Cómo funciona la energía eólica
Las turbinas eólicas 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.
La energía eólica es un ejemplo de qué recurso
La energía eólica se ha convertido en una fuente de energía destacada en los últimos años. Los organismos gubernamentales se esfuerzan por alcanzar los objetivos de carbono neto cero, por lo que muchos países están recurriendo a la energía eólica como fuente de energía regulada.
Muchos de nosotros ya estamos familiarizados con los beneficios medioambientales de la energía eólica: compensa la emisión de millones de coches de CO2 a la atmósfera cada año, no emite gases de efecto invernadero y es una fuente de energía totalmente renovable. Una reducción de la dependencia de los combustibles fósiles siempre es positiva, aunque sea menor.
Pero la energía eólica también es una opción atractiva desde el punto de vista económico. Como la energía eólica no emite gases nocivos, los gobiernos podrían ahorrar millones en gastos sanitarios para quienes sufren enfermedades respiratorias causadas por los factores de estrés ambiental. La energía eólica puede reducir los impuestos de las ciudades de Estados Unidos e impulsar el crecimiento del empleo en las zonas rurales. De hecho, el de técnico de aerogeneradores es el puesto de trabajo que más crece en el país (con el de técnico de paneles solares en el tercer puesto), por lo que las perspectivas aquí en Estados Unidos son positivas.
El viento es un ejemplo de qué energía
Esta vista aérea de una planta de turbinas eólicas muestra cómo un grupo de turbinas eólicas puede producir electricidad para la red de suministro. La electricidad se envía a través de las líneas de transmisión y distribución a los hogares, empresas, escuelas, etc. Vea la animación del aerogenerador para ver cómo funciona una turbina eólica o eche un vistazo a su interior.
Puedes aprender cómo los aerogeneradores producen electricidad y ver una ilustración de los componentes del interior de un aerogenerador, o ver una animación de energía eólica que muestra cómo el aire en movimiento hace girar las palas de un aerogenerador y cómo funcionan los componentes internos para producir electricidad.
Esta clase de turbina eólica produce más energía de la que consume una casa media, pero puede ser muy adecuada para pequeñas empresas; granjas; ranchos; instalaciones como escuelas, edificios de oficinas o parte de un campus; o una carga pública como un hospital. Esta clase de turbina suele incorporar un mayor nivel de sofisticación de la máquina, lo que se traduce en una mayor eficiencia y producción de energía, pero también requiere un mayor mantenimiento. Sin embargo, estas turbinas suelen requerir menos mantenimiento que las máquinas más grandes. Esta clase de máquina puede costar tanto como una casa y es el tamaño de proyecto más pequeño que podría financiarse, lo que requeriría una revisión por parte del prestamista. Los proyectos de este tamaño también pueden provocar la necesidad de una evaluación de los recursos in situ, pero a menudo los proyectos pueden seguir adelante utilizando mediciones cercanas y un modelado experimentado del emplazamiento y del proyecto.
Definición y ejemplos de energía eólica
La explotación de una central eólica es más compleja que la simple instalación de aerogeneradores en una zona ventosa. Los propietarios de las centrales eólicas deben planificar cuidadosamente dónde colocar los aerogeneradores y deben tener en cuenta la velocidad y la frecuencia con la que sopla el viento en el lugar.
Los lugares idóneos para las turbinas eólicas son aquellos en los que la velocidad media anual del viento es de al menos 9 millas por hora (mph) -o 4 metros por segundo (m/s)- para las pequeñas turbinas eólicas y de 13 mph (5,8 m/s) para las turbinas de escala comercial. Los lugares favorables son las cimas de las colinas suaves y redondeadas, las llanuras abiertas y el agua, y las brechas de las montañas que canalizan e intensifican el viento. Los recursos eólicos suelen ser más favorables para la generación de electricidad a mayor altura sobre la superficie terrestre. Los grandes aerogeneradores se colocan en torres que van desde los 500 pies hasta los 900 pies de altura.
Los recursos de energía eólica varían cada hora y cada temporada en todo Estados Unidos. La velocidad del viento suele cambiar a lo largo del día y de una estación a otra. Por ejemplo, en Tehachapi (California), donde se encuentran numerosos aerogeneradores, el viento sopla con más frecuencia de abril a octubre que en invierno, y el viento suele ser más fuerte por la tarde. Estas fluctuaciones son el resultado del calor extremo del desierto de Mojave durante los meses de verano. A medida que el aire caliente sobre el desierto se eleva, el aire más frío y denso sobre el Océano Pacífico se precipita a través del puerto de montaña de Tehachapi para ocupar su lugar. En Montana, los fuertes vientos invernales canalizados a través de los valles de las Montañas Rocosas crean vientos más intensos durante el invierno.