Una búsqueda para aprovechar la energía eólica para la generación de energía marina 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 alcanzar la neutralidad de carbono.
Pero a pesar de su atractivo para un país archipiélago, hacer que la tecnología sea rentable para las compañías energéticas depende en gran medida de un factor esencial: el conocimiento del viento en sí.
«La única fuente de ingresos es el viento», dijo Teruo Ohsawa, profesor de la Escuela de Posgrado de Ciencias Marítimas de la Universidad de Kobe, que trabaja en la predicción de las complejidades de los vientos oceánicos. «Si el viento no sopla, no hay nada que podamos hacer».
Ohsawa produce mapas de gran precisión que muestran las velocidades del viento y otra información que pone a disposición en Internet para encontrar sitios adecuados para instalar turbinas eólicas.
El parámetro de rentabilidad es una velocidad media anual del viento de al menos 7 metros por segundo. Si la velocidad del viento disminuye un 10 por ciento, la energía con la que se genera electricidad se reduce en casi un 30 por ciento.
Dadas las dificultades que supone tomar mediciones reales tan lejos en alta mar, las simulaciones son cruciales.
Ohsawa estudió las lluvias torrenciales y los tifones cuando era estudiante 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, en su día libre se dirigió a la costa y quedó impresionado por la vista de los aerogeneradores que se alzaban a poca distancia. Se convenció del potencial de la generación de energía eólica en Japón.
Aunque en ese momento había poco interés en Japón, el accidente de la planta nuclear de Fukushima Daiichi en 2011, causado por un enorme terremoto y tsunami, aumentó el apetito del país por fuentes de energía renovables.
En 2015, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria lanzó un proyecto nacional para predecir los vientos oceánicos y mapearlos junto con información sobre la profundidad del agua y los derechos de pesca, en el que Ohsawa desempeñó un papel clave en la determinación de modelos predictivos.
La información sobre los vientos a unas pocas decenas de metros sobre el nivel del mar, donde se encuentran las palas de las turbinas, es esencial para la elaboración de mapas. Si bien existen modelos de estimación para países extranjeros, no son directamente trasladables a Japón. Esto se debe a que la complejidad de los vientos en áreas cercanas a la 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 para optimizar datos esenciales para sus simulaciones.
Finalmente, los datos de temperatura, presión, humedad y viento de la Agencia Meteorológica de Japón se combinaron con los 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 completó un mapa de las condiciones de los vientos marinos llamado «NeoWins» y se puso a disposición en Internet. El mapa muestra el océano alrededor de Japón en varios colores, como amarillo, rojo y melocotón, para indicar los niveles de velocidad del viento.
Se prevé que las zonas costeras tengan una amplitud de 500 metros de largo y ancho. Se logró una gran precisión con un error de solo el 5 por ciento en la velocidad media anual del viento en comparación con las mediciones reales.
En los últimos años, las turbinas eólicas se han vuelto más grandes y alcanzan hasta 250 metros de altura. Eso hace que sea cuestionable si las enormes instalaciones son una inversión inteligente o si se pueden reparar, dijo Ohsawa.
Sin embargo, el rápido calentamiento global provocará inundaciones, sequías y escasez de alimentos, dice Ohsawa, y «si no ampliamos la energía renovable, la Tierra puede perecer».
Con el respaldo del gobierno, el desarrollo de la energía eólica marina está avanzando.
«Queremos que los datos eólicos estén disponibles de forma gratuita para todo el mundo», afirmó Ohsawa. Aunque las turbinas eólicas son cada vez más habituales en Japón, también hay problemas por resolver, como la reducción de su incertidumbre y el desarrollo de la tecnología de observación remota.
«Seguiré pensando en lo que puedo hacer desde mi punto de partida en la meteorología», dijo.
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