La energía eólica es la que lleva el viento, que es aire en movimiento. En la actualidad es una de las energías renovables más recurridas por su gran disponibilidad. Compite sobre todo con la energía radiante, que es obtenida del sol por medio de los paneles solares y convertida en energía eléctrica.
La energía eólica es recolectada en los llamados campos eólicos, que son grandes extensiones de terreno rural en los que son instalados enormes aerogeneradores, cuyas hélices se mueven con la fuerza del viento y generan energía eléctrica, la cual puede ser aprovechada en los hogares o las plantas industriales localizadas en esa zona.
La energía eólica disponible y que se puede aprovechar y convertir en energía eléctrica equivale al 1 o 2% de la energía que proviene del sol, que se traduce en una potencia de 1.74*1014 kW. Por supuesto, va a ser diferente la cantidad dependiendo de la zona geográfica donde se reciba el viento.
Contenido
La energía eólica sirve para:
- Aprovechar la fuerza del viento
- Convertirla en energía eléctrica
- Reemplazar a los combustibles fósiles en la generación de electricidad
- Desplazar a las centrales termoeléctricas
- Tener una fuente de energía renovable
Los aerogeneradores
Los aerogeneradores son los recolectores de la energía eólica, que reciben la fuerza del viento. Están constituidos por un alto poste que se fija al suelo, y que en la parte superior lleva un rotor, al cual están adheridas las palas. Las palas tienen una inclinación que se va a oponer al flujo del viento y les permitirá girar. El rotor va a comunicar esta energía para convertirla en eléctrica.
Desde 1980 se ha puesto en marcha la fabricación de los aerogeneradores, incrementándose su altura, el diámetro del rotor, que comprende el largo de las palas. Se comenzó con la generación de una potencia de 50kW y con un diámetro de rotor de 15m. Se ha llevado al nivel de una potencia de 5000kW y 124m de diámetro de rotor.
Origen del viento
El desigual calentamiento del planeta provoca los vientos. Las regiones alrededor del ecuador, a 0° de latitud, son calentadas por el sol más directamente que las otras zonas de la tierra. El aire caliente es más ligero que el aire frio, por lo que subirá hasta alcanzar una altura aproximada de 10km y se extenderá hacia el norte y hacia el sur.
Si el planeta no hiciera su rotación, el aire simplemente llegaría al polo norte y al polo sur, para posteriormente descender y volver al ecuador. Debido al giro de la tierra, se genera la fuerza de Coriolis, que es una fuerza ficticia o “inercial” que explica el efecto que se describe cuando se vuelve obvio que el observador (los terrícolas) está girando. La fuerza de Coriolis afecta a las direcciones del viento en el planeta.
El viento sube desde el ecuador y se desplaza hacia el norte y hacia el sur en las capas más altas de la atmósfera. Alrededor de los 30° de latitud en ambos hemisferios, la fuerza de Coriolis evita que el viento se desplace más allá. En esa latitud se encuentra un área de altas presiones, por lo que el aire empieza a descender de nuevo. Cuando el viento sube desde el ecuador, habrá un área de bajas presiones cerca del nivel del suelo atrayendo los vientos del norte y del sur.
En los polos, habrá altas presiones debido al aire frio, que es más pesado. Las direcciones dominantes del viento son importantes para el emplazamiento de un aerogenerador, ya que desde luego se quiere situarlo en un lugar en el que haya el mínimo número de obstáculos posibles para las direcciones dominantes del viento. Sin embargo, la geografía local puede influir.
La energía eólica según las estaciones
En zonas templadas, los vientos de verano son generalmente más débiles que los de invierno. El consumo de electricidad es mayor en invierno que en verano en estas regiones. Por lo tanto, en zonas frías del planeta la calefacción eléctrica es perfecta combinada con la energía eólica, pues el enfriamiento de las casas varía con la velocidad del viento, al igual que la producción de electricidad en los aerogeneradores varía con la velocidad del viento.
Las centrales eléctricas convencionales desaprovechan una gran cantidad de calor y de combustible, al menos un 60%; es decir, que por cada unidad de calor útil consumido por una casa, la central eléctrica ha malgastado unas 1.5 unidades de calor, y por supuesto, de combustible. Las variaciones anuales en el viento no responden a patrones sencillos y son de alrededor de un 10% en producción de energía.
