Eficiencia de la energía eólica
Los aerogeneradores funcionan según un principio muy sencillo: en lugar de utilizar electricidad para generar viento -como un ventilador-, los aerogeneradores utilizan el viento para generar electricidad. El viento hace girar las palas de la turbina alrededor de un rotor, que a su vez hace girar un generador que genera electricidad.
Los aerogeneradores de eje horizontal son lo que mucha gente imagina cuando piensa en turbinas eólicas: suelen tener tres palas y funcionan “contra el viento”, con la turbina pivotando en la parte superior de la torre para que las palas miren hacia el viento.
Los aerogeneradores de eje vertical existen en varias variedades, como el modelo Darrieus, que lleva el nombre de su inventor francés y es omnidireccional, lo que significa que no es necesario ajustarlos para que apunten hacia el viento.
El tamaño de los aerogeneradores terrestres oscila entre 100 kilovatios y varios megavatios, pero los más grandes son más rentables y se agrupan en centrales eólicas que suministran energía a la red eléctrica.
Muchas de las turbinas utilizadas en aplicaciones distribuidas son pequeños aerogeneradores. Los pequeños aerogeneradores individuales -de menos de 100 kilovatios- suelen utilizarse en aplicaciones residenciales, agrícolas, comerciales e industriales.
Estadísticas de la energía eólica
Según la Administración de Información Energética de EE.UU., el hogar medio estadounidense consume 893 kilovatios-hora (kWh) de electricidad al mes. Según la base de datos de aerogeneradores de EE.UU., la capacidad media de los aerogeneradores que alcanzaron la fase de explotación comercial en 2020 es de 2,75 megavatios (MW). Con un factor de capacidad del 42% (es decir, la media entre los aerogeneradores de reciente construcción en Estados Unidos, según la edición de 2021 del Informe sobre el mercado eólico terrestre del Departamento de Energía de Estados Unidos), esa turbina media generaría más de 843.000 kWh al mes, suficiente para más de 940 hogares estadounidenses medios. Dicho de otro modo, la turbina eólica media que entre en funcionamiento en 2020 generará electricidad suficiente en tan solo 46 minutos para abastecer a un hogar medio estadounidense durante un mes.
Para mantener nuestro nivel de vida, cada persona en Estados Unidos necesita más de 40.630 libras de minerales al año: 10.765 libras de piedra 7.254 libras de arena y grava 685 libras de cemento 148 libras de arcilla 383 libras de sal 275 libras de mineral de hierro 168 libras de roca fosfórica 35 libras de ceniza de sosa 34 libras de aluminio 12 libras de cobre 11 libras de plomo 6 libras de zinc 5 libras de…
Generador eólico
El aerogenerador básicamente dirige la energía mecánica (energía cinética) obtenida por la fuerza de repulsión del viento hacia los generadores y la convierte en energía eléctrica. La energía eólica, una de las fuentes de energía renovable preferidas en el mundo, permite producir energía eléctrica sin liberar gases de efecto invernadero a la atmósfera. Estos molinos modernos y electromecánicos son una de las formas más sencillas de convertir la energía cinética del viento en energía eléctrica.
Con la revolución industrial, la cantidad de energía necesaria aumentó exponencialmente. Hoy en día, aunque se siguen utilizando combustibles fósiles para suministrar la energía necesaria, el uso de fuentes de energía renovables aumenta día a día.
La energía eólica se forma por los movimientos de las masas de aire en la atmósfera como resultado de las diferencias de calor. Las masas de aire caliente ascienden en la atmósfera. El espacio abierto se llena de masa de aire frío. Los movimientos causados por la diferencia de calor provocan un ciclo continuo. La parte de la energía solar del orden del 1-2% se convierte en energía eólica en la atmósfera. El calentamiento de las masas de aire por el sol garantiza la continuidad del viento. No se necesitan materias primas para producir energía eólica. Como no causa ningún daño al medio ambiente, el carbono se considera neutro.
La mayor turbina eólica
Un aerogenerador es un dispositivo que convierte la energía cinética del viento en energía eléctrica. Cientos de miles de grandes turbinas, en instalaciones conocidas como parques eólicos, generan en la actualidad más de 650 gigavatios de potencia, a los que se añaden 60 GW cada año[1]. Los aerogeneradores son una fuente cada vez más importante de energía renovable intermitente, y se utilizan en muchos países para abaratar los costes energéticos y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Un estudio afirmaba que, en 2009,[update] la eólica tenía las “menores emisiones relativas de gases de efecto invernadero, las menores demandas de consumo de agua y los impactos sociales más favorables” en comparación con las fuentes de energía fotovoltaica, hidráulica, geotérmica, de carbón y de gas[2].
Las turbinas eólicas más pequeñas se utilizan para aplicaciones como la carga de baterías para la energía auxiliar de barcos o caravanas, y para alimentar señales de advertencia de tráfico. Las turbinas más grandes pueden contribuir al suministro eléctrico doméstico y vender la energía no utilizada a la compañía eléctrica a través de la red.
La rueda de viento de Héroe de Alejandría (10 d.C.-70 d.C.) es uno de los primeros ejemplos documentados de máquinas movidas por el viento[3][4], pero las primeras centrales eólicas prácticas conocidas se construyeron en Sistán, provincia oriental de Persia (actual Irán), en el siglo VII. Estos “Panemone” eran molinos de viento de eje vertical, que tenían largos ejes de transmisión verticales con aspas rectangulares[5]. Formados por entre seis y doce velas cubiertas de estera de junco o material de tela, estos molinos se utilizaban para moler grano o extraer agua, y se empleaban en las industrias molinera y de la caña de azúcar[6].