Días atrás el Instituto para Materiales Superconductores y Electrónicos de la Universidad de Wollongong, en Australia, anunció que, en un plazo de cinco años, serían capaces de desarrollar turbinas eólicas a un tercio del costo actual y "1000 veces más eficientes", para ser instaladas a lo largo de la costa de Australia.

Lo espectacular del anuncio levantó interés, pero también varias dudas, pues la nota solo explicaba que este logro se obtendría por medio de reemplazar las bobinas de cobre tradicionales por materiales superconductores, lo que permitiría a su vez eliminar el sistema de engranajes (caja de cambios) de las turbinas eólicas convencionales, reduciendo el peso y tamaño de las mismas en 40% y también sus costos de producción, transporte, instalación y mantenimiento, en dos tercios.

El material superconductor sobre el que se está trabajando, decía el artículo, sería el Diboruro de Magnesio (MgB₂), un superconductor económico de producir y que tiene la temperatura crítica más elevada que se conoce (39° Kelvin, es decir, -234° Celsius), casi el doble de los superconductores tradicionales.

A diferencia de los conductores de metales nobles como el cobre, un superconductor es capaz de transportar energía eléctrica sin ningún tipo de resistencia, eliminando la pérdida de la misma. Eso sí, estas propiedades sólo aparecen a partir de temperaturas bajísimas (llamada temperatura crítica), lo que ha frenado la mayoría de sus potenciales aplicaciones prácticas.

No es tan fácil como suena

Pese a la confianza que demuestra el Dr. Shahriar Hossain en su video respecto del éxito del proyecto, su entusiasmo no es compartido por varios de los que leyeron la nota. De entrada, muchos cuestionaron cómo se llegó a la cifra de "1000 veces más eficiente", que no se explica en el artículo y que sería, de hecho, superior a la cantidad de energía que es teóricamente posible extraer del viento, por lo que probablemente la cifra se refiere a otra cosa. Una estimación más conservadora es que turbinas eólicas basadas en superconductores podrían transformar los generadores actuales de 2 o 3 megawatts a unos capaces de generar 10 megawatts.

Además, el doctor Hossain no es el único que está trabajando sobre la idea de usar superconductores en turbinas eólicas. De hecho, equipos estadounidenses y europeos están compitiendo por ser los primeros en resolver las dificultades de esta solución. Y es que las dificultades no son pocas.

La mayor complejidad, como resulta lógico, es lograr mantener la bobina a las bajísimas temperaturas que requiere para operar como superconductor, al mismo tiempo que rota. El proyecto de la Unión Europea, Suprapower Consortium, busca precisamente solucionar este inconveniente, con un diseño que esperan tener listo el año 2016 y que también utiliza al diboruro de magnesio como superconductor, el que irá dentro de una carcasa llamada cryostat que utilizará helio como refrigerante y un complejo sistema de aislación.

Sin embargo, lograr llevar al material a su temperatura crítica es sólo una mitad del desafío, pues una vez logrado esto, los superconductores presentan una característica bien problemática: cuando el alambre se mueve en un campo magnético (que es precisamente lo que hacen todos los generadores eléctricos), su habilidad de producir corriente se reduce. Es decir, para lograr producir más corriente se requeriría enrollar más alambre, lo que a su vez significa más peso y mayor costo, anulando en parte el beneficio de usar superconductores. "Las líneas de flujo magnético interfieren con la habilidad del alambre para transmitir electricidad, reduciendo su eficiencia", explica a New Scientist el doctor Venkat Selvamanickam, a cargo del equipo financiado por el gobierno de Estados Unidos y localizado en la Universidad de Houston, que busca resolver el problema. Y parecen estar cerca de lograrlo.

El equipo del Selvamanickam descubrió que incrustando partículas de zirconato de bario al alambre, podían prevenir la formación de remolinos magnéticos en vórtices que reducen el flujo de corriente. Con este método han logrado, hasta el momento, eliminar en un 65% la pérdida de eficiencia y creen estar a pocos años de crear una turbina eólica de este tipo.

El equipo cree que, con su solución, no sólo la generación de electricidad podría verse beneficiada, sino también su distribución a grandes distancias usando superconductores, un sueño que representa el verdadero "Santo Grial" de la generación eléctrica, pues es allí donde buena parte de la energía generada en el mundo, se pierde.

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