Contenidos
Componentes de aerogeneradores
Con la creciente preocupación por la contaminación y el cambio climático, cada vez aparecen más instalaciones de energías renovables en todo el mundo. La energía solar es una de las principales fuentes de energía renovable en las que piensa mucha gente, pero no hay que descartar la eficacia de la energía eólica. Si alguna vez has visto un parque eólico formado por enormes molinos de viento a un lado de una carretera rural, habrás visto esta fuente de energía renovable en acción.
Los enormes molinos de viento, también llamados aerogeneradores, suelen tener dos o tres palas que giran cuando el viento sopla lo suficientemente rápido. Estas turbinas se instalan estratégicamente en lugares ventosos y a menudo se agrupan en “granjas” para obtener la mayor eficiencia.
La finalidad de un aerogenerador es convertir la fuerza del viento en energía utilizable. En pocas palabras, convierte la energía cinética del viento en energía mecánica, que puede utilizarse para moler grano o bombear agua. Combinado con un generador, un aerogenerador puede producir electricidad para abastecer a las ciudades cercanas. Aquí se explica con más detalle cómo funciona:
Definición de energía eólica
Foto: Un pequeño parque eólico en Colorado, Estados Unidos. Son turbinas relativamente pequeñas: cada una produce unos 700 kW de energía (suficiente para abastecer a unos 400 hogares). Las turbinas tienen 79 m de altura (desde el suelo hasta la parte superior de los rotores) y los rotores tienen 48,5 m de diámetro. La parte superior de cada turbina (llamada góndola) gira sobre la torre inferior, de modo que las palas giratorias están siempre orientadas directamente hacia el viento.
Las enormes palas del rotor situadas en la parte delantera de un aerogenerador son la parte “turbina”. Las palas tienen una forma curvada especial, similar a las alas de un avión. Cuando el viento pasa por las alas de un avión, las mueve hacia arriba con una fuerza que llamamos sustentación; cuando pasa por las palas de una turbina, las hace girar. El viento pierde parte de su energía cinética (energía de movimiento) y la turbina gana otra parte. Como es de esperar, la cantidad de energía que produce una turbina es
proporcional a la superficie que barren las palas del rotor; en otras palabras, cuanto más largas sean las palas del rotor, más energía generará una turbina. Obviamente, los vientos más rápidos también ayudan: si el viento sopla dos veces más rápido, hay potencialmente ocho veces más energía disponible para que una turbina la coseche. Esto se debe a que la energía del viento es proporcional al cubo de su velocidad.
Generador eólico
¿Qué es lo que pone el viento en sus velas? Si no está seguro de lo que queremos decir, imagine un velero. Sin un buen viento, ¿qué hará? Probablemente quedarse quieto. Pero la primera gran ráfaga podría arrastrar el barco durante kilómetros por el agua. Tener viento en las velas significa que estás motivado o impulsado a hacer algo.
La gente ha utilizado esta figura retórica durante mucho tiempo. Y no sólo se inspira en los veleros. El viento es una parte importante de muchos otros procesos. Por ejemplo, el clima. O los globos aerostáticos. O incluso el tema de la Maravilla del Día de hoy: el molino de viento.
La gente ha utilizado los molinos de viento durante cientos de años. La primera mención escrita de los molinos de viento procede de Persia (el actual Irán) en el año 644 de la era cristiana. Es posible que ambos países hayan inventado el molino de viento por separado. Sin embargo, algunos creen que los molinos de viento en China fueron construidos por primera vez por persas que fueron llevados allí como prisioneros de Gengis Kan.
¿Cómo funcionan exactamente los molinos de viento? Al igual que muchas embarcaciones, los primeros molinos de viento funcionaban con velas. Cuando las velas atraían el viento, las aspas del molino giraban. Esto movía el eje de transmisión que estaba conectado a los engranajes y a las piedras de molino.
Función del aerogenerador
Los aerogeneradores surgieron hace más de un siglo. Tras la invención del generador eléctrico en la década de 1830, los ingenieros empezaron a intentar aprovechar la energía del viento para producir electricidad. La generación de energía eólica tuvo lugar en el Reino Unido y en Estados Unidos en 1887 y 1888, pero se considera que la energía eólica moderna se desarrolló por primera vez en Dinamarca, donde se construyeron turbinas eólicas de eje horizontal en 1891 y una turbina eólica de 22,8 metros comenzó a funcionar en 1897.
El viento se utiliza para producir electricidad utilizando la energía cinética creada por el aire en movimiento. Ésta se transforma en energía eléctrica mediante turbinas eólicas o sistemas de conversión de energía eólica. El viento golpea primero las palas de un aerogenerador, haciéndolas girar y haciendo girar la turbina conectada a ellas. Esto transforma la energía cinética en energía de rotación, moviendo un eje que está conectado a un generador, y produciendo así energía eléctrica a través del electromagnetismo.
La cantidad de energía que se puede cosechar del viento depende del tamaño de la turbina y de la longitud de sus palas. La producción es proporcional a las dimensiones del rotor y al cubo de la velocidad del viento. En teoría, cuando la velocidad del viento se duplica, el potencial de energía eólica se multiplica por ocho.