Development of Savonius wind turbine blades, using composite materials

Abstract

Argentina está comprometida con la implementación del Acuerdo de París y el cumplimiento colectivo del objetivo de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), donde nuestro país no excederá la emisión neta de 359 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente (MtCO2e) en el año 2030, aplicable a todos los sectores de la economía. Para lo cual, en el año 2030, la generación de electricidad proveniente de fuentes renovables se habrá incrementado significativamente y se contará con mayor infraestructura para la generación distribuida. En este contexto, la generación de energía eléctrica a pequeña escala a través de energías renovables cumple un papel importante.

Los aerogeneradores de baja potencia se construyen con diversos materiales. Sin embargo, los materiales compuestos se han convertido en actores centrales principalmente como elemento aligerador de estructuras de los álabes.

El presente trabajo se organizó en torno al desarrollo de un material compuesto mediante la técnica de laminación manual, con la finalidad de fabricar los álabes semicirculares de un aerogenerador Savonius de baja potencia (menor a 1 kW). En este contexto, se realizaron simulaciones FEM con materiales en Ansys Composite PrepPost. A su vez, se realizó la selección y cálculo de materiales para la construcción de los álabes, la fabricación de los mismos, el diseño del ensamble para vincular los distintos componentes estructurales del dispositivo, y la caracterización térmica, química y mecánica del laminado y sus materiales constituyentes, incluyendo la observación mediante microscopía óptica.