Cómo funciona una turbina
¿Qué es lo que pone el viento en sus velas? Si no está seguro de lo que queremos decir, imagine un velero. Sin un buen viento, ¿qué hará? Probablemente quedarse quieto. Pero la primera gran ráfaga podría arrastrar el barco durante kilómetros por el agua. Tener viento en las velas significa que estás motivado o impulsado a hacer algo.
La gente ha utilizado esta figura retórica durante mucho tiempo. Y no sólo se inspira en los veleros. El viento es una parte importante de muchos otros procesos. Por ejemplo, el clima. O los globos aerostáticos. O incluso el tema de la Maravilla del Día de hoy: el molino de viento.
La gente ha utilizado los molinos de viento durante cientos de años. La primera mención escrita de los molinos de viento procede de Persia (el actual Irán) en el año 644 de la era cristiana. Es posible que ambos países hayan inventado el molino de viento por separado. Sin embargo, algunos creen que los molinos de viento en China fueron construidos por primera vez por persas que fueron llevados allí como prisioneros de Gengis Kan.
¿Cómo funcionan exactamente los molinos de viento? Al igual que muchas embarcaciones, los primeros molinos de viento funcionaban con velas. Cuando las velas atraían el viento, las aspas del molino giraban. Esto movía el eje de transmisión que estaba conectado a los engranajes y a las piedras de molino.
Cómo funciona un molino de viento para moler el grano
La producción de electricidad a partir del viento 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.
La mayor turbina eólica
La turbina se asienta en unos cimientos de hormigón armado, cuyas dimensiones dependen del tamaño de la turbina. La cimentación es una estructura sustancial diseñada para garantizar que la turbina resista vientos muy fuertes. Siempre está por debajo del nivel del suelo y no es visible una vez terminada la construcción.
La mayoría de las turbinas eólicas tienen tres palas o (menos comúnmente) dos palas, que giran alrededor de un cubo central en un eje horizontal. Las palas están hechas de diversos materiales, como fibra de vidrio, fibra de carbono o laminados de madera.
Los aerogeneradores generan electricidad aprovechando la fuerza natural del viento. Las palas de un aerogenerador son como el ala de un avión: cuando el aire pasa por la pala, provoca una elevación que crea una fuerza de giro.
Las palas giran un eje dentro de la góndola, que va a la caja de engranajes. La caja de cambios aumenta esa velocidad de rotación para el generador, que utiliza campos magnéticos para convertir la energía de rotación en energía eléctrica. Algunas turbinas utilizan la tecnología de accionamiento directo, que conecta el cubo giratorio directamente con el generador. La electricidad del generador va por cables a un transformador y luego a la subestación del parque eólico, donde se convierte al voltaje adecuado para la red eléctrica o local. La red o la red local transmite la electricidad a los hogares y las empresas.
Generador eólico
Con la creciente preocupación por la contaminación y el cambio climático, cada vez aparecen más instalaciones de energías renovables en todo el mundo. La energía solar es una de las principales fuentes de energía renovable en las que piensa mucha gente, pero no hay que descartar la eficacia de la energía eólica. Si alguna vez has visto un parque eólico formado por enormes molinos de viento a un lado de una carretera rural, habrás visto esta fuente de energía renovable en acción.
Los enormes molinos de viento, también llamados aerogeneradores, suelen tener dos o tres palas que giran cuando el viento sopla lo suficientemente rápido. Estas turbinas se instalan estratégicamente en lugares ventosos y a menudo se agrupan en “granjas” para obtener la mayor eficiencia.
La finalidad de un aerogenerador es convertir la fuerza del viento en energía utilizable. En pocas palabras, convierte la energía cinética del viento en energía mecánica, que puede utilizarse para moler grano o bombear agua. Combinado con un generador, un aerogenerador puede producir electricidad para abastecer a las ciudades cercanas. Aquí se explica con más detalle cómo funciona: