 

En un material muy utilizado en construcción ya que ofrece grandes ventajas frente al acero y al hormigón como:

• Mayor resistencia
• Menor peso
• Gran capacidad de carga
• Mayor sostenibilidad medioambiental

 

En cuanto a la resistencia al fuego, pese a ser madera con adhesivo, no parece que sea un aspecto especialmente preocupante ya que cumple con todas las normativas de construcción. Además, al ser un producto industrial, se puede configurar dependiendo del uso. Es muy popular en Norteamérica y en los países nórdicos, donde existen edificios donde el LVL ha sustituido en gran medida al hormigón y al acero.

 

 

Stora Enso es el fabricante de LVL detrás de las aplicaciones de la madera al mundo eólico. Es una compañía finlandesa con 20.000 empleados y ventas anuales de 9.400 m€ en 2023 y cuya unidad de negocio de materiales de madera para construcción supone ya el 15% de su facturación. En su web se pueden ver muchas proyectos constructivos realizados con LVL.

 

Modvion: torres de madera

 

Sin duda, la empresa sueca Modvion es la más conocida en el sector con sus torres de madera laminada y ha despertado el interés de grandes empresas. Vestas entró en su capital en 2021 a través de su brazo inversor. Stora Enso también es uno de sus socios tecnológicos (y su proveedor de madera LVL) mientras que tanto Vattenfall como RWE han mostrado su interés comercial aunque sin compromiso de compra. De hecho, llama la atención que Vattenfall anunció su interés en 2020 y después no ha habido proyectos comerciales con este tipo de torres.

 

 

Modvion ha instalado 2 torres prototipo: una de 30m en 2020 y otra de 105m en 2023 con una V90 2 MW encima. Este proyecto ha sido el que más repercusión ha tenido y está muy bien documentado en este vídeo:

 

 

 

Cabe destacar que el principal argumento de venta de la compañía es la menor huella de carbono de esta solución frente al acero o incluso el hormigón. También se nombran como ventajas la facilidad de transporte y la posibilidad de alcanzar alturas de hasta 200m.

 

El objetivo de la empresa es muy ambicioso ya que habla de tener el 10% de la cuota mundial en 10 años. Veremos si los niveles de coste y ritmos de montaje están a la par de las torres tubulares porque si no es así, será difícil verlas más allá de proyectos nicho.

 

Voodin: palas de madera

 

La start-up alemana Voodin Blades apuesta por aplicar el material LVL a las palas del aerogenerador. Ya han instalado el primer prototipo con palas de 20m en una antigua turbina Enercon de 500 kW en Alemania.

 

 

Tienen planes para instalar palas de 60 y 80m en próximos prototipos. Al igual que Modvion, su socio tecnológico y proveedor es Stora Enso.

 

Como en el caso de las torres, la menor huella de carbono en la fabricación es uno de los argumentos de venta pero por encima de ese está la reciclabilidad. Con los retos tecnológicos que hay para reciclar palas de fibra de vidrio, disponer de palas de madera parece una ventaja clara desde el punto de vista de circularidad.

 

Parece claro que la resistencia y flexibilidad de la madera son perfectas para las palas pero no he encontrado información sobre el peso. Sospecho que una pala 100% de LVL será más pesada que su equivalente en fibra de vidrio y/o carbono. De ser así sería una limitación muy grande ya que el peso de del rotor dimensiona el resto de la turbina y más peso girando haría mucho más caro el resto del aerogenerador por tener mayores cargas.

 

Ventajas y desventajas de la madera LVL

 

Ya hemos visto algunas de sus ventajas principales:

• Menor huella de carbono: Voodin habla de 78% menos emisiones de CO2
• Reciclabilidad: especialmente frente a la fibra de vidrio
• Peso: mucho más ligera que el acero y el hormigón. De hecho, si hablamos del ratio dureza/peso, el LVL obtiene un valor que dobla al del acero.
• Modularidad: es un producto que se fabrica de forma modular y se transporta a campo
• Sostenibilidad: madera de bosques sostenibles

 

Pero hay aspectos donde no queda clara la competitividad de la solución:

• Coste: aunque Voodin habla de 20% reducción de precio, lo cierto es que hasta que no haya proyectos comerciales será difícil validar esto.
• Tiempos de montaje: en el caso de las torres no se dan datos pero sobre el papel, no parece un montaje sencillo.
• Peso: en el caso de las palas es un asunto clave y no hay datos.

 

¿Es nuevo el uso de madera en las turbinas?

 

No, la madera se lleva utilizando mucho tiempo en la industria. El uso más extendido fue hace unos años la madera de balsa para la viga de las palas. Las propiedades de este tipo de madera en cuanto a resistencia y peso la hacían perfecta para la parte estructural de la pala. Ecuador es el principal exportador de madera de balsa como se explica en este artículo.

 

Hace unos años hubo cierta polémica porque el mercado negro de madera de balsa estaba contribuyendo a la deforestación del Amazonas. De hecho, el incunable que ya es la primera edición de la siempre muy recomendable WindLetter de Sergio Fdez Munguía hablaba sobre este tema.

 

La madera de balsa ha sido desplazada de forma paulatina por materiales compuestos como el PET con propiedades similares y con mayor disponibilidad.

 

Pero hay si hablamos de pioneros en el uso de madera, la empresa inglesa Aerolaminates se lleva la palma. Ya a mediados de los 90 había desarrollado la tecnología para fabricar palas de madera y fibra epoxy. La compañía fue posteriormente comprada por NEG Micon en 1999, quien posteriormente se fusionaría con Vestas. Buceando en Google, parece que las palas fabricadas con esta tecnología tuvieron algún problema con los rayos. En este artículo antiguo de una revista especializada llamada AITIM se puede encontrar una descripción de la fabricación de estas palas que resulta muy interesante. Lástima que no incluya fotos.

 

¿Hay más componentes que podrían ser de madera?

 

Sin entrar en consideraciones de coste, parece que el LVL puede ser una alternativa al acero y al hormigón. Sin tener datos concluyentes, parece que por peso es más complicado que sustituya a la fibra de vidrio. La carcasa de las nacelles podría ser un uso pero actualmente son de fibra de vidrio (las antiguas de Siemens con forma cilíndrica sí que eran metálicas) así que añadiría peso. Quizás los internos de las torres (plataformas, escaleras, etc) podrían ser de madera. El resto de los componentes (fundidos, componentes mecánicos, eléctricos, etc) parece difícil que puedan ser de madera.

 

Conclusión

 

Sin duda es una tendencia a seguir en los próximos años, en especial las torres de este material. Veo difícil que puedan desbancar a las torres de acero por coste y velocidad de montaje pero sin duda podrían hacerse con un nicho del mercado si en un futuro hay limitaciones a la huella de carbono de las plantas eólicas. También podrían competir en torres muy altas junto a otras soluciones ya maduras como las de hormigón (Max Bogl o Nordex) y a soluciones innovadoras como las de Nabrawind.