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Energía Eólica

Todo lo que debes saber sobre la energía eólica

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Todo lo que debes saber sobre la energía eólica
Imagen por Pixabay

En la última década, la energía eólica de Estados Unidos se ha triplicado, convirtiendo a la energía eólica en la mayor fuente de energía renovable del país.

En la actualidad, hay más de 60.000 aerogeneradores en funcionamiento en 41 estados, Puerto Rico y Guam. Según la Asociación Americana de Energía Eólica (AWEA), la capacidad combinada de estos aerogeneradores es de unos espectaculares 109.919 megavatios[1].

Impresionante, ¿verdad?

Con tantas preguntas sobre la utilidad y la rentabilidad de las fuentes de energía renovables, es natural sentir curiosidad por la viabilidad de las mismas. Siga leyendo y hablemos de la energía eólica (también llamada energía del viento) y de cómo los aerogeneradores generan electricidad para alimentar los hogares y otros lugares del mundo.

VIENTO

Viento. Brisa. Corriente de aire.

Se llame como se llame, el viento es el movimiento del aire provocado por las diferencias de presión atmosférica; es algo que no se ve, pero que se siente. Aunque pueda parecer una simple parte del mundo natural, el viento está compuesto por elaborados mecanismos.

¿Cómo funciona el viento?

Puede que te hayas dado cuenta de que la gente utiliza la dirección y la velocidad para describir el viento. Esto se debe a que el viento es la ráfaga de aire creada por los gases que se mueven desde las zonas de alta presión a las de baja presión.

Los meteorólogos llaman a esta fuerza causante del viento «fuerza de gradiente de presión». Cuanto mayor sea la fuerza del gradiente de presión (es decir, la diferencia entre las presiones), más rápida será la generación del viento y más potente será su fuerza.

También hay algo conocido como el efecto Coriolis que hace que el viento se mueva en una curva en lugar de una línea recta. Es un efecto en el que las corrientes de aire en rotación experimentan una fuerza conocida como fuerza de Coriolis, que actúa perpendicularmente a la dirección del movimiento y al eje de rotación.

¿Cómo se genera el viento?

El viento se produce por las diferencias de presión atmosférica.

Los rayos del sol calientan tanto la superficie de la Tierra como la atmósfera. Mientras que algunas partes del planeta experimentan un clima más cálido ya que reciben los rayos directos del sol, otras partes son más frías ya que reciben rayos solares indirectos.

Además, el aire que respiramos contiene cientos de millones de partículas diminutas. El peso de cada una de estas partículas se apila sobre las demás, ejerciendo un efecto de pesaje sobre la superficie de la Tierra. Esto crea algo conocido como presión atmosférica.

La presión atmosférica es una fuerza que cambia según el calor o el frío de la superficie de la Tierra. Por ejemplo, cuando la superficie se calienta, el aire más cercano a la superficie también se calienta. Esto, a su vez, hará que las partículas suban hacia arriba y acaben dispersándose.

Cuando el aire más cálido empieza a subir, las partículas de aire frío empiezan a hundirse en estas zonas de baja presión. Este movimiento de las partículas de aire es lo que produce el viento.

Los aerogeneradores

En contra de la creencia popular, la humanidad ha utilizado el viento como sustituto de la energía eléctrica durante siglos. De hecho, es el primer método de generación de energía limpia creado por el hombre. ¿Pero cómo se empezó a aprovechar la fuerza del viento? Los molinos de viento.

¿Cómo funcionan los aerogeneradores ?

Hubo un tiempo en que los molinos de viento se limitaban a moler granos y bombear agua. Pero hoy en día, extraen la energía de la brisa.

Los molinos de viento tienen palas de eje horizontal y vertical que pueden accionar una muela o una rueda; están unidas a un eje que está conectado a unos engranajes o a una bomba. Estas palas de la turbina, también conocidas como velas, son grandes y fuertes. En cuanto empieza a soplar el viento, atrapan el aire y empiezan a girar. Las velas de la turbina están conectadas a un eje de transmisión. Por lo tanto, cuando las aspas giran, también lo hace el eje de transmisión.

¿Dónde se encuentran algunos aerogeneradores?

Es posible que ya haya visto molinos de viento en las películas o en la vida real. Aquí tiene una lista de algunos de los molinos de viento más famosos, junto con su ubicación:

  • Aerogeneradores De Liefde en Sakura, Japón
  • Aerogeneradores en el Parque Naganuma Futopia en Tome, Japón
  • Aerogeneradores Partington en Auckland, Nueva Zelanda
  • Aerogeneradores De Molen en Foxton, Nueva Zelanda
  • Aerogeneradores de Hortobágy en Debrecen, Hungría
  • Aerogeneradores Kiskundorozsma de Szeged, Hungría
  • Betty’s Hope Mills en Antigua, Norteamérica
  • Aerogeneradores Morgan Lewis en St Andrew, Barbados
  • Moulin du Distrillerier Damoiseau en Le Moule, Guadalupe
  • Aerogeneradores de Rudes en Otaņķi, Letonia

Encontrarás otros cientos de molinos de viento en todo el mundo, desde estructuras construidas a principios del siglo XX hasta otras más recientes.

¿Dónde está el mayor parque eólico del mundo?

El parque eólico de Gansu, en China, es el mayor parque eólico terrestre del mundo. Tenía una capacidad de energía eólica de más de 6.000 megavatios en 2012 y planea aumentarla a 20.000 megavatios en 2020.

Sin embargo, esto puede cambiar pronto.

La construcción del parque eólico de Dogger Bank comenzó en Yorkshire, Inglaterra, en enero de 2020. Una vez terminado, se convertirá en el mayor parque eólico del mundo. Se calcula que esta bestia de proyecto eólico tendrá una capacidad de 3,6 gigavatios (o 3.600 megavatios).

Como referencia, los parques eólicos también se conocen como parques eólicos, estaciones de energía eólica o plantas de energía eólica. Un parque eólico es un grupo de turbinas eólicas situadas en el mismo lugar para la generación de energía.

Si los molinos de viento son la forma más antigua de tecnología eólica, los aerogeneradores son la última innovación. Mucha gente utiliza los términos indistintamente, pero un molino de viento es técnicamente un poco diferente de una turbina eólica.

El uso tradicional de los molinos de viento era moler grano, bombear agua y realizar otras tareas relacionadas. Si bien es cierto que los molinos de viento generan energía mecánica, no pueden crear electricidad.

En cambio, los aerogeneradores constan de más de 8.000 piezas para aprovechar la energía cinética del viento y convertirla en electricidad.

¿Qué es un aerogenerador?

Enseguida se dará cuenta de lo diferentes que son los aerogeneradores de los molinos de viento que se suelen ver en los libros de historia. Los aerogeneradores son grandes y modernos molinos de viento que se utilizan para generar energía eléctrica y asegurar que esta energía se crea de una manera menos derrochadora.

La primera turbina eólica generadora de electricidad se inventó en 1888 y tenía apenas 15 metros de altura. El objetivo principal de su creación era reducir la creciente dependencia del mundo de los combustibles fósiles para obtener energía. El objetivo de utilizar la energía renovable, como la hidroeléctrica, la solar y la eólica, es preservar los recursos de los combustibles fósiles, que se están agotando.

Los aerogeneradores están diseñados con tres palas que giran canalizando la energía cinética del viento con enormes diámetros de rotor. Las palas en movimiento, a su vez, hacen girar un motor que convierte esta energía cinética en energía eléctrica para uso doméstico y de oficina.

Esta fuente limpia de energía renovable no sólo es rentable, sino que también puede ayudar a crear puestos de trabajo, ya que el sector eólico emplea actualmente a más de 100.000 trabajadores.

¿Qué altura tienen los aerogeneradores?

Los aerogeneradores son estructuras elegantes y delgadas hechas de acero o aluminio. Las tres palas de la turbina son de madera-epoxi o de poliéster reforzado con fibra de vidrio.

Y son altos. Muy altas.

Normalmente, las turbinas de ventana pueden medir unos 90 metros o 295 pies de altura. También encontrará turbinas más pequeñas (de menos de 80 pies) que suelen utilizarse para viviendas y pequeñas empresas.

¿Dónde se ubican los aerogeneradores?

La industria eólica está en pleno auge. Sólo en Estados Unidos, los proyectos eólicos pueden generar energía para 15 millones de hogares.

Las industrias eólicas pretenden instalar los aerogeneradores en un mismo lugar para producir electricidad de forma más eficiente. Algunas de estas plantas eólicas se agrupan en una zona ventosa en tierra (parques eólicos terrestres), mientras que otras se sitúan en el agua (parques eólicos marinos).

He aquí una lista de los mayores parques eólicos del mundo, en los que se colocan varios aerogeneradores juntos para generar energía eólica de forma eficiente:

  • Base eólica de Jiuquan, China
  • Parque eólico de Jaisalmer, India
  • Centro de Energía Eólica de Alta (AWEC), California, EE.UU.
  • Parque eólico de Muppandal, India
  • Parque eólico de Shepherds Flat, Oregón, EE.UU.
  • Parque eólico Roscoe, Texas, US
  • Centro de energía eólica Horse Hollow, Texas, EE.UU.
  • Parque eólico Capricorn Ridge, Texas, US
  • Parque eólico marino Walney Extension, Reino Unido
  • Parque eólico marino London Array, Reino Unido
  • Otros países también están haciendo un trabajo eficaz en la utilización de tecnologías de energía eólica. Dinamarca, por ejemplo, tiene la mayor generación de energía eólica del mundo, alcanzando el 47% en 2019.

¿Dónde se encuentra el aerogenerador más grande del mundo?

Situada en Rotterdam (Países Bajos), la Haliade-X es la mayor y más potente turbina eólica marina del mundo.

Cuando esté terminado, el prototipo medirá 260 metros o 853 pies de altura desde la base hasta las puntas de las palas, y tendrá una capacidad de 12 megavatios.

Además, como parte de sus pruebas, ha establecido recientemente un récord mundial al ser el primero en producir 262 megavatios hora de energía limpia en un solo día (recientemente ha batido su propio récord con 288), lo que puede alimentar fácilmente unos 30.000 hogares.

A diferencia de los combustibles fósiles, la energía eólica es una fuente de energía sostenible y renovable. Los combustibles fósiles, cuando se queman para producir energía, pueden contribuir al cambio climático debido a la liberación de dióxido de carbono. Aunque muchos hogares ya han empezado a utilizar la energía solar, la energía eólica (a veces llamada winergy) también está ganando popularidad.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la energía eólica?

¿Qué es la energía eólica?

La energía eólica es el proceso de generación de electricidad a través del viento. Por ejemplo, los aerogeneradores captan la energía cinética del viento y la convierten en electricidad.

Hay tres tipos principales de energía eólica:

  • Energía eólica a escala comercial: se trata de grandes turbinas eólicas, con una capacidad de al menos 100 kilovatios o varios megavatios. El usuario final recibe la electricidad después de entregarla a la red eléctrica a través de las líneas de transmisión o de los operadores del sistema eléctrico.
  • Eólica marina: se refiere a los aerogeneradores que se instalan en grandes masas de agua, lo que los hace más grandes que los aerogeneradores terrestres (turbinas eólicas en tierra), lo que les permite generar más energía eólica marina.
  • Eólica distribuida o pequeña: se refiere a los aerogeneradores pequeños, con una capacidad inferior a 100 kilovatios. Se trata de estructuras individuales que suelen utilizarse para alimentar granjas, casas y pequeñas empresas. Las turbinas no están conectadas a la red eléctrica.

¿Cómo funciona la energía eólica?

Los parques eólicos son la principal fuente de energía eólica y cuentan con decenas o cientos de turbinas. Estas turbinas pueden tener un eje horizontal o un eje vertical, lo que afecta a la cantidad de energía que producen.

Las turbinas de eje horizontal tienen un eje motor colocado horizontalmente en la parte superior. Tienen una mayor relación de conversión de viento en energía. Además, su montaje más alto les permite aprovechar mayores velocidades de viento. En cambio, las turbinas de eje vertical tienen el generador eléctrico en la base de la torre, no en la parte superior. Esto reduce el exceso de presión sobre el generador al captar el viento.

El proceso de generación de electricidad es similar al de los aerogeneradores, donde las palas de la turbina captan la energía cinética de las aspas y giran Esto convierte la energía cinética en energía mecánica, que, a su vez, hace girar el generador acoplado para producir electricidad.

La energía renovable es la fuente de energía más resistente. Al proceder de fuentes o procesos naturales, la energía eólica es sostenible y no hay posibilidades de que la Tierra se quede sin aire.

¿Es la energía eólica renovable o no renovable?

Al igual que la energía solar, la hidroeléctrica, la biomasa y la geotérmica, la energía eólica es una excelente alternativa renovable para reducir el consumo de combustibles fósiles no renovables, como el carbón, el petróleo y el gas natural.

La energía eólica hace girar las aspas de los modernos aerogeneradores, alimentando un generador eléctrico que produce energía. La fuente de energía es también increíblemente barata, ya que los gobiernos ofrecen créditos fiscales a la producción en un intento de acelerar el desarrollo de la energía eólica. Además, el hecho de que haya un suministro interminable de viento elimina la posibilidad de escasez de la ecuación.

Además, la energía eólica puede detener unas 12,3 gigatoneladas de gases de efecto invernadero para 2050, según el Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE).

Por estas razones, la energía eólica es una de las mejores soluciones para satisfacer la demanda energética mundial. Es limpia, asequible y, a diferencia de los combustibles fósiles, no genera emisiones tóxicas.

La energía eólica es el futuro

Ha llegado el momento de utilizar fuentes de energía limpias y hacer la transición hacia un futuro de energías renovables para el bienestar de nuestro planeta.

Ya se están instalando parques eólicos para aprovechar la energía cinética del viento y limitar el uso de combustibles fósiles.

No cabe duda de que las energías renovables tienen un gran potencial, por lo que si tomamos la iniciativa de evitar el agotamiento de los recursos energéticos naturales y promovemos la eficiencia energética, podremos proteger nuestro medio ambiente.

En Energias Digital hacemos todo lo posible para proporcionarle acceso a información y guías centradas en las energías renovables, estudios de casos, tendencias tecnológicas, mercados, empresas y mucho más.

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