ENERGÍA EÓLICA | Detalles técnicos, capacidad y funcionamiento

La energía eólica se refiere a la energía que se puede obtener tomando como materia prima las corrientes de aire.

El viento consiste en el movimiento del aire atmosférico causado por el calentamiento heterogéneo, ya sea por efecto del sol o por las irregularidades y la rotación de la tierra. El viento es una fuente de energía renovable y limpia. Actualmente, la energía eólica es la que tiene mayor crecimiento a nivel mundial con respecto a otras energías renovables.

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Qué es la energía eólica?

La energía eólica forma parte de las energías limpias y renovables y consiste en emplear el poder del viento para la producción de energía. Por lo general, el sistema que capta el viento trasforma la energía cinética en electricidad.

Para poder explotar esta clase de energía se requiere de equipos especiales llamados aerogeneradores. Estos consisten en una turbina de viento que se ubica en el extremo de una torre, siendo la base del generador de energía eléctrica.

Como funciona la energía eólica?

El aire que es calentado por los rayos solares suele ser ligero, por lo que sube y se produce una zona con baja presión. Sucede lo contrario cuando se enfría. La diferencia de presión produce flujos de aire y el aire ubicado en la zona con alta presión se moviliza a las zonas con baja presión. Mientras más elevada es la diferencia de presión, más rápido fluirá el aire y como resultado habrá mayor cantidad de vientos.

El viento o las corrientes de aire producen energía de movimiento y esta se puede aprovechar al ser captada por las aspas giratorias de un aerogenerador. Antiguamente se usaban molinos de viento para trasformar energía eólica en energía mecánica y de esta forma moler el trigo. Las aspas giratorias movían un eje y este al mismo tiempo movilizaba la rueda que trituraba los granos.

Las centrales eólicas modernas usan aerogeneradores parecidos a grandes molinos de viento. Las aspas mueven un generador que convierte la energía del viento en electricidad. Cuando el viento incide en las aspas sufre desaceleración, por lo que sólo un 59% de la energía eólica es aprovechable.

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Para qué sirve la energía eólica?

Las posibilidades en lo que respecta a la aplicación de la energía eólica se pueden clasificar en tres grupos:

  • Energía mecánica: Para el bombeo de agua a través de bombas de pistón, bombas centrifugas o tronillo helicoidal.
  • Energía térmica: Se obtiene a partir de energía mecánica, ya sea por calentamiento o por compresión de un líquido refrigerante en una bomba de calor.
  • Energía eléctrica: Es el uso más común, pero requiere de un sistema de almacenamiento.

Características de la energía eólica

La energía eólica es una tecnología eficiente que se produce de manera segura y sostenible, en lo que respecta al cuidado del ambiente. Las principales características de esta energía son:

  • Es autóctona o pertenece directamente a la naturaleza.
  • No presenta emisiones nocivas.
  • Proviene de una fuente inagotable.
  • Su uso puede derivar en fuentes de empleo y riquezas.
  • Está muy avanzada en comparación con otras energias renovables a nivel mundial; sólo la alcanza la energía solar.

Ventajas de la energía eólica

  • La fuente de energía, el viento, es gratuita y se puede captar eficientemente, resultando cada vez más rentable.
  • La turbina empleada para la producción de energía no genera gases dañinos ni contaminantes.
  • Es completamente renovable, puesto que el viento nunca se acaba.
  • Aunque los aerogeneradores son de gran tamaño, cada uno ocupa una parcela de tierra pequeña. De esta manera, el espacio restante se puede emplear para otros usos rentables como ganadería o agricultura.
  • Las áreas lejanas que no se encuentran conectadas a la red convencional de energía eléctrica pueden emplear la energía eólica para generar un suministro propio.
  • Los aerogeneradores exigen mantenimiento poco costoso.

Requisitos para implementar la energía eólica

Antes de colocar un aerogenerador o una central de energía eólica es importante saber si se cuenta con el recurso eólico mínimo requerido para que la instalación sea viable. Se deben tomar en cuenta tres aspectos fundamentales.

  • Espacio abierto: Es importante determinar si el espacio abierto es el adecuado para la instalación de aerogeneradores. Se debe contar, por lo menos, con una cubierta, tejado, jardín, solar, patio o terreno. Este espacio debe ser suficientemente grande para colocar tensores y soportes a la torre del aerogenerador, si así lo requiere. Además del espacio, es necesario asegurase de si se cumplen los recaudos legales para usar la instalación eólica.
  • Espacio sin obstáculos: Los obstáculos que están cerca de las instalaciones puede que influyan directamente en la dirección y velocidad del viento. También pueden crear turbulencias que afectan directamente el rendimiento de los aerogeneradores, por lo que es vital escoger una ubicación que evite árboles, edificios y cualquier otra barrera física que obstaculice el viento.
    La barrera irá aumentando con la densidad, altura y longitud del obstáculo. Por ejemplo, un edificio bloqueará más el viento que un árbol. Para tener una idea, la turbulencia que causa un obstáculo afecta más o menos el doble de la altura verticalmente y entre 10 a 20 veces su altura horizontalmente. Es por esto que el diseño debe dejar 10 metros libres de alto y de 7 a 10 veces el diámetro del obstáculo.
  • Suficiente recurso eólico: En este aspecto se considera el factor viento como tal. El viento posee dos características básicas:
  1. Dirección del viento: Es el punto desde donde sopla el viento y es medido con una veleta. El análisis de las direcciones del viento determinan la orientación y ubicación del aerogenerador.
  2. Velocidad del viento: La intensidad del viento se mide en velocidad, Km/h, m/s o en nudos. Se usa un anemómetro que incorpora una veleta. La velocidad del viento incrementa con la altitud, ya que disminuye la fricción que ocasionan los obstáculos y la superficie de la tierra. Esta merma durante la noche y aumenta cuando aparece el sol, entre las horas 12 y 16.

Capacidad de producción de la energía eólica

Hoy en día la energía eólica tiene la capacidad de producir más del 3% de energía eléctrica que se consume mundialmente. Se espera que supere el 5% para el 2020. Apuntando hacia el futuro, se estima que la energía que produce el viento cubra un 9% de la demanda mundial y hasta más del 20% solamente en Europa.

Existen compañías que cada año producen un total de hasta 17.000 GV cada hora, empleando únicamente energía eólica. Esto equivale a la energía eléctrica consumida por cinco millones de personas.