Las ballenas jorobadas pueden alcanzar las 30 toneladas de peso y, aun así, desplazarse por el océano con una agilidad sorprendente. Parte de esa capacidad está relacionada con sus enormes aletas pectorales, cuyos bordes presentan unas protuberancias que ayudan a modificar el comportamiento del agua a su alrededor. Durante millones de años, la evolución perfeccionó una solución aerodinámica que ahora está llamando la atención de los ingenieros.
Un equipo de investigadores de Bangladesh decidió trasladar esa idea a un terreno completamente distinto: las turbinas eólicas. En lugar de diseñar aspas completamente nuevas, introdujeron pequeñas modificaciones inspiradas en la anatomía de estos cetáceos. El resultado, publicado en 2025 en la revista científica Wind Energy, fue un prototipo capaz de generar más electricidad que una turbina convencional, aunque todavía en condiciones controladas.
El secreto estaba en unas pequeñas irregularidades
La investigación, desarrollada por especialistas de la Universidad de Ingeniería y Tecnología de Rajshahi, partió de una observación sencilla: las superficies perfectamente lisas no siempre son las más eficientes para desplazarse a través de un fluido. Las aletas de las ballenas jorobadas contienen irregularidades que pueden favorecer el control del flujo y mejorar determinadas condiciones de sustentación.
Para comprobarlo, los científicos utilizaron un perfil aerodinámico NACA 4412, habitual en estudios de diseño de alas y turbinas, y fabricaron dos conjuntos de aspas mediante impresión 3D. Uno mantenía su geometría convencional. El otro incorporaba cinco ondulaciones sinusoidales en el borde posterior, con una amplitud de 20 milímetros, además de pequeñas hendiduras de cinco milímetros en la superficie superior.
La diferencia es importante: los investigadores no copiaron literalmente las aletas de las ballenas. Adaptaron algunos de sus principios geométricos y los combinaron con modificaciones superficiales para estudiar cómo afectaban al movimiento del aire.
Más electricidad con el mismo viento, pero con una diferencia importante
Las pruebas se realizaron en un túnel de viento, con velocidades de entre cuatro y once metros por segundo y seis ángulos de ataque diferentes. Los resultados mostraron que las aspas modificadas alcanzaban velocidades de rotación superiores y podían mejorar el aprovechamiento de la energía disponible. A una velocidad del viento de 8,8 metros por segundo, la turbina biomimética produjo 14,98 vatios, frente a los 13,72 vatios del diseño tradicional. La diferencia equivale aproximadamente a un 9,2% más de potencia en esa comparación.
Sin embargo, el resultado más llamativo apareció al analizar el coeficiente de potencia, una medida de la proporción de energía del viento que consigue aprovechar el rotor. Con un ángulo de ataque de 30 grados, el modelo convencional registró un valor de 0,062, mientras que el modificado alcanzó 0,096. Esto representó una mejora cercana al 56% en ese indicador específico.
No significa que la turbina produjera un 56% más de electricidad en todas las circunstancias, sino que su rendimiento aerodinámico resultó considerablemente superior bajo determinadas condiciones de ensayo.
La naturaleza ofrece una solución, pero todavía falta demostrar que funciona fuera del laboratorio
Los científicos también investigaron otro problema de las turbinas eólicas: el ruido. Las aspas convencionales registraron niveles de entre 79,2 y 89 decibelios, mientras que el diseño modificado presentó valores de entre 77 y 86 decibelios. A 30 grados se observó una reducción del 2,99% en el nivel de presión sonora reportado.
Pero el propio estudio reconoce limitaciones importantes. Las mediciones acústicas se realizaron mediante una aplicación de teléfono móvil, con una precisión aproximada de dos decibelios. Además, los investigadores no corrigieron los efectos de bloqueo provocados por las paredes del túnel y reconocieron que la estructura de soporte podía alterar el rendimiento.
Estas condiciones impiden trasladar directamente los resultados a los grandes aerogeneradores comerciales. También queda por comprobar cómo responderían las aspas ante ráfagas, turbulencias atmosféricas, lluvia y desgaste prolongado. Los autores señalan en sus recomendaciones para futuras investigaciones que será necesario mejorar las mediciones del flujo de aire, reducir las interferencias del montaje y utilizar instrumentos acústicos más precisos.
La posibilidad que abre el experimento va más allá de producir unos vatios adicionales. Si futuros ensayos confirman las ventajas, estas modificaciones podrían ayudar a desarrollar turbinas pequeñas más eficientes y silenciosas. Por ahora, la conclusión es más modesta, aunque igualmente interesante: una estructura desarrollada por la evolución para nadar podría ofrecer nuevas pistas sobre cómo aprovechar mejor el viento.
