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Energía eólica
La energía eólica se viene utilizando desde hace mucho tiempo. Los egipcios ya utilizaban velas en el año 4.500 a.c. para aprovechar la energía del viento.
El uso de la energía eólica es bien simple. El sol calienta la Tierra, pero la superficie de ésta no se calienta por igual, debido su forma irregular; se crean masas de aire de temperatura, densidad y presión diferentes. Estas diferencias provocan corrientes horizontales de aire en una y otra dirección; o sea, viento. Y será la velocidad de ese viento (su energía cinética) la que accionará las palas de los molinos que pongamos en su camino.
El eje que se pone en rotación puede servir a varios fines; por ejemplo, moler el grano de trigo o de maíz con piedras de molino rotatorias, o elevar agua subterránea hasta la superficie, o activar un generador eléctrico y producir electricidad.
¿En cuántas películas no hemos visto pequeñas bombas eólicas para sacar agua de los pozos situados en parajes aislados? En lugares apartados, la energía eólica nos puede ser de gran ayuda, sea para extraer agua del subsuelo, para generar electricidad de uso propio o para lo que sea.
Véanse las indicaciones
sobre la
energía eólica en
el aula didáctica del EVE.
De todas formas, uno de los avances más significativos de los últimos años ha sido el aumento de la eficiencia de los aerogeneradores de electricidad.
Aerogeneradores
La generación de electricidad es hoy en día el principal uso que se le da a la energía eólica. Los aerogeneradores o generadores eólicos hacen girar el eje de un generador eléctrico a partir de la energía del viento, mediante una palas.
Los aerogeneradores pueden ser para consumo propio o conectarse a la red eléctrica general.
Durante las crisis del petróleo de los años 70 se comenzó a investigar seriamente el aprovechamiento de la energía del viento. En los últimos años ha conocido un importante desarrollo, y en la actualidad representa el 33% de la energía producida por fuentes renovables.
Molino de eje vertical de tipo
Savonius
Los aerogeneradores pueden ser de dos tipos. Si su eje es horizontal, hablaremos de aerogeneradores horizontales, y de verticales cuando su eje también lo sea. Los verticales son de tipo Savonius o de tipo Darrieus. Aunque su principal ventaja es que son independientes de la dirección del viento, hoy en día apenas se usan.
Molino de eje vertical de tipo
Darreius
Los aerogeneradores que vemos habitualmente son todos horizontales. Por tanto, deben disponer de un sistema que los oriente automáticamente de cara al viento.
Normalmente son rotores de dos o tres aspas, elaboradas a base de resinas epoxi reforzadas con fibra de vidrio o de carbono. Las aspas rotan en lo alto de apoyos de unos 40 metros de altura para evitar las turbulencias que se dan cerca el suelo. Y para aprovechar mejor la energía del viento, las aspas presentan un perfil aerodinámico. Si bien en un principio se hizo un gran esfuerzo en desarrollar grandes aerogeneradores (de más de 4 MW), se comprobó que esta idea presentaba numerosos problemas mecánicos. La tendencia actual va en el sentido de unir varios aerogeneradores de menos de 4 MW de potencia. Uniendo varios aerogeneradores pequeños obtendremos centrales eólicas, y así transferiremos a la red grandes cantidades de energía a base de aerogeneradores de 'pequeña' potencia (alrededor de 1,5 MW).
Los aerogeneradores trabajan a velocidades de viento entre 20 km/h y 90 km/h. Con respecto a la potencia que son capaces de desarrollar, ésta es función cúbica de la velocidad del viento. Por ejemplo, si con un viento de 54 km/h un generador desarrolla 750 kW de potencia, al reducirse la velocidad del viento a un tercio (a 18 km/h) ese mismo aerogenerador no ofrecerá una potencia de 1/3 del original (250 kW), sino de 1/27 de la inicial, es decir, 28 kW.
Esto significa que si dejáramos todo nuestro suministro de energía en función del viento tendríamos problemas. En una sola hora, la energía eléctrica generada a partir del viento puede sufrir oscilaciones de hasta el 30%. Es decir, resulta imposible ofrecer una producción sostenida a partir de la energía eólica. Por tal motivo, en lo que se refiere a la generación, la energía eólica debe siempre funcionar junto con otra fuente más estable y continua.
Por ejemplo, entre Dinamarca y Noruega han pactado una colaboración peculiar: La principal fuente de energía en Noruega (69%) es hidráulica, mientras que Dinamarca posee muchas centrales eólicas. Cuando sopla viento fuerte, el excedente de energía generado en Dinamarca se exporta a Noruega y se emplea para bombear agua a los embalses noruegos. Así, cuando amaina el viento pero los daneses necesitan energía, la recuperan del agua almacenada en Noruega, mediante centrales hidráulicas.
Otro problema que sufren los aerogeneradores lo representa el viento excesivo. A decir verdad, no conviene que el viento sople demasiado fuerte. En esas condiciones los rotores girarían demasiado deprisa, con riesgo de fractura. El controlador de pitch está para evitar ese riesgo. Este dispositivo hace girar a cada aspa sobre su eje, de manera que varía su ángulo de ataque y su aerodinamismo. En Euskal Herria se está haciendo investigación sobre el pitch.
La energía eólica está siendo cada vez más aprovechada. En primavera de 2006 se alcanzó el récord absoluto de producción eólica en España, y se generaron 7.300 MW eólicos, el 24% de la demanda.
Ventajas y desventajas
La energía eólica es completamente renovable y, por lo tanto, inagotable.
Es una energía alternativa a los combustibles fósiles; ni los quema ni los utiliza, por lo que no emite sustancias contaminantes, ni fortalece el efecto invernadero, ni reduce la capa de ozono. Y no produce vertidos contaminantes ni residuos.
Gracias al desarrollo de estos últimos años, podemos afirmar que la tecnología está actualmente madura y lista para competir con la rentabilidad de otras tecnologías.
Es una fuente de energía barata y capaz de competir con otras fuentes. Especialmente si tenemos en cuenta los costos derivados de reducir los daños ambientales.
Entre las desventajas cabe citar que, al ser el aire un fluido de escaso peso específico, los aerogeneradores deben ser necesariamente grandes. Las centrales eólicas deben instalarse en los lugares donde el viento sea más continuo y fuerte, lugares que a menudo coinciden con las cumbres de los montes. Así que generan un impacto paisajístico de primer orden.
Hay que abrir caminos hasta las cumbres, y la propia instalación de los molinos implica gran actividad de maquinaria.
Aunque se dejan 'pasos' entre los generadores, el impacto sobre las grandes aves es elevado, dado que son golpeadas por las aspas.
Es muy importante, por lo tanto, estudiar en profundidad el posible impacto ambiental antes de decidir la instalación de la central eólica. Hay que elegir cuidadosamente el tamaño y la ubicación de la central para tratar de minimizar los impactos que genere su instalación, su explotación y su desmantelamiento.
Por último, dado que resulta muy difícil almacenar electricidad y que la producción de electricidad por esta vía es intermitente, hay que utilizar la energía eólica de manera conjunta con otras fuentes más estables. Se está avanzando con el objetivo de almacenar el excedente de energía que se produce, como bombear agua a los embalses o producir hidrógeno.
Aquí puedes encontrar información detallada.
