La energía en el viento proviene del calentamiento solar desigual de la atmósfera. El uso del viento para la energía se remonta a los primeros veleros. En tierra, los molinos de viento aplicaron el principio de las velas a un eje giratorio, para cosechar la energía mecánica del viento para proporcionar energía mecánica. Los pequeños molinos de viento en las granjas alimentan las bombas de agua, y algunos se acoplaron a los generadores de automóviles para generar electricidad en la granja antes de que se construyera la red de distribución eléctrica. Ahora enormes aerogeneradores proporcionan energía para esa red.
Cómo funcionan las turbinas eólicas modernas
Los componentes básicos de una turbina eólica moderna incluyen las palas del rotor montadas en un eje de baja velocidad y una caja de engranajes conectando el eje de baja velocidad a un eje de alta velocidad, que gira un generador. Un freno protege el sistema de una velocidad excesiva en vientos de más de 88 kilómetros por hora (55 millas por hora). No hay una turbina real El sistema se ubica en una torre alta con una "unidad de guiñada" para controlar la dirección a la que se enfrentará la turbina, según lo describe el Departamento de Energía. Un anemómetro mide la velocidad del viento, y un controlador inicia o detiene el sistema, de acuerdo con la velocidad del viento medida.
Cómo medir la capacidad de generación
El tamaño de las turbinas eólicas varía con la aplicación, oscilando desde casas individuales hasta turbinas a escala de utilidad dispuestas en parques eólicos. La Wind Energy Foundation explica cómo la capacidad de generación varía con el área cuadrada del área barrida por los rotores, las velocidades del viento e incluso la densidad del aire debido a las variaciones de temperatura y altitud. La energía disponible en el viento aumenta en el cubo de la velocidad, es decir, un aumento del doble en la velocidad del viento produce ocho veces la potencia. La medida más precisa de la capacidad de una turbina en un sitio determinado es el "rendimiento específico" producido por la turbina en un año.
Consideraciones de diseño para parques eólicos
Seleccionar y diseñar un parque eólico requiere muchos pasos y consideraciones, según lo descrito por la Asociación Mundial de Energía Eólica. Primero vienen los problemas legales, como los permisos y los problemas del sitio, como la cantidad de viento y la calidad del terreno para soportar las torres de las turbinas y la proximidad física a las redes eléctricas existentes. La tierra debe arrendarse y los contratos deben asegurarse para vender la energía producida por la instalación. Bloomberg Business informa capacidad de generación eólica inactiva en China, por falta de la capacidad de la red para aceptar la energía producida por las instalaciones ubicadas en sitios prometedores según los vientos disponibles.
Ventajas y desventajas de la energía eólica
La principal ventaja de la energía eólica es la disponibilidad de energía libre del aire en movimiento, sin crear contaminación por la quema de combustible. La principal desventaja es la falta de fiabilidad de los vientos; cuando el viento no sopla, la inversión en turbinas no está dando sus frutos y la red debe funcionar en torno a un suministro de energía intermitente. Los sistemas que no están en la red eléctrica necesitan un dispositivo de almacenamiento como una batería para retener la energía generada cuando no hay suficiente viento. National Geographic informa sobre problemas con las turbinas que matan a la vida silvestre alada, y las dificultades para adoptar nuevos diseños para solucionar los problemas. El ruido e incluso las sombras de las turbinas también causan problemas.
