El viento es una fuente de energía renovable, limpia, no contaminante e inagotable. Estas características han contribuido a que las tecnologías de la energía eólica sean un factor clave para el desarrollo sostenible de la sociedad, algo necesario dado el tamaño y la población cada vez mayores de nuestras ciudades.
Estos entornos urbanos pueden sin duda beneficiarse de la aplicación de estrategias de energía eólica y han atraído una notable atención en los últimos años.
Para su investigación de doctorado, Yu-Hsuan Juan investigó cómo mejorar el potencial de la energía eólica urbana en un entorno urbano compacto. Su investigación revela que un diseño adecuado de los edificios de gran altura podría dar lugar a nuevas e interesantes posibilidades en relación con la energía eólica urbana.
Ciudad compacta.
Una forma de limitar la expansión urbana en nuestras ciudades y, al mismo tiempo, lograr un desarrollo urbano más sostenible es emplear el concepto de ciudad compacta.
La ciudad compacta se refiere al concepto de emplear una buena planificación para lograr una forma o disposición de edificios urbanos sostenibles más compactos, que no sólo impliquen mayores densidades de edificios altos, sino que también estén conectados por un sistema de transporte público eficiente. Con la creciente densificación urbana, el diseño y la sostenibilidad de las ciudades compactas con edificios de gran altura es cada vez más importante.
Más turbulencias.
Los edificios con una altura de 100 metros o más son cada vez más comunes en muchas ciudades del mundo, y estos edificios están sujetos a vientos de gran altura.
Sería un gran desperdicio no aprovechar estas estructuras para la producción de energía eólica de gran altura. Al pasar el viento por los estrechos espacios entre los edificios de gran altura, pueden producirse velocidades de viento más rápidas con el potencial de ser convertidas en otras formas de energía.
Sin embargo, el viento tiende a ser más turbulento y menos predecible en las zonas urbanas debido a la complejidad y la rugosidad heterogénea del terreno.
Por lo tanto, las evaluaciones precisas y de alta resolución del viento urbano son cruciales para recopilar información que pueda usarse en el diseño de instalaciones para aprovechar plenamente la energía eólica.
Como herramienta eficaz para el diseño urbano en su fase inicial, las simulaciones mediante dinámica de fluidos computacional (CFD) han sido reconocidas como una herramienta clave para analizar el potencial de la energía eólica urbana.
Ubicación.
En su investigación de doctorado, Yu-Hsuan Juan estudió el potencial de generación de energía eólica urbana en función de una serie de parámetros para edificios de gran altura cercanos, como el trazado urbano, el diseño de las esquinas de los edificios y la densidad urbana.
Los resultados de la validación del CFD muestran un acuerdo razonable para la velocidad media de la corriente y la intensidad de la turbulencia entre las predicciones del CFD y los datos de los experimentos en el túnel de viento.
Yu-Hsuan señaló que el espacio entre los edificios, que suele ser muy pequeño en comparación con la altura del edificio en las zonas de edificios altos compactos, puede aumentar significativamente la velocidad media del viento y el potencial de energía eólica debido al conocido efecto de concentración.
Por lo tanto, el impacto de la geometría de los edificios y su disposición son de especial interés a la hora de caracterizar y mejorar el potencial de energía eólica urbana.
La investigación de Yu-Hsuan ha revelado que puede ser más eficaz investigar alternativas de diseño más amplias a través de la planificación temprana del diseño urbano, y así idear la configuración óptima de los edificios de gran altura en la llamada ciudad compacta para hacer realidad la viabilidad de la recolección de energía eólica urbana para el desarrollo urbano sostenible.
Vía www.tue.nl
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