¿Os imagináis generar energía eólica con cometas?. Sí, esas cometas que volabas de pequeño con tu padre o con tu abuelo en la playa o en el campo, pues Makani lo hace pero llevado al máximo nivel tecnológico. Este proyecto comenzó en 2006 pero al poco tiempo se incorporó como una de las apuestas más futuristas dentro del portfolio de ideas de Google X en Alphabet, la matriz de Google. En ella se invirtieron bastantes recursos durante 13 años para lograr éxito comercial en una idea tan prometedora como arriesgada, spoiler: lo lograron pero el proyecto no sigue.

El equipo de Makani preparando una cometa de kitesurf para volar

Comenzaron en 2006 experimentando con equipo de kitesurf modificado y en 2009 cambiaron hacia un modelo de cometas rígidas, escalando en múltiples iteraciones de cometas eólicas fabricadas en materiales tan diversos como madera de balsa, espuma, fibra de vidrio y finalmente fibra de carbono, llegando a crear con ella una cometa con la envergadura de un pequeño avión regional capaz de generar potencia como para alimentar unos cientos de hogares.

El documental “Pulling Power From the Sky: The Story of Makani” narra esa búsqueda por parte de un ecléctico grupo de científicos, artistas, marineros, pilotos e ingenieros que se unen para diseñar y construir cometas capaces de aprovechar de manera eficiente la energía del viento para ayudar frente a la creciente crisis climática.

Creada por algunos de los propios miembros del equipo de Makani, esta película muestra un retrato íntimo del equipo y toda la tecnología que fueron capaces de desarrollar al mismo tiempo que permite al espectador disfrutar de los espectaculares sitios donde se desarrollaron las pruebas de vuelo de los prototipos de Makani: Hawái, California y Noruega.

La premisa fundamental de Makani es aprovechar la energía eólica mediante cometas capaces de generar electricidad de forma limpia, renovable y a un precio menor que los aerogeneradores comerciales habituales y sin los inconvenientes que plantea la instalación de éstos por su alto impacto en el entorno donde se sitúan (los terrestres) o su alto coste de instalación (los marinos, eólica off-shore).

La energía del viento podría alimentar el mundo 100 veces, pero solo el 5% de la electricidad que se consume a nivel mundial proviene de la energía eólica, aunque esa cifra va en aumento cada año. Makani se marcó como objetivo hacerlo permitiendo que más personas en todo el mundo tuvieran acceso a energía eólica limpia y asequible mediante el desarrollo de cometas de energía, una tecnología de energía eólica aerotransportada que usaba un ala atada a una estación terrestre diseñada para aprovechar de manera eficiente la energía del viento.

Al reemplazar las enormes torres de acero y la obra civil necesaria para instalar las turbinas eólicas convencionales con hardware relativamente ligero, fácilmente actualizable y software inteligente, Makani esperaba desbloquear el acceso a los recursos eólicos que habitualmente son demasiado costosos y difíciles de acceder mediante las tecnologías eólicas tradicionales.

Makani comenzó en 2006 cuando un grupo de kitesurfistas devotos tuvo la idea novedosa de que las cometas podrían aprovechar suficiente energía eólica para impulsar el mundo. Las primeras cometas eólicas estaban hechas de tela y se parecían mucho al equipo de kitesurf. Probar estos primeros prototipos sirvió para establecer que las cometas necesitaban más eficiencia y control de lo que la tela podía permitirse. Esto llevó a la idea de cometas rígidas que pudieran soportar rotores a bordo para aprovechar el viento aparente al mismo tiempo que lograr una mayor sustentación y una mayor producción de energía.

Después de construir cometas rígidas, su siguiente paso fue probar diferentes prototipos de cometas a pequeña escala en una amplia gama de condiciones ambientales y de viento. Aquí, el equipo tuvo que resolver algunos problemas técnicos importantes, sobre todo cómo hacer la transición entre el vuelo estacionario vertical y cómo generar energía en un vuelo con viento cruzado cuando la cometa vuela en bucles acrobáticos.

En diciembre de 2016, después de muchas generaciones de prototipos, el equipo plasmó todo el conocimiento adquirido durante sus años de pruebas en una cometa de fibra de carbono con la envergadura de un pequeño avión a reacción. Significó un gran avance porque mientras que el mejor de sus primeros prototipos logró generar alrededor de 20 kW de electricidad, en esa última versión del M600 consiguieron alcanzar los 600 kW (30 veces más), suficiente para alimentar unos 300 hogares.

En 2019, Makani se convirtió en una empresa independiente tras su salida del entorno de Google X y llegó a asociarse con la petrolera Shell para llevar cometas de energía a entornos marinos. Ese año, el equipo realizó el primer vuelo en alta mar del mundo de una turbina eólica aerotransportada frente a la costa de Noruega.

El M600 es su versión más avanzada, básicamente es un ala aerodinámica plagada de 8 rotores de alta eficiencia unida a una base terrestre o flotante (off-shore) mediante un cable que conduce la energía según se describe en el siguiente esquema:

1 – GENERACIÓN DE ENERGÍA El flujo de aire que actúa sobre una cometa en movimiento es muchas veces más rápido que el viento experimentado por un objeto estacionario. Este poderoso viento hace girar los rotores de la cometa, generando una gran cantidad de electricidad. 2 – FUERZAS G El fuselaje de la cometa tiene que soportar cargas de entre 7-15 Gs. 3 – SENSORES Los datos del GPS y otros sensores ayudan al software a dirigir la cometa. 4 – NAVEGACIÓN Las computadoras a bordo que ejecutan un software de controlador de vuelo personalizado guían la ruta de vuelo de la cometa autónoma.

5 – CONTROL DE MOTORES Los controladores de motor de carburo de silicio de 1200 V CC manejan altos voltajes de la forma más eficiente con un peso mínimo. 6 – ROTORES APILADOS Sus 8 rotores apilados en bloques de 2 son los encargados de girar gracias al viento durante el vuelo cruzado. Cada uno impulsa un motor/generador de imanes permanentes que genera la electricidad y la transmite a través del cable que une la cometa con la base.

Las hélices de cada ala actúan como los rotores de un helicóptero que despega y levantan la cometa de la estación terrestre. La cometa despega perpendicular al viento y sube a una altura de 1000 pies (aprox. 300 m), momento en el cual la cometa comienza a dar vueltas sin consumir energía. Este bucle se llama “vuelo de viento cruzado”, un fenómeno que seguramente has llegado a experimentar si has volado una cometa en un día ventoso. El aire que se mueve a través de los rotores en el ala los obliga a girar, lo que impulsa un generador, produciendo energía que se envía al suelo mediante un cable especialmente diseñado. La trayectoria de la cometa es gestionada por la computadora de vuelo que guía la aviónica de la cometa incluso con vientos turbulentos y la devuelve de forma segura a la base una vez finalizado su periodo de generación.

El último vuelo del prototipo M600 se produjo en Hawai en diciembre de 2019. En 2020, el viaje de Makani como empresa llegó a su fin.

El 8 de febrero de 2020 Fort Felker, CEO de Makani, agradeció el tiempo y el esfuerzo invertido por Alphabet en su proyecto a través de un artículo en su blog y expresó sus deseos de seguir trabajando en él, de la mano de la petrolera Shell, quién fue una de las primeras colaboradoras del proyecto y que se mostró interesada en recoger el testigo de Alphabet.

Básicamente se acabó porque llegó un punto en el que Google dijo: “Alphabet no encuentra rentable mantener la empresa de cometas eólicas“. Y puso fin a la historia cerrando el grifo de la financiación del proyecto.

Pero todo ese esfuerzo no ha sido en vano. El equipo de Makani ha querido compartir su legado mediante la publicación de las lecciones y los conocimientos que obtuvo durante ese viaje de 13 años desarrollando una nueva tecnología nunca antes vista en la generación de energía eólica. Lo ha hecho a través de The Energy Kite Collection, un conjunto de recursos que incluye el informe técnico, toda la aviónica, los controles de vuelo y la simulación de Makani incluyendo repositorios de código, registros de vuelo de cada vuelo con viento de costado del prototipo M600, videos técnicos, una nueva herramienta de simulación llamada KiteFAST creada con el Laboratorio Nacional de Energía Renovable y un compromiso de no afirmación que permite el uso gratuito de la cartera mundial de patentes de Makani.

El informe técnico de Energy Kite consta de tres partes:

La Parte I proporciona una descripción general de las mejores prácticas y lecciones del modelo de cometa de energía más avanzado de Makani (el M600) y ofrece sugerencias sobre cómo acometer el desarrollo de una cometa eólica de última generación.

La Parte II es una colección de prototipos técnicos que describen con detalle tanto el diseño del sistema de las cometas de energía, como la física del vuelo por cable e incluye una guía de usuario on-line para los registros de vuelo.

La Parte III incluye informes sobre pruebas de vuelo e ilustra el progreso de Makani hasta la obtención de permisos de vuelo a largo plazo y la certificación de tipo necesaria para turbinas eólicas aerotransportadas.

Son compartidos públicamente con la convicción de que todos esos materiales serán útiles no solo para desarrolladores e investigadores sobre generadores eólicos aerotransportados, sino también para expertos aeroespaciales, estudiantes de ingeniería y personas inquietas que sienten curiosidad por aprender sobre nuevos vehículos voladores. La copia completa del informe y los recursos multimedia también están disponibles en Internet Archive.

Este artículo está escrito basándose en lo que Makani publica en su página oficial del proyecto The Energy Kite.

Si queréis ver el documental que lleva más de un millón de reproducciones podéis hacerlo desde aquí:

El artículo es muy bueno ? Pero la idea es demasiado futurista y complicada. Mejor sería, instalar aerogeneradores encima de barcos y almacenarla en baterías para abastecer otros barcos y así darles más autonomía.(Aparte de los paneles solares y velas, que deberían llevar). Salu2

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