El poder del viento

Hoy en Blogecoísta estamos de estreno, queremos presentaros nuestro nuevo apartado de cápsulas medioambientales de producción propia, una serie de documentales cuya duración no superara los 3 minutos 33 segundos y que esperamos que sea de vuestro agrado.

EL PODER DEL VIENTO





La energía eólica: Cómo se obtiene electricidad de una de las energías renovables más limpias.

Los aerogeneradores o turbinas eólicas modernas guardan ciertamente escasa semejanza con los antiguos y pintorescos molinos de viento para moler el grano y bombear agua. Los más utilizados parecen hélices de avión fijadas a unos postes que se elevan a decenas de metros en el aire. Todos los modelos están diseñados para cumplir su trabajo con la mayor eficacia posible: transformar el viento en electricidad.

El viento constituye una atractiva fuente de energía renovable porque es limpio e inagotable, y porque reduce la dependencia de los combustibles fósiles importados. La energía eólica produce en la actualidad más de 10,000 mega-vatios (MW) de electricidad en Estados Unidos (producción similar a la española), lo suficiente para abastecer a unos 2,5 millones de hogares medios estadounidenses. Los expertos predicen que dentro de algún tiempo la energía eólica podrá cubrir un 20% de la necesidad energética de ese país.

Las turbinas eólicas convierten la energía eólica primero en energía mecánica y luego en energía eléctrica. Una turbina eólica consta de ciertas pares básica: el rotor, compuesto por las palas y el eje; un receptáculo cerrado llamado góndola que contiene las partes de la turbina que generan la electricidad, y el equipamiento electrónico que supervisa el estado de la turbina y controla interruptores, válvulas y motores.

El elemento más destacado es el rotor. Las palas giran debido a las mismas leyes físicas que permiten volar a los aviones: cuando el aire fluye por las palas, se forma una bolsa de aire de baja presión justo detrás de las mismas, creando una fuerza semejante a la del vacío que tira de la pala hacia ella. Esta fuerza se denomina propulsión. Al mismo tiempo, el viento ejerce una fuerza de empuje directamente sobre la parte delantera de la pala, lo que crea una fuerza más débil llamada resistencia aerodinámica. La combinación de las fuerzas de propulsión y de resistencia hace que las palas giren como una hélice.

En los aerogeneradores las palas ruedan a una velocidad aproximada de unas 30 a 60 revoluciones por minuto (rpm). Esta velocidad es demasiado lenta para que la mayoría de generadores eléctricos puedan convertir esa rotación en electricidad, de modo que en la caja de cambios o multiplicadora hay toda una serie de mecanismos que aumentan la velocidad hasta situarla entre 700 y 1,500 revoluciones por minuto.

La caja de cambios es una de las partes más pesadas de la turbina, por lo que hay actualmente una importante actividad investigadora dedicada a la creación de generadores de <> capaces de funcionar a bajas velocidades.

En el interior del generador, la rotación del eje hace girar un rotor bobinado de un cable conductor, lo que genera corriente eléctrica debido a la propiedad de inducción electromagnética.
La electricidad producida puede tener dos destinos distintos: conducirse a la red de distribución eléctrica o almacenarse en baterías.

Las turbinas pueden funcionar o bien de cara al lugar de donde viene el viento (a barlovento), o bien al contrario (a sotavento). Las turbinas a barlovento precisan de sensores y motores que detecten la dirección del viento y muevan el rotor según sea la misma. En las turbinas situadas a sotavento, es el propio viento el que orienta el rotor en la posición óptima.

El tamaño de las turbinas es variable, y los rotores de los que están provistas pueden medir entre 50 y 90 metros de diámetro. Las turbinas ubicadas en el mar pueden ser aún mayores, mientras que las destinadas a almacenar la energía en baterías suelen tener un diámetro de rotor inferior a 10 metros.

Para poder producir electricidad, la velocidad del viento tiene que ser generalmente de 15 kilómetros por hora para pequeñas aplicaciones y de alrededor de 21 kilómetros por hora para plantas de energía eólica de conexión a la red. La mayoría de las turbinas están provistas de un controlador electrónico que mantiene la turbina en funcionamiento cuando la velocidad del viento está comprendida generalmente entre los 13 y 90 kilómetros por hora. Velocidades superiores podrían dañar la turbina.

Por regla general, las turbinas están ubicadas en lo alto de torres de más de 30 metros de altura, donde los vientos soplan con mayor fuerza y con menos turbulencias. Según la situación, puede haber vientos intermitentes, o que dejen de soplar durante determinados momentos del día, por ejemplo después del anochecer. Esta alternancia puede no coincidir de forma favorable con las horas de máxima demanda de electricidad, por lo que los investigadores prueban diferentes formas de almacenamiento de la energía eólica. Para ello pueden utilizarse baterías, pero son caras para un almacenaje a gran escala. Otra alternativa es usar la electricidad para almacenar aire comprimido en el interior de contenedores subterráneos y liberar el aire después para hacer funcionar las turbinas y volver a generar electricidad cuando se precise.

En algunos países, los vientos más fuertes suelen darse en zona poco habitadas, como en puertos de montaña, donde la producción de electricidad no es tan provechosa por la pérdida que se producirá durante el largo transporte a través de los cables de alta tensión. Esto no pasa en España, pues los parques eólicos se han construido cercanos a la red de distribución.

Un lugar en el que suelen coincidir grandes concentraciones de población con fuertes vientos es a lo largo de la costa, como ocurre en Alemania y Dinamarca. Dentro del mar, frente a la línea costera, los parques eólicos generan grandes cantidades de electricidad muy cerca de donde será utilizada.

Aunque las turbinas eólicas no tienen el encanto de los antiguos molinos de viento, cabe apreciar que la energía que generan es limpia y renovable. A pesar de todo, tienen sus detractores.