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¿Cómo funcionan los aerogeneradores de la energía eolica?

marzo 19, 2022
¿Cómo funcionan los aerogeneradores de la energía eolica?

Pequeña turbina eólica

En Estados Unidos, el 8% de nuestra capacidad de generación de energía procede de turbinas eólicas, más que cualquier otro recurso renovable, y la energía eólica se ha triplicado con creces en la última década. Más de la mitad de esa capacidad procede de sólo cinco estados: Texas, Iowa, Oklahoma, California y Kansas. Según la Asociación Americana de Energía Eólica, hay más de 56.000 aerogeneradores en todo el país que proporcionan una capacidad de unos 96.000 megavatios, suficiente para alimentar a más de 15 millones de hogares. El Departamento de Energía prevé que en 2050 esa capacidad eólica aumentará a más de 400 gigavatios.

¿Cómo se puede participar en esta creciente acción de la energía eólica? Muchas compañías eléctricas permiten aprovechar la energía eólica y otras fuentes renovables si se paga un poco más por una opción «verde». Un mayor número de consumidores que contratan energía verde significa que esas compañías eléctricas se esforzarán por obtener más de ella. Veamos cómo funcionan los aerogeneradores y algunas de sus posibles ventajas e inconvenientes.

La energía eólica comienza con el sol. Para que el viento sople, el Sol calienta primero una sección de tierra junto con el aire que hay sobre ella. Ese aire caliente asciende, ya que un determinado volumen de aire caliente es más ligero que el mismo volumen de aire frío. A continuación, el aire más frío se precipita para llenar el vacío dejado por ese aire caliente y voilá: una ráfaga de viento.

Cómo funciona un aerogenerador

La gente ha utilizado la fuerza del viento durante miles de años. El viento ha movido barcos a lo largo del río Nilo, ha bombeado agua y molido grano, ha apoyado la producción de alimentos y mucho más. Hoy en día, la energía cinética y la potencia de las corrientes de aire naturales llamadas viento se aprovechan a gran escala para crear electricidad. Una sola turbina eólica moderna en alta mar puede generar más de 8 megavatios (MW) de energía, suficiente para abastecer limpiamente a casi seis hogares durante un año. Los parques eólicos terrestres generan cientos de megavatios, lo que convierte a la energía eólica en una de las fuentes de energía más rentables, limpias y disponibles del planeta.

La energía eólica es la fuente de energía renovable a gran escala de menor coste y es la mayor fuente de energía renovable en Estados Unidos en la actualidad. Hay casi 60.000 aerogeneradores con una capacidad combinada de 105.583 megavatios (MW). Eso es suficiente para suministrar energía a más de 32 millones de hogares.

El proyecto Frontier Windpower I, en el condado de Kay (Oklahoma), lleva funcionando desde 2016 y se está ampliando con el proyecto Frontier Windpower II. Una vez completados, Frontier I y II generarán un total de 550 megavatios de energía eólica, suficiente para alimentar 193.000 hogares.

Ventajas y desventajas de la energía eólica

Vortex Bladeless es un generador eólico resonante de vibración inducida por vórtices. Aprovecha la energía eólica a partir de un fenómeno de vorticidad llamado Vortex Shedding.  Básicamente, la tecnología Bladeless consiste en un cilindro fijado verticalmente con una varilla elástica. El cilindro oscila en un rango de viento, que luego genera electricidad a través de un sistema de alternador.  En otras palabras, es un aerogenerador que no es realmente una turbina.

El cilindro exterior está diseñado para ser en gran parte rígido y tiene la capacidad de vibrar, permaneciendo anclado al vástago inferior. La parte superior del cilindro no está sujeta y tiene la máxima amplitud de oscilación. La estructura se construye con resinas reforzadas con fibra de carbono y/o de vidrio, materiales utilizados en las palas de los aerogeneradores convencionales.

La parte superior de la varilla soporta el mástil y su parte inferior está firmemente anclada al suelo. Está construida con polímero reforzado con fibra de carbono, lo que le proporciona una gran resistencia a la fatiga y tiene una mínima fuga de energía cuando oscila.

Naturalmente, el diseño de este tipo de aerogenerador es bastante diferente al de una turbina tradicional. En lugar de la habitual torre, góndola y palas, nuestro dispositivo sólo tiene un mástil de materiales ligeros sobre una base. Esto reduce el uso de materias primas y la necesidad de una cimentación más profunda.

Planta de energía eólica

La energía eólica desempeña un papel importante en nuestro empeño por conseguir que el 100% de la energía que producimos proceda de fuentes de energía renovables. Es una fuente de energía totalmente renovable, y la energía que se utiliza para construir un aerogenerador es recuperada por la turbina al cabo de sólo ocho meses.

Trabajamos con esmero para hacer frente a los retos que conlleva la energía eólica, principalmente la perturbación de los seres humanos, la fauna y la vegetación que se encuentran cerca de los aerogeneradores. Por ejemplo, elegimos construir nuestros aerogeneradores en zonas donde no hay residentes permanentes, en la medida de lo posible.

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