Los investigadores han dado un paso clave para ayudar a la vida silvestre a coexistir de manera más segura con la generación de energía eólica al demostrar el éxito de un sistema de detección de impacto que utiliza sensores de vibración montados en las palas de la turbina.
Los hallazgos son importantes porque si bien la energía eólica generalmente se considera como energía verde, el peligro para las aves, en particular las águilas calvas y las águilas reales, protegidas por el gobierno federal, es una preocupación.
El autor correspondiente Roberto Albertani y colaboradores de la Facultad de Ingeniería de la OSU y del Centro de Ciencias Marinas Hatfield de la Facultad de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera han creado un sistema de sensor integrado que puede determinar si un pájaro o un murciélago golpea una turbina.
El sistema también puede determinar qué especies estuvieron involucradas en la colisión.
"Si una turbina golpea a un ave genérica, por triste que sea, no es tan crítico como golpear a un águila real protegida, lo que podría provocar un tiempo de inactividad en las operaciones de la turbina y pérdidas en los ingresos, y lo más importante, la pérdida de un miembro deuna especie protegida ", dijo Albertani, profesor de diseño de ingeniería mecánica de Boeing en la Oregon State University.
El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos estima que hay aproximadamente 143,000 águilas calvas y 40,000 águilas reales en los Estados Unidos.
Una fuente de energía en crecimiento en los EE. UU., La energía eólica utiliza torres de hasta 300 pies de altura, generalmente equipadas con tres palas con envergadura doble que la de un Boeing 747. En sus puntas, las palas se mueven cerca de 200 millas por hora.
"En los parques eólicos terrestres, las encuestas de canales y el monitoreo visual a largo plazo han sido las formas típicas de evaluar las colisiones y las tasas de mortalidad", dijo Albertani. "Factores como el error del topógrafo y la eliminación de la carcasa por los carroñeros pueden hacer que los datos sean inexactos".Y los estudios de cadáveres son caros o no factibles en ubicaciones remotas u otros sitios como campos agrícolas, hábitats de arbustos densos o en operaciones de turbinas en alta mar ".
La investigación realizada por Albertani, estudiante de posgrado de la Facultad de Ingeniería Congcong Hu, y Robert Suryan del Departamento de Pesca y Vida Silvestre del Centro de Ciencias Marinas probó un diseño conceptual de un sistema que detecta automáticamente las colisiones. El sistema presenta un sensor de vibración en la basede una cuchilla, un sensor acústico en la carcasa del generador para captar los sonidos de los pájaros y una cámara óptica en la base de la torre.
Usando un lanzador de aire comprimido en el Centro de Tecnología Eólica del Laboratorio Nacional de Energía Renovable en Boulder, Colorado, los investigadores simularon los impactos de las aves disparando pelotas de tenis a las turbinas.
"Los resultados generales de 29 pruebas de campo con golpes de cuchilla mostraron detección y confirmación positivas 14 veces", dijo Albertani. "Probablemente los impactos no detectados fueron eventos de baja energía. Se cree firmemente que la tasa de éxito se puede aumentar significativamente".
observó que la mayoría de los golpes detectados ocurrieron en el borde delantero de la cuchilla a medio camino entre el punto medio y la punta de la cuchilla
"Un resultado de gran interés fue la capacidad de detectar un golpe por cualquiera de los sensores instalados en las tres palas, una indicación de que no necesariamente todas las palas de un rotor necesitan estar equipadas con sensores para detectar impactos", dijo."Este estudio demuestra la viabilidad de un sistema de detección de impacto basado en sensores de vibración".
El Departamento de Energía de EE. UU. Apoyó la investigación. Los resultados se publicaron en energía eólica .
La Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del departamento está apoyando a Albertani en un proyecto relacionado para detectar y disuadir a las águilas que se acercan, así como para determinar si se produjo un golpe de cuchilla.
Albertani está trabajando con Sinisa Todorovic, profesora asociada de ciencias de la computación en OSU, y Matthew Johnston, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática, en lo que esperan sea un gran avance en una expansión de la energía eólica más segura para la vida silvestre en todo el mundo.
La idea es que una cámara conectada a una computadora determinaría si un ave que se aproxima es un águila y si está volando hacia las cuchillas. Si ambas respuestas son afirmativas, la computadora activaría un elemento disuasivo cinético a nivel del suelo: movimiento aleatorio, brillantefacsímiles coloreados de personas, diseñados para jugar con la aparente aversión de las águilas hacia los humanos.
Cuando un sensor de vibración detecta un golpe, los datos de video grabados de la cámara podrían examinarse para determinar si el impacto fue causado por un águila u otra cosa.
El equipo de Albertani también incluye dos colaboradores del Servicio Geológico de EE. UU., El estadístico biológico Manuela Huso y el biólogo de vida silvestre y experto en águilas Todd Katzner. Un consejo asesor externo incluye representantes de la industria de la energía eólica.
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Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Oregón . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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