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En un aerogenerador de tamaño medio, unas 8.000 piezas trabajan en armonía para convertir la energía cinética del viento en lo que buscamos, energía eléctrica limpia. Estas piezas también incluyen unas pocas docenas de rodamientos, que hacen que esta conversión sea fluida, eficiente y confiable. Las tres venas de una turbina eólica (el eje principal, la caja de cambios y el generador) dependen de cojinetes para distribuir las cargas de manera uniforme, minimizando la fricción y el desgaste esenciales para la rotación perfecta de las palas de la turbina y garantizando una producción de energía óptima. Por lo tanto, es seguro asumir que el mercado de rodamientos para energía eólica ascenderá en paralelo a medida que aumente la capacidad de energía eólica en todo el mundo.
Los cojinetes son componentes mecánicos que se utilizan para reducir la fricción entre las partes móviles al permitir que dos superficies rueden una sobre otra en lugar de deslizarse. En una turbina eólica, los cojinetes facilitan la rotación suave de las palas, los sistemas de orientación y las cajas de cambios. Las cajas de engranajes, que trasladan el eje principal de baja velocidad al eje del generador de alta velocidad, son la aplicación más utilizada para los rodamientos y constituyen alrededor del 56% del mercado total de rodamientos para energía eólica. El eje principal que conecta las palas de la turbina con la caja de cambios es otra aplicación importante, seguida de los generadores eléctricos que convierten la energía mecánica en electricidad. Otras aplicaciones, como Yaw y Pitch, constituyen una pequeña porción del mercado.
Teniendo en cuenta las duras condiciones de trabajo, como las diferentes velocidades del viento, las fluctuaciones de temperatura y las elevadas cargas, la industria invierte muchos recursos para garantizar que sólo los rodamientos altamente fiables encuentren su lugar en las turbinas eólicas. En septiembre de 2024, Lindo Offshore Renewables Center (LORC) anunció que se sentaron las bases para su nueva instalación de prueba de rodamientos principales (en el puerto de Odense, Dinamarca) y se dice que la instalación estará operativa en 2025. La inversión total requerida para la instalación es alrededor de 43 millones de dólares, de los cuales casi 10 millones provienen del programa GreenLab del gobierno danés. La instalación permitirá a los fabricantes probar los rodamientos del eje principal utilizados en turbinas eólicas de 25 MW de forma aislada en lugar de como parte de un sistema de propulsión completo.
Los rodamientos de rodillos y los rodamientos giratorios son los rodamientos principales utilizados en una turbina eólica. Un rodamiento de rodillos es un tipo de rodamiento que utiliza diferentes tipos de rodillos (como cilíndricos, cónicos y esféricos) en lugar de bolas para reducir la fricción. Los rodamientos de rodillos esféricos y los rodamientos cilíndricos junto con los rodamientos cónicos se emplean en piezas como cajas de engranajes, ejes principales y generadores, ya que pueden soportar más cargas de empuje que otros tipos de rodamientos. Un rodamiento giratorio es una combinación de un aro exterior e interior, y cualquiera de ellos tiene un mecanismo de engranaje. Las aplicaciones de guiñada y pala en una turbina eólica utilizan cojinetes giratorios. En cuanto al tipo de material, los rodamientos metálicos captan alrededor del 85% del mercado (principalmente acero debido a su resistencia y alta resistencia a la corrosión superficial).y los no metálicos y los híbridos constituyen el 15% restante.
Los gobiernos de todo el mundo se esfuerzan por alcanzar objetivos climáticos ambiciosos. Por ejemplo, China se compromete a aumentar su capacidad de energía renovable a 1.200 gigavatios, casi el doble de la capacidad existente, para 2030, según el decimocuarto plan quinquenal de China sobre energía renovable. De manera similar, la Unión Europea tiene la intención de aumentar su capacidad total de energía eólica a 430 gigavatios para 2050, según un informe de la Comisión Europea. Curiosamente, la nueva capacidad instalada por la industria mundial de la energía eólica alcanzó un récord de 117 gigavatios (GW) en 2023, un aumento del 50 % con respecto a 2022.
Aparte de los objetivos de sostenibilidad, se ha demostrado que la energía eólica es más barata que la producción de energía convencional basada en combustibles fósiles. Por ejemplo, el coste nivelado no subvencionado de la energía que utiliza carbón en Estados Unidos es de 68 a 166 dólares, mientras que el de la energía eólica terrestre es de sólo 24 a 75 dólares. En el frente tecnológico, las turbinas eólicas han ido creciendo en tamaño. Por ejemplo, la altura del buje aumentó alrededor de un 29% y el diámetro del rotor alrededor de un 40% en los EE. UU. entre 2013 y 2023, según la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables. La industria siguió este camino, ya que un diámetro de rotor más grande permite que la turbina barre más área, capture más viento y produzca una mejor eficiencia de producción. Como resultado de esto, junto con otros avances tecnológicos, se informó que la capacidad promedio de las turbinas eólicas recién instaladas en los EE. UU. era de 3,4 megavatios.un enorme aumento del 375% desde 1998-99. Además, el coste de la energía eólica terrestre disminuyó un 68% y el de la energía marina un 59% entre 2010 y 2022 en promedio a nivel mundial.
Esta combinación de objetivos climáticos y rentabilidad conduce a mayores inversiones y a la expansión de la capacidad global de energía eólica y demuestra ser el principal motor de crecimiento, ya que impulsa directamente la demanda de componentes de turbinas eólicas, incluidos los rodamientos.
El mercado mundial de rodamientos para energía eólica ha experimentado un crecimiento continuo en los últimos años. Como resultado, alcanzó un tamaño de mercado de 1.850 millones de dólares en 2023 y se prevé que alcance los 1.980 millones de dólares en 2024. A nivel regional, la región de Asia Pacífico domina el mercado, liderada por países como China, Japón e India. La segunda región más grande es Europa, impulsada por países como Alemania, España y el Reino Unido. América del Norte ocupa el tercer lugar, encabezada por Estados Unidos, mientras que el resto del mundo contribuye a la cuota de mercado restante.
