Generador de energía eólica

Desde hace varias décadas la protección del medio ambiente suscita un creciente interés entre un público cada vez más amplio. Esto ha provocado desarrollos tecnológicos importantes en la generación energética. Este es precisamente el caso del generador de energía eólica.

Un generador de energía eólica, también conocido como aerogenerador, es una máquina que permite convertir el viento en energía mecánica. No se trata precisamente de una innovación, pues en el pasado se usaban molinos para bombear agua o para moler granos y convertirlos en harina.

Lo realmente novedoso con respecto al generador de energía eólica, ha sido lograr máquinas con un tamaño y eficiencia suficientes como para que sea rentable convertir esta energía mecánica en electricidad y de esta forma competir con formas de generación no sustentables.

Al ser una fuente renovable, y no perjudicar al medio ambiente, el generador de energía eólica es un tipo de generación sustentable.

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¿Por qué surgieron los aerogeneradores?

Como comentábamos antes, el aprovechamiento del viento como fuente de energía viene de la antigüedad, y se pierde en el mito. En algunos lugares el viento constante puede utilizarse para impulsar máquinas, y el ser humano pronto encontraría la forma de sacar provecho de esto.

La primera evidencia escrita de una máquina que aprovecha la energía de los vientos, la dejó el ingeniero Herón de Alejandría, a principios de esta era. Herón describió, en el siglo I d.C, una rueda de viento que operaba un órgano de tubos.

Durante toda la edad Media existen registros históricos de molinos de viento, tanto en Europa como el Oriente Próximo.

Pero hubo que esperar hasta finales del siglo XIX para observar la primera aplicación del viento para generar electricidad.

Aerogeneradores de electricidad

Es curioso que el primer generador de energía eólica que produjo electricidad fue un proyecto de aficionado. En el verano de 1887 el ingeniero y académico escocés James Blyth utilizó la fuerza del viento para iluminar su casa de vacaciones.

Pero es aún más curioso que su invención quedara relegada al olvido, principalmente por no ser considerada económica en la práctica.

Aunque muchos inventores, a ambos lados del Atlántico, siguieron experimentando con energía eólica, hubo que esperar hasta la década de 1930 para que comenzaran a hacerse populares.

Se considera que el primer aerogenerador moderno para producir electricidad fue instalado en Yalta, en la antigua Unión Soviética, en 1931. Con una potencia máxima de 100 kW, estaba conectado a una red local independiente de distribución.

La crisis energética de los 1970

Con los precios estables de la energía de la posguerra, no existía un verdadero sentido económico para la instalación de aerogeneradores para servicio comercial. El carbón y el petróleo barato (y regulaciones ambientales más permisivas) dificultaban la popularización de la energía renovable.

Hasta la década de 1970. Una serie de embargos petroleros y bloqueos de canales de navegación provocaron un rápido repunte en los precios del petróleo y posteriormente una gran escasez de combustibles fósiles.

De esta forma las alternativas de generación de energías limpias ganaron un amplio reconocimiento, y el desarrollo tecnológico hizo el resto. En cierta forma aún vivimos en un mundo que lidia con las consecuencias de esta crisis de la energía, casi 50 años después.

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Tipos de generadores de energía eólica

Un criterio para distinguir los distintos tipos de aerogeneradores puede ser la orientación del eje de rotación. De esta forma podemos definir dos tipos:

Aerogeneradores de eje horizontal

Es el tipo de aerogeneradores más conocido y más común. Pueden ser instalados tanto en el mar como en la tierra, y suelen contar con tres palas en su eje. Existen modelos con dos y hasta con una pala, pero por razones de estabilidad estructural la mayoría tienen tres palas.

La principal ventaja de este tipo de aerogeneradores es su diseño probado, y su alta eficiencia cuando se tienen vientos constantes en una dirección definida.

Aerogeneradores de eje vertical

Con un diseño más compacto, suelen ser más caros que los de eje horizontal. El diseño de las palas es más complejo, pero tienen la ventaja de adaptarse fácilmente a condiciones de viento irregular o con dirección cambiante.

Los aerogeneradores que se instalan en los edificios suelen ser de este tipo, por las limitaciones en el espacio. Existen dos tipos principales de turbina de viento con eje vertical Darrieus y Savonius.

Aerogenerador con turbina Darrieus

En este caso la turbina consta de una serie de palas curvadas, montadas en un eje vertical rotatorio. Este diseño de turbina fue patentado por Georges Jean Marie Darrieus, un ingeniero aeronáutico francés.

Ahorran espacio, no requieren sistemas de orientación y son fáciles de instalar. Sin embargo, tienen un bajo rendimiento y son difíciles de proteger cuando el viento excede la velocidad permitida.

Aerogenerador con turbina Savonius

Este tipo de turbina está entre las más sencillas, y consiste en dos o tres palas que ofrecen una resistencia variable dependiendo de la posición. Esta diferencia provoca la rotación del dispositivo.

Tienen un rendimiento muy bajo, pero requieren poco mantenimiento y son muy baratas de fabricar. En algunos diseños modernos se combinan ambos tipos de turbina, con una turbina Darrieus montada de forma que envuelve una Savonius.

Ventajas y desventajas de un generador de energía eólica

La energía eólica es una energía renovable que no requiere ningún combustible, pero tiene una serie de ventajas adicionales (y de desventajas) que se detallan a continuación:

Ventajas de un aerogenerador

Un aerogenerador no degrada la calidad del aire ni lo contamina. No produce residuo ni contamina el suelo.

Cuando una instalación de aerogeneración está instalada, apenas ocupa el 3% del suelo sobre el que se emplaza. El resto puede dedicarse a la agricultura o la ganadería.

Un campo de aerogeneradores aumenta el valor del suelo agrícola y proporciona ingresos adicionales a los propietarios del terreno.

A diferencia de la energía fotovoltaica, la aerogeneración puede ocurrir tanto durante el día como en las noches. Y no se ve afectada por la variación anual de la irradiación solar.

Desmantelar un campo eólico y llevarlo a otro sitio es relativamente sencillo, si lo comparamos con una instalación de generación tradicional. No requiere más que un lugar con vientos constantes y un punto para acceder a la red eléctrica.

Desventajas de un aerogenerador

Al igual que el viento, la energía eléctrica que se puede producir a través del viento es intermitente. Por esta razón un aerogenerador puede complementar, pero no ser la base de un suministro eléctrico estable.

La presencia de aerogeneradores genera una distorsión estética visual sobre el entorno natural.

La contaminación acústica que produce un aerogenerador reduce el valor del suelo residencial que rodea una instalación de este tipo. La tecnología puede ayudar a resolver estos problemas, tanto disminuyendo el ruido, como mediante el aislamiento acústico adecuado.

No pueden ser instalados en cualquier lugar. El terreno debe tener unas características y un régimen de vientos específico.

En la actualidad buena parte de la demanda eléctrica de España se cubre mediante aerogeneradores. Hasta un 22% de la demanda es abarcada en períodos con un óptimo de viento.

Pero aún quedan muchos lugares con un régimen de vientos ideal, tanto en tierra firme como en la costa, para continuar ampliando ese porcentaje de esta importante fuente de energía renovable.

En este artículo, podrás comprender como funciona un generador eólico o allí.

En el vídeo, descubre cómo funciona un aerogenerador: