Cementerio de aerogeneradores
La energía eólica es una forma de energía solar[1]. La energía eólica (o energía del viento) describe el proceso por el cual se utiliza el viento para generar electricidad. Los aerogeneradores convierten la energía cinética del viento en energía mecánica. Un generador puede convertir la energía mecánica en electricidad[2]. La energía mecánica también puede utilizarse directamente para tareas específicas, como el bombeo de agua. El DOE de EE.UU. ha elaborado una breve animación sobre la energía eólica que ofrece una visión general del funcionamiento de un aerogenerador y describe los recursos eólicos de Estados Unidos.
El viento es causado por el calentamiento desigual de la atmósfera por el sol, las variaciones en la superficie terrestre y la rotación de la tierra. Las montañas, las masas de agua y la vegetación influyen en los patrones de flujo del viento[2], [3]. Los aerogeneradores transforman la energía del viento en electricidad haciendo girar las palas de la hélice alrededor de un rotor. El rotor hace girar el eje de transmisión, que hace girar un generador eléctrico. Hay tres factores clave que afectan a la cantidad de energía que una turbina puede aprovechar del viento: la velocidad del viento, la densidad del aire y el área de barrido[4].
Pequeña turbina eólica
El viento es una fuente de energía renovable que puede utilizarse para crear electricidad. Después de ver un breve vídeo animado, los alumnos comparten sus notas en pequeños grupos y discuten lo que saben sobre la energía eólica y las transformaciones energéticas.
Un aerogenerador es un ejemplo de dispositivo que puede transformar un tipo de energía en otro. El viento (energía móvil o cinética) mueve las palas de la turbina, que están conectadas a un generador electromagnético mediante un eje. El generador es el punto de transformación. Es un ejemplo de fuente de energía renovable que puede utilizarse para crear electricidad.
La energía eólica en el mundo
La producción de electricidad eólica ha crecido considerablemente en los últimos 30 años. Los avances en la tecnología de la energía eólica han reducido el coste de la producción de electricidad a partir del viento, y los incentivos gubernamentales y de otro tipo en Estados Unidos y en otros países han fomentado el crecimiento de la energía eólica.
El total de la generación anual de electricidad de Estados Unidos a partir de la energía eólica aumentó de unos 6.000 millones de kilovatios hora (kWh) en 2000 a unos 338.000 millones de kWh en 2020. En 2020, las turbinas eólicas fueron la fuente de alrededor del 8,4% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos en Estados Unidos. La escala de servicios públicos incluye instalaciones con al menos un megavatio (1.000 kilovatios) de capacidad de generación de electricidad.
Generador eólico
Los aerogeneradores surgieron hace más de un siglo. Tras la invención del generador eléctrico en la década de 1830, los ingenieros empezaron a intentar aprovechar la energía del viento para producir electricidad. La generación de energía eólica tuvo lugar en el Reino Unido y Estados Unidos en 1887 y 1888, pero se considera que la energía eólica moderna se desarrolló por primera vez en Dinamarca, donde se construyeron aerogeneradores de eje horizontal en 1891 y un aerogenerador de 22,8 metros comenzó a funcionar en 1897.
El viento se utiliza para producir electricidad utilizando la energía cinética creada por el aire en movimiento. Ésta se transforma en energía eléctrica mediante turbinas eólicas o sistemas de conversión de energía eólica. El viento golpea primero las palas de un aerogenerador, haciéndolas girar y haciendo girar la turbina conectada a ellas. Esto transforma la energía cinética en energía de rotación, moviendo un eje que está conectado a un generador, y produciendo así energía eléctrica a través del electromagnetismo.
La cantidad de energía que se puede cosechar del viento depende del tamaño de la turbina y de la longitud de sus palas. La producción es proporcional a las dimensiones del rotor y al cubo de la velocidad del viento. En teoría, cuando la velocidad del viento se duplica, el potencial de energía eólica se multiplica por ocho.