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Fuentes de Energía Renovables

Energía Eólica

que es un aerogenerador

La energía del viento es utilizada a lo largo y ancho el mundo, desde tiempos antiguos hasta los actuales. El día de hoy aprenderems sobre cómo se aprovecha este recurso tan abundante e importante.

Qué es la Energía Eólica

La energía eólica es la energía contenida en las corrientes de aire en forma de energía cinética. La energía cinética es casi siempre convertida en energía mecánica mediante turbinas eólicas. El término “eólica” viene de “Eolo”, el cual era el dios del viento en la mitología griega.

energia eolica
Parque eólico

Cómo se produce la energía eólica

Como ya se habló en el ítem anterior, la energía eólica es la energía del viento; por tanto para explicar cómo se produce debemos explicar qué es el viento y cómo se produce:

El viento es generado debido al calentamiento desigual del aire en la atmósfera. En tierra firme, la radiación solar es devuelta en mayor proporción que en el mar, debido a esto el aire en tierra firme se calienta más que el aire encima del mar. Ya que la densidad del aire es inversamente proporcional a su temperatura, el aire caliente se eleva y deja un espacio que es ocupado rápidamente por el aire frío proveniente del mar. Esta es la manera en la que se generan los vientos.

como se produce la energia eolica
Cómo se produce el viento

Se podría decir entonces, que la energía eólica depende de las condiciones climáticas existentes, de manera similar a la energía solar. La cantidad de energía eólica producida podrá varias con las estaciones, el momento del día que sea y para analizar todos estos datos se pueden utilizar distintas herramientas. Desde centros de meteorología internacionales hasta registros históricos de la intensidad de los vientos en determinada locación.

Cómo se Obtiene la Energía Eólica

Este tipo de energía se aprovecha mediante el uso de turbinas eólicas también llamadas máquinas eólicas. Estas máquinas están diseñadas de manera que sean capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica.

En la actualidad, la forma de aprovechar la energía eólica es en su mayoría para la generación de energía eléctrica, esto se logra mediante el acoplamiento de un generador eléctrico al eje de la turbina a través de un juego de engranajes. El conjunto de turbina y generador eléctrico es llamado “aerogenerador” y es el elemento principal para el aprovechamiento de la energía eólica.

Generador de Energía Eólica

Un generador de energía eólica o aerogenerador es una máquina cuya función es transformar la energía del aire en movimiento en energía mecánica. Consta de los siguientes componentes:

  • Aspas: Las aspas son tal vez la parte más importante y cuyo diseño, materiales y construcción ha evolucionado más durante los últimos años. Esto debido a que son ellas las encargadas de la transformación y deben ser lo más eficientes posible.
  • Eje de Baja Velocidad: El eje es el encargado de transportar la energía -en forma de energía cinética rotacional- de las aspas hacia la caja de cambios.
  • Caja de Cambios: Debido a que el rotor de la turbina gira a muy bajas velocidades, la caja de engranajes se encarga de aumentar la velocidad de rotación. Esto debido a que el generador eléctrico necesita altas velocidades (ya que mientras más baja la velocidad más grande, pesado y costoso será el generador). Este elemento también es llamado multiplicador de velocidad.

    partes de un aerogenerador
    Partes de un aerogenerador
  • Eje de Alta Velocidad: El eje de alta velocidad lleva la energía desde el multiplicador hacia el generador eléctrico.
  • Generador: El generador es el encargado de transformar la energía mecánica en energía eléctrica. La que será inyectada posteriormente hacia la red o utilizada en un sistema aislado.
  • Anemómetro y veleta: Son elementos de control y monitoreo. El anemómetro es un dispositivo que sirve para medir la velocidad del viento. La veleta indica la dirección del viento y permite al aerogenerador ubicarse en una posición óptima.

Tipos de Energía Eólica

Los tipos de energía eólica se podrían subdividir en dos: eólica en tierra firme y eólica marina:

Energía eólica Terrestre

Los parques eólicos en tierra firme se definen como instalaciones de numerosos aerogeneradores alejados de la costa. Las turbinas de estos aerogeneradores son de gran envergadura (de hasta 164 metros de diámetro. Sus grandes dimensiones se deben a que mientras más grandes más eficientes y menos costosas son.

Estas gigantescas instalaciones se encuentran generalmente en lugares montañosos o con numerosas colinas, donde se dan condiciones propicias para vientos de altas velocidades y por lo tanto un alto contenido de energía. Otro factor importante para su ubicación es la cercanía con una línea de transmisión para la conexión al sistema eléctrico.

parque eolico terrestre
Parque eólico terrestre Cupisnique – Perú

Energía eólica marina

La energía eólica marina consiste en ubicar aerogeneradores mar adentro, para aprovechar los vientos casi constantes que ofrece el océano. Como se puede intuir, la instalación de estos parques eólicos es mucho más costosa que en tierra firme. Sin embargo, la gran ventaja que tienen estos sistemas sobre los terrestres es que tienen una producción uniforme ya que la velocidad del viento en el mar es casi constante.

energia eolica marina
Energía eólica marina en Alemania

Estos sistemas se conectan a la red mediante cables submarinos cuyo diseño es muy especial y robusto, por lo tanto son mucho más costosos. Mucho se ha hablado también de que estas tecnologías afectan a la fauna marítima, sobre todo a las aves. Sin embargo estudios demuestran que esto no es así ya que las aves se mantienen alejadas de las turbinas y que el ruido no era tanto como para ahuyentaras de sus lugares de alimentación. Tampoco afectan los paisajes turísticos debido a que se encuentran muy adentradas en el mar.

Para qué sirve la Energía Eólica

La energía eólica tiene usos diversos, entre ellos se encuentran:

  • Generación de energía eléctrica a gran escala: Como ya se ha explicado anteriormente, el principal uso de la energía eólica es la generación de energía eléctrica a gran escala, mediante parques eólicos.

    energia eolica domestica
    Esquema de un sistema de energía eólica doméstica
  • Energía eólica residencial: La energía eólica es, junto con la energía solar, una de las dos principales alternativas para el auto abastecimiento de energía eléctrica. Usualmente se instala un pequeño aerogenerador en el hogar y se conecta a un sistema de baterías para abastecer el consumo cotidiano.
  • Sistemas eólicos de bombeo:  Estos sistemas de bombeo aprovechando el viento han sido utilizados desde hace muchos años. Consisten en una turbina eólica que mueve un compresor neumático, el cual genera un vacío y permite que el agua se bombee.

    bombeo con energia eolica
    Sistema de bombeo con energía eólica
  • Sistemas e iluminación eólica: En algunos países se han instalado postes que tienen acoplado un generador eólico en la parte de arriba. Esto ahorra costos de conexión eléctrica y es rentable en algunas situaciones.

Energía eólica ejemplos

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Sistema de iluminación con energía eólica
energia eolica domestica
Energía eólica doméstica
parque eolico marcona
Parque eólico Marcona – Perú
Energía Eólica
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