Por qué el tornado de Iowa de 2024, con vientos de hasta 490 km/h, dobló las torres de aerogeneradores de acero: un estudio apunta al pandeo local

La tarde del 21 de mayo de 2024, al suroeste del pueblo de Greenfield, en Iowa (Estados Unidos), un tornado cruzó un parque eólico y dejó en el suelo varias turbinas con la torre de acero doblada. Al mismo tiempo, un radar científico montado en un camión lo escaneaba cada siete segundos.

Con esos datos, los meteorólogos han calculado el viento que separa una turbina que aguanta de otra que cae. Y un estudio de la Universidad Estatal de Iowa, publicado en la revista Engineering Failure Analysis, explica qué le pasó al acero de las torres de aerogeneradores cuando el tornado las alcanzó.

Un tornado EF4 que recorrió 70 kilómetros

El tornado tocó tierra a las 14:57, hora local, cerca de Villisca, y se disipó a las 15:43 al noreste de Greenfield, según la evaluación de daños del Servicio Meteorológico Nacional (NWS) de Des Moines. Recorrió unos 70,8 kilómetros, llegó a medir 914 metros de ancho, mató a cinco personas y dejó 35 heridos.

El NWS lo clasificó como EF4, con vientos estimados de entre 282 y 298 km/h. La escala Fujita mejorada (EF) mide la fuerza de un tornado por los daños que deja, y su grado EF4 va de 267 a 322 km/h.

Esa tarde, el proyecto BEST, financiado por la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF), tenía en la zona sus radares Doppler sobre ruedas, los DOW, que deducen el viento a partir de la velocidad a la que se mueven las gotas y los escombros.

«Estábamos desplegados justo en el lado este del pueblo, y el tornado pasó a unas 800 yardas de nuestro radar, pero estábamos a salvo, justo a un lado», contó Joshua Wurman, fundador de la red DOW, en la web de noticias de la Sociedad Meteorológica Estadounidense. Esas 800 yardas son unos 730 metros.

Otro radar observó el mismo tornado, también cada 7 segundos, «mientras destruía varios aerogeneradores», según el resumen de la Sociedad Meteorológica Estadounidense (AMS) de la ponencia que Wurman y Karen Kosiba presentaron en Toronto en agosto de 2025. A su paso por el pueblo, los radares registraron vientos de unos 136 metros por segundo, unos 490 km/h, «entre los más fuertes jamás medidos».

Entre 234 y 248 km/h, la frontera de las turbinas

Varios cazadores de tormentas grabaron desde el aire y desde tierra la caída de algunas turbinas, y el equipo sincronizó esos vídeos con los datos de radar. «Encontramos que todas las turbinas que experimentaron vientos de al menos 69 metros por segundo se derrumbaron, mientras que todas las turbinas con vientos máximos inferiores a 65 metros por segundo sobrevivieron», escriben los investigadores en el resumen de la AMS.

Traducido a kilómetros por hora, el umbral queda entre unos 234 y 248 km/h. «Algunas turbinas que experimentaron vientos de 65 a 69 metros por segundo sobrevivieron, mientras que otras cayeron», añaden, y concluyen que eso «proporciona un umbral de supervivencia al viento bien acotado para estas turbinas».

«Al menos una turbina fue destruida muy fuera del tornado visible», y otras «pueden haber sido destruidas antes de que les llegaran los vientos máximos», según el mismo texto.

El acero cedió donde cambia la forma de la torre

El estudio lo firmaron Muhammad Usama Aslam y Alice Alipour, investigadores de ingeniería civil de la Universidad Estatal de Iowa, con financiación de la NSF. Combina la inspección de las turbinas caídas con un modelo de elementos finitos, un método que divide la estructura en muchas piezas pequeñas para calcular cómo se deforma cada una.

Los autores reprodujeron una turbina Vestas V110 de 2 megavatios, con palas de 54 metros y una torre de acero de 95 metros, y la sometieron al campo de viento del tornado real. Son palas más largas que la pala eólica de casi 49 metros que un camión empotró contra un taller.

Los daños vistos en el campo, «incluido el pandeo de la torre y la deformación plástica localizada», se validaron con el modelo, que «confirmó que el pandeo inelástico local, impulsado por concentraciones de tensión cerca de discontinuidades geométricas, fue el principal mecanismo de fallo», escriben los autores.

El pandeo es lo que le ocurre a la pared delgada de un tubo cuando la carga la comprime: se arruga y cede hacia un lado. Que sea inelástico significa que el acero ya no recupera su forma, y las discontinuidades geométricas son los puntos en los que la forma de la torre cambia de golpe.

El equipo estudió además cómo influyen la altura a la que el tornado alcanza su velocidad radial máxima, la distancia de la turbina al centro de la trayectoria y el grosor de la pared de la torre. Según los autores, es «el primer estudio forense y numérico de fallos de turbinas por tornados».

Las normas eólicas no contemplan tornados

Los aerogeneradores se diseñan con la norma internacional IEC 61400-1, pensada para el viento que sopla en línea recta, recuerda el artículo. Sus tres clases parten de velocidades medias de referencia de 50, 42,5 y 37,5 metros por segundo, es decir, 180, 153 y 135 km/h.

Los autores subrayan que las normas actuales «pasan por alto los escenarios de carga específicos de los tornados» y piden disposiciones de diseño contra tornados y factores de seguridad revisados. Oklahoma, Kansas, Texas, Iowa y partes de Indiana combinan mucho viento aprovechable con tornados frecuentes, señala el estudio. Otros diseños buscan sobrevivir a los temporales de otra manera, como la turbina eólica flotante que se inclina en el mar.

Lo que estos trabajos todavía no aclaran

El umbral de 65 a 69 metros por segundo vale para las turbinas de ese parque, y el equipo del radar aún está analizando el viento en el momento exacto de cada fallo. En mayo de 2026, el grupo seguía redactando su análisis de Greenfield, según la AMS.

Los vientos máximos del radar fueron, por lo general, un 20 % más fuertes que los que sugerían los daños, en parte porque el radar mide a unos 30 metros de altura y los daños se evalúan a unos 3 metros. Ambos métodos tienen márgenes de error de en torno al 20 %, admiten los investigadores.

El artículo de Iowa State es de pago y no tendrá versión en abierto hasta el 1 de marzo de 2027, de modo que solo se conocen su resumen y algunos fragmentos, y sus simulaciones se basan en un único modelo de turbina.

Para Wurman, lo que más falta es precisión en los avisos. «En el tornado de Greenfield, una milla de diferencia en la trayectoria habría significado que nunca pasara por el pueblo», explicó en la web de la AMS.

El estudio se ha publicado en Engineering Failure Analysis (volumen 186, 15 de marzo de 2026).

Crédito de la imagen: Adam Orgler (vía NWS Des Moines).