Energía eólica
Más de 15.000.000 millones de KV/H de electricidad se generan anualmente en todo el mundo. De los cuales, cerca de el 65% es producido quemando combustibles fósiles y el resto se obtiene de otras fuentes, incluyendo nuclear, hidroelectricidad, geotérmica, biomasa, solar y el viento. Solamente cerca del 0.3% de esta energía es producida convirtiendo la energía cinética del viento en energía eléctrica, sin embargo, el uso del viento para la producción eléctrica se ha estado extendiendo rápidamente en años recientes, debido en gran parte a las mejoras tecnológicas, la maduración de la industria y una creciente preocupación por las emisiones asociadas a la quema de combustibles fósiles.Ventajas de la energía eólica
La energía eólica tiene muchas ventajas que la hacen una fuente de energía atractiva tanto en gran escala como para pequeñas aplicaciones. Las características beneficiosas de la energía eólica incluyen:- Energía limpia e inagotable: La energía del viento no produce ninguna emisión y no se agota en un cierto plazo. Una sola turbina de viento de un megavatio (1 MW) que funciona durante un año puede reemplazar la emisión de más de 1.500 toneladas de dióxido de carbono, 6.5 toneladas de dióxido de sulfuro, 3.2 toneladas de óxidos del nitrógeno, y 60 libras de mercurio.
- Desarrollo económico local: Las plantas eólicas pueden proporcionar un flujo constante de ingresos a los terratenientes que arriendan sus campos para la explotación del viento, y un aumento en la recaudación por impuestos territoriales para las comunidades locales.
- Tecnología modular y escalable: las aplicaciones eólicas pueden tomar muchas formas, incluyendo grandes granjas de viento, generación distribuida, y sistemas para uso final. Las aplicaciones pueden utilizar estratégicamente los recursos del viento para ayudar a reducir los riesgos por el aumento en la carga o consumo y costos producidos por cortes.
- Estabilidad del costo de la energía: La utilización de energía eólica, a través de la diversificación de las fuentes de energía, reduce la dependencia a los combustibles convencionales que están sujetos a variaciones de precio y volatilidad en su disponibilidad.
- Reducción en la dependencia de combustibles importados: la energía eólica no esta afectada a la compra de combustibles importados, manteniendo los fondos dentro del país, y disminuyendo la dependencia a los gobiernos extranjeros que proveen estos combustibles.
Como la mayoría de las fuentes de energía
terrestres, en última instancia viene del sol. El sol irradia
174.423.000.000.000 kilovatios/hora de energía a la tierra. Es decir, en una
hora la tierra recibe 1.74 x 1017 vatios de energía.
Aproximadamente entre el 1 y el 2 por ciento la
energía que proveniente del sol es convertida en viento. Ésa cantidad es de 50
a 100 veces más que la energía convertida en biomasa por todas las plantas de
la tierra.
Las diferencias de temperatura conducen a la
circulación de aire. Las regiones alrededor de ecuador, de latitud 0°, son
calentadas por el sol más que el resto del planeta. El aire caliente que es más
ligero que el aire frío y se eleva hasta alcanzar aproximadamente 10 kilómetros
(6 millas) de altitud y se separará en dos corrientes una se dirige hacia el
norte y otra al sur. Si el globo no rotara, el aire simplemente llegaría al
Polo Norte y al polo sur, bajaría, y volvería al ecuador.
Los vientos predominantes se combinan con
factores locales, tales como la presencia de colinas, montañas, árboles,
edificios y masas de agua, para determinar las características particulares del
viento en una localización específica. Puesto que el aire posee masa, el aire
en movimiento en forma de viento lleva con él energía cinética. Una turbina del
viento convierte esta energía cinética en electricidad. El contenido de energía
de un volumen determinado de viento es proporcional al cuadrado de su
velocidad. Así, al duplicarse la velocidad con la cual este volumen de aire
pasa a través de una turbina de viento dará lugar a un aumento de cuatro veces
la potencia que se puede extraer de este aire. Además, al duplicarse la
velocidad del viento permitirá que dos veces el volumen de aire pase a través
de la turbina en la misma cantidad de tiempo, dando por resultado un aumento de
ocho veces la potencia generada. Esto significa que con solo un leve aumento en
velocidad del viento puede obtenerse aumentos significativos en la producción
de energía.
Aerogeneradores
Los aerogeneradores o
turbinas de viento como también se les conocen, son máquinas que se encargan de
convertir la energía cinética del viento en energía eléctrica. El diseño de los
aerogeneradores recrea la apariencia de los antiguos molinos de viento. Su
principio de funcionamiento se basa en aprovechar la energía eólica y transformarla
limpiamente en energía eléctrica. Para explicarlo de manera más sencilla, el
flujo del viento hace girar las paletas de la turbina dentro del aerogenerador
de manera que genera electricidad a través de la rotación de una gigantesca
bobina magnética.
Los aerogeneradores, fundamentalmente son de dos
tipos, los de turbina en eje horizontal y los de turbina en eje vertical. Ambos
modelos tienen ventajas y desventajas pero las de eje horizontal son más
comunes debido a que poseen mucho mayor nivel de eficiencia en su desempeño.
Para generar grandes cantidades de energía los aerogeneradores se agrupan en
grandes parques eólicos. Las concentraciones varios aerogeneradores es
necesaria para producir energía que pueda abastecer altas demandas de consumo.
En el vídeo que se muestra a continuación puede
encontrar información detallada sobre este tipo de energía: