Estimación de la energía generada en instalaciones eólicas en el planeta Marte

Abstract

Se han estudiado 4 diferentes modelos de producción de energía eólica variando la construcción o el tipo de generador en una misión tripulada a Marte buscando la mayor eficiencia energía-masa, obteniendo diferentes resultados para cada modelo. Los modelos seleccionados fueron una torre de celosía y un globo-cilindro hueco basado en los BAT (Buoyant Air Turbine) [1] en los que se implementó tanto un generador común de inducción magnética como un generador triboeléctrico. Dentro de estos modelos, se han diferenciado diversas posibilidades, en las que se ha tratado de conseguir replicar casos similares a los que se dan en la Tierra, casos con ciertos valores fijos de manera arbitraria y casos en los que se busca la máxima eficiencia posible. Se ha buscado cubrir una potencia eléctrica de unos 40 kW [2] y se ha obtenido para el caso de un globo-cilindro hueco con un generador triboeléctrico, siendo este el modelo más ópimo un valor de β = 4.7510e⁻³ kWh/kg, pero con una producción eléctrica en un día de 0.519 kWh, siendo este un resultado insuficiente.

Four different wind power production models have been studied by varying the construction or type of generator in a manned mission to Mars, aiming to achieve the highest energy-to-mass efficiency. Different outcomes were obtained for each model. The selected models included a lattice tower and a hollow cylinder balloon based on Buoyant Air Turbines (BAT), with both a conventional electromagnetic induction generator and a triboelectric generator implemented. Within these models, various scenarios have been distinguished, aiming to replicate cases similar to those on Earth, cases with certain fixed values arbitrarily set, and cases focusing on maximum efficiency. An electrical power of approximately 40 kW was targeted, and for the hollow cylinder balloon model with a triboelectric generator, the most optimal value achieved was β = 4.7510e⁻³ kWh/kg. However, the electric production in a day was only 0.519 kWh, being this result insufficient.