Funcionamiento de la energía eólica

Hasta hace un par de décadas nadie creería que se podía obtener electricidad a partir del sol o del viento. Hoy en día es una realidad que se hace más latente con motivo de la sustitución de las energías no renovables, por el impacto negativo que producen en el planeta.

El funcionamiento de la energía eólica en varias naciones europeas es cada vez más evidente, ya que además de ser limpia, es abundante e inagotable, por lo que disfrutaremos de esta alternativa energética por muchos años.

Antes de poder hablar sobre el funcionamiento de la energía eólica nos gustaría mencionar lo que es su concepto y el origen etimológico de su nombre, que te puede ayudar desde entablar nuevas conversaciones hasta comprender con detalle la importancia de este tipo de energía.

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¿Qué es la energía eólica?

Se trata de la energía que se obtiene del viento, o dicho de otra forma, la energía cinética que se genera producto del movimiento de las turbinas eólicas, que es transformado en energía eléctrica y demás formas energéticas que sean útiles.

Esto en esencia, hace posible el funcionamiento de la energía eólica. La palabra eólico deriva del latín aeolicus, que significa relativo o perteneciente al Dios Eolo, el dios de los vientos de acuerdo a la mitología griega.

Funcionamiento de la energía eólica

El funcionamiento de la energía eólica, empleada primordialmente para la generación de electricidad, es posible gracias a los aerogeneradores que se encuentran conectados a las redes de distribución de electricidad.

En el caso de los parques eólicos, distribuidos en vastas extensiones de terreno, representan una fuente de energía importante que es además competitiva y económica. Es más económica en diversas localidades en relación a otras opciones de energía.

Los parques eólicos proporcionan energía a aquellos lugares remotos en los que no se encuentra disponible la red eléctrica tradicional, lo que de alguna forma hace que se asemeje aún más a la energía solar fotovoltaica.

Surgimiento de nuevos parques eólicos

Todo este crecimiento de la energía eólica ha hecho posible el diseño y construcción de nuevos parques eólicos en la plataforma continental, llamados parques eólicos offshore. Esto se debe a que la energía de los vientos es más estable en el mar que en la tierra, y tienen menor impacto visual.

Los costes de instalación y mantenimiento de este tipo de parques eólicos son más elevados por razones que resultan evidentes.

Debes saber que este tipo de energía es abundante, limpia y renovable, contribuyendo con la disminución en la producción de gases de efecto invernadero, ya que sustituye fuentes de energía fundamentadas en la quema de combustibles fósiles.

?Es cierto que la energía eólica tiene un impacto ambiental en cuanto a instalación, generación de ruido, además de perjudicar a la fauna del lugar una vez se encuentran funcionando los parques eólicos. Pero sin duda son menos problemáticas que otras energías no renovables.

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Producción de energía solar

La energía eólica es posible gracias a la generación de movimiento por parte de las masas de aire, que se mueven desde las regiones de alta presión de aire hasta los lugares que cuentan con presión inferior, con velocidades que dependen de esta variación de presión.

Claro que, los vientos no surgen de manera espontánea, sino que se producen con motivo del calentamiento desigual de la corteza terrestre, por efecto de la radiación que proviene del sol. Cerca del 1 al 2% de la energía que viene del sol se transforma en viento.

En el día, la masa continental transmite energía solar que es mayor a la que transfiere el agua del planeta, provocando que el aire incremente su temperatura y se expanda, volviéndose menos denso y finalmente se eleve.

En el caso del aire que se encuentra a una temperatura menor pero con mayor densidad, que viene de los lagos, océanos y mares, se mueve con la finalidad de ocupar el espacio que deja el aire caliente.

Velocidad mínima y máxima de corte

Para obtener un máximo aprovechamiento de la energía de los vientos, se debe tener conocimiento de las fluctuaciones del viento durante el día y la noche, el gradiente de velocidad del viento desde la altura que se mueve el aire hasta el suelo, y de las ráfagas de viento que se producen brevemente.

Otro elemento a considerar son los datos históricos de los vientos que circulan, y si esta tasa varía en un lapso de 20 años. Para aprovechar la energía eólica, el viento debe alcanzar una velocidad mínima de corte y una velocidad máxima que depende de la turbina que se utilice.

La velocidad mínima se ubica entre los 14 kilómetros por hora, mientras que la velocidad máxima se estima que llegue hasta los 90 kilómetros por hora.

Aerogeneradores o máquinas eólicas

Toda esta energía que proviene del viento, es aprovechada por medio de la utilización de aerogeneradores que tienen la facultad de convertir la energía eólica en energía mecánica aprovechable de rotación, con lo que se accionan máquinas para la producción de electricidad.

El caso más utilizado para la generación de energía eléctrica es el sistema de transformación, que consta de un generador de electricidad que incluye dispositivos de control e integración a la plataforma eléctrica.

Los aerogeneradores mueven un aspa, que con un dispositivo mecánico hace que el rotor gire por medio de un alternador, con el que se pretende producir electricidad. Para que el aprovechamiento sea óptimo se deben configurar los aerogeneradores en grupos, llamados parques eólicos.

Historia y evolución de la energía eólica

No todo el mundo sabe que la energía eólica es una de las más antiguas, de la misma forma que la energía térmica, por lo que no es nada nuevo que el viento se utilice como fuerza motora. Ha servido para mover barcos de velas o molinos antiguos.

Pero no fue sino hasta los años 80 en los que la energía de los vientos se utilizaría como alternativa sustentable, experimentando de esta manera un despertar.

Llegado el siglo XXI se produjo un crecimiento sin precedentes de la energía eólica, sobre todo cuando se pretende abandonar las energías contaminantes.

El auge de los parques eólicos se ha producido por las condiciones óptimas con las que circulan los vientos, especialmente en Andalucía que es la comunidad que se ha convertido en punta de lanza de la nación española en cuanto a energía eólica nos referimos.

Los molinos primitivos

Se tiene una referencia que data de hace muchos años, y consta de un molino que se utilizaba para que funcionase un órgano musical perteneciente al siglo I. Los molinos con propósitos prácticos tuvieron su origen en Afganistán.

Se trataba de molinos de hojas con forma rectangular y un eje de tipo vertical. Unos años más tarde surgieron molinos que tenían de 6 a 8 velas, recubiertos de telas que se utilizaron para la extracción de agua o para la molienda de trigo.

Molinos en Europa

Los primeros ejemplares tuvieron sus apariciones en Inglaterra y Francia, los cuales se diseminaron a través de todo el continente europeo. Se trataba de dispositivos de madera que se les llamaba torres de molino, que se giraban a mano en torno a un poste para extender sus hojas al viento.

Luego surgiría el molino de torre que fue evolucionando en la región francesa a lo largo de los años, y estaba compuesto por una torre hecha de piedra, que se coronaba por un elemento rotativo de madera que aguantaba el eje y la maquinaria.

Estos modelos tenían características en común, ya que del tope sobresalía un eje transversal, del cual salían de 4 a 8 hojas que tenían una longitud máxima de 9 metros. Luego a las vigas hechas de madera se les colocaban telas o láminas de madera.

Toda la energía que se producía por medio de la rotación del eje, se transfería por medio de conexiones a la máquina de molino, que se encontraba incrustada en la base de la construcción.

Bombeo mediante energía de los vientos

Ya en Estados Unidos, la evolución de lo que se conoce como bombas eólicas era evidente, y se reconocían por la cantidad de aspas de metal que soportaban. Estas bombas influyeron en la evolución de la ganadería y la agricultura en múltiples regiones de América del Norte.

Esto no hubiese sido posible si no fuese por el fácil acceso al agua que existía. Las bombas eólicas facilitaron la difusión del ferrocarril en el resto del mundo, lo que sirvió para cubrir las exigencias del agua que requiriesen las locomotoras de vapor.

A través de este artículo puedes enterarte de todo lo que necesitas saber sobre el funcionamiento de la energía eólica en el marco de implementación de energías renovables. Quizás también te interese leer sobre las ventajas de este tipo de energía o el precio de una instalación doméstica.