A partir de la segunda mitad del siglo XX comenzó la búsqueda de alternativas a las fuentes energéticas agotables y combustibles, una de principales causas del cambio climático. Es aquí cuando se abre paso a las energías limpias y renovables como la eólica, la cual ha tenido mucha aceptación en la actualidad por ser amigable con el medio ambiente, ya que si se determina cuál es la fuente de la energía eólica, se puede ver que proviene de los procesos atmosféricos que ocurren en la Tierra. Para saber cómo se obtiene la energía eólica, basta leer los siguientes aspectos.
¿Por qué se llama energía eólica?
Se llama energía eólica porque es el tipo de energía generada por el viento, ya sea producido por la radiación solar absorbida por la Tierra y que se expande en el aire o por el viento frío y pesado proveniente de ríos, mares y océanos. Su nombre recuerda a Eolo, dios al que los antiguos griegos atribuían el control de los vientos.
¿De dónde se obtiene la energía eólica?
Para saber cómo se produce la energía eólica, antes que nada, se debe explicar cómo se genera el viento, la principal forma de obtención de esta energía. El viento deriva del desplazamiento de masas de aire desde áreas de alta presión atmosférica hasta las de menor presión, moviéndose a una velocidad que es relativa a las diferencias de presión de ambas zonas.
El flujo del viento es provocado por el calentamiento de la Tierra, que vale decir, no es uniforme, ya que en las zonas donde hay mayor incidencia solar el aire se hace menos denso y asciende, mientras en las áreas frías pasa lo contrario, siendo zonas de alta presión.
La energía eólica también se llama la energía del viento por ser precisamente la principal fuente generadora de la misma.
Dicho esto ¿cómo se genera la energía eólica? La fuerza del viento es captada por una instalación llamada aerogenerador o turbina eólica, es decir: un molino de viento transforma la energía cinética (al moverse) en mecánica gracias a su rotor, y de allí, pasa a un generador compuesto de sistemas de control y conexión a la red que, finalmente, produce energía eléctrica.
Se puede producir energía eólica para localidades pequeñas, pero ¿cómo producir energía eólica a eléctrica a gran escala? Esto se hace gracias a la instalación de varios aerogeneradores concentrados en parques eólicos capaces de surtir de electricidad a una gran ciudad.
¿Por qué se instalan parques eólicos en tierra y en el mar?
Se instalan parques eólicos en tierra y en el mar porque son estos lugares donde hay mayor aprovechamiento del viento. Los parques eólicos terrestres son más baratos y competitivos en relación a otras fuentes de energías convencionales, mientras los marinos aprovechan la fuerte y constante energía del viento proveniente de alta mar.
¿Qué es un aerogenerador y cuáles son sus partes?
Un aerogenerador es un generador eólico o molino de viento capaz de transformar la energía cinética del viento en electricidad. Existen dos tipos, los de turbinas de eje horizontal y los de eje vertical.
Para comprender cómo se transmite la energía eólica por este aparato, es fundamental conocer las partes de este aerogenerador y sus principales aspectos:
Cimiento
Consiste en un bloque estructural hecho de hormigón que soporta toda la instalación. Es un elemento característico de los aerogeneradores terrestres.
Torre de energía eólica
Construida de tubos de acero, debe contar con la misma altitud del diámetro del círculo que motoriza las palas.
Rotor y buje
El rotor es el responsable de hacer girar la turbina, consta de tres palas y del buje, la parte central que une a las palas. De aquí se recibe la energía cinética el viento para transformarla en energía mecánica.
Góndola
Espacio donde se alojan todos los componentes de la parte más alta de la turbina.
Generador
¿Sabes cómo se llama lo que produce la energía eólica después de pasar por el rotor? Lleva por nombre energía mecánica, y el generador, con estructura similar a la de un motor eléctrico, es el encargado de recibir dicha energía y transformarla en electricidad.
El paso a paso que explica cómo se transforma el aire en energía
Ya con el conocimiento que demuestra qué produce el viento, es momento de describir de forma detallada cómo se da el proceso de transformación del aire en electricidad.
Primera fase para saber cómo se obtiene la energía eólica
El viento mueve las aspas o álabes del rotor del aerogenerador para hacerlo girar. En esta primera fase, la energía cinética del viento es transformada a energía mecánica.
Segunda y tercera fase
Además del rotor, se pone en funcionamiento en una segunda fase la caja multiplicadora que incrementa la velocidad angular de la energía mecánica y la hace llegar amplificada al generador o alternador, encargado de generar la energía eléctrica en el tercer paso.
Cuarta y última fase
Para que la energía eléctrica llegue de forma eficiente a la población, se cumple un último paso, donde el transformador eleva la tensión de la electricidad producida por el generador cuatro veces para después ser distribuida hasta una subestación eléctrica por medio de cables terrestres.
Características, ventajas y desventajas de la energía eólica
Dejando en claro cómo se manifiesta el viento en forma de energía eólica y, posteriormente, en electricidad, es importante detallar los aspectos más resaltantes de este tipo de energía, sus ventajas y desventajas:
Características
Si bien la energía eólica se ha hecho popular gracias a la concienciación ecológica de las personas que buscar alternativas para preservar el medio ambiente, su uso se remonta en la antigüedad, cuando se aprovechaba el viento como fuerza motriz en barcos o para hacer funcionar molinos.
Se trata de una de las energías más limpias y sustentables del mundo, debido al modo en que se aprovecha el viento, fuente inagotable y en la forma en que se transforma el mismo en energía eléctrica.
Ventajas
Muchas personas desean saber en dónde se encuentra la energía eólica para su aprovechamiento, ya que la misma ofrece múltiples beneficios, entre los cuales están:
- Energía limpia: no produce efectos negativos para el planeta, como la emisión de gases de efecto invernadero y otros agentes generadores del cambio climático, debido a que esta energía no realiza ningún proceso de combustión.
- Energía inagotable: el viento es ilimitado, por lo que vale la pena aprovecharlo, siempre que se haga la instalación generadora de este tipo energía en un área de fuertes y constantes corrientes de aire.
- Energía segura, fiable y de bajo impacto: la obtención de este tipo de energía no afecta al medio ambiente, y además, se suele construir parques eólicos en zonas despobladas para brindar seguridad a los habitantes que se beneficiarán de ella, como en áreas desérticas, laderas áridas o muy empinadas y zonas cercanas a la costa.
- Energía económica: la instalación de aerogeneradores, mantenimiento de los mismos y el coste por kW producido por este tipo de energía es mucho más barato en comparación con otras energías convencionales.
- Rápida instalación: generalmente, una instalación eólica dura entre 4 y 9 meses.
- Genera numerosos empleos verdes: gracias al trabajo en plantas de ensamblaje, zonas de instalación y mantenimiento de parques eólicos, la energía eólica genera alrededor de 1,2 millones de empleos, cifra que puede aumentar en años posteriores.
Desventajas
La energía eólica no es perfecta, con el tiempo, se han visto ciertas desventajas en su aprovechamiento. Las principales son:
- Energía discontinua: debido a lo impredecible del viento y la variabilidad natural, es posible que esta energía no se genere todos los días o que no se desarrolle bien en ciertos lugares.
- Debe respaldarse de otras energías: para evitar apagones provocados por el punto especificado previamente, es recomendable que se almacene energía eólica para su empleo cuando no hay viento o bien, combinarse con otras fuentes de energías alternativas o convencionales para garantizar el suministro de electricidad a la población.
- Efectos medioambientales: la instalación de parques eólicos pueden alterar el paisaje, además de que la presencia de trabajadores en estos espacios que anteriormente eran de poco tránsito afectan al ecosistema de la zona.
Los mejores lugares para una instalación eólica
Lo ideal a la hora de instalar un parque eólico es hacerlo en zonas con constantes y estables corrientes de viento, además de áreas un poco alejadas de los núcleos urbanos para evitar la contaminación acústica y donde no se interfieran en las señales electromagnéticas responsables de los servicios de radio, televisión y telefonía.
Por tanto, los mejores lugares para instalar aerogeneradores son sitios cercanos a la costa, debido a las corrientes de viento provenientes de alta mar, y en zonas montañosas y llanuras continentales, donde el viento se desplaza a gran velocidad.
¿Por qué se debe considerar la estabilidad de las corrientes de viento?
Se debe considerar la estabilidad de las corrientes de viento porque de ello depende el éxito del aprovechamiento de este recurso para la obtención de energía eólica. Lo ideal es que en la zona donde se instale el aerogenerador soplen vientos entre los 10-14k km/h y los 90 km/h por espacio de 2.000 horas de viento al año. De no alcanzar o superar este rango, puede afectar las partes de la instalación o no lograr la obtención de energía requerida.
Estadísticas globales de la energía eólica
Hoy en día, la energía eólica es de las más demandadas del mundo en lo que a energías alternativas se refiere. Esto se ve reflejado en los siguientes datos:
- En 2021, la energía eólica creció hasta los 837 GW, superando al año anterior con 93,6 GW de capacidad instalada.
- Los principales productores mundiales de energía eólica son China, Estados Unidos, Alemania e India.
- España es el quinto país del mundo con mayor potencia eólica instalada y el segundo en el continente europeo. Para ello, cuenta con alrededor de 21.500 aerogeneradores distribuidos a nivel nacional.
- En 2021, la energía eólica llegó a cubrir el 23,3% de toda la energía eléctrica consumida en España.
- En cuanto a la energía eólica marina u offshore, China, Países Bajos, Reino Unido y Alemania llevan la delantera en los países con mayores instalaciones eólicas en alta mar.
Conociendo en profundidad cómo se obtiene la energía eólica, se observa la importancia que esta energía alternativa recientemente en beneficio de la población mundial y como medio para preservar el medio ambiente, en un contexto histórico donde se ha apostado por fuentes sostenibles y limpias de energía para paliar los efectos del cambio climático que afecta al planeta. Al responder cuál es la fuente de la energía eólica, el viento se presenta como un recurso eficaz, inagotable y provechoso para la obtención de electricidad.
