¿Que es la energía eolica?

La energía eolica es la energía cuyo origen proviene del movimiento de masa de aire es decir del viento.

En la tierra el movimiento de las masas de aire se deben principalmente a la diferencia de presiones existentes en distintos lugares de esta, moviéndose de alta a baja presión, este tipo de viento se llama viento geoestrofico.

Para la generación de energía eléctrica apartir de la energía del viento a nosotros nos interesa mucho mas el origen de los vientos en zonas mas especificas del planeta, estos vientos son los llamados vientos locales, entre estos están las brisas marinas que son debida a la diferencia de temperatura entre el mar y la tierra , también están los llamados vientos de montaña que se producen por el calentamiento de las montañas y esto afecta en la densidad del aire y hace que el viento suba por la ladera de la montaña o baje por esta dependiendo si es de noche o de día.

¿De dónde proviene la energía del viento?

Como la mayoría de las fuentes de energía terrestres, en última instancia viene del sol. El sol irradia 174.423.000.000.000 kilovatios/hora de energía a la tierra. Es decir, en una hora la tierra recibe 1.74 x 10¹⁷ vatios de energía.

Aproximadamente entre el 1 y el 2 por ciento la energía que proveniente del sol es convertida en viento. Ésa cantidad es de 50 a 100 veces más que la energía convertida en biomasa por todas las plantas de la tierra.

Las diferencias de temperatura conducen a la circulación de aire. Las regiones alrededor del Ecuador, de latitud 0°, son calentadas por el sol más que el resto del planeta. El aire caliente que es más ligero que el aire frío y se eleva hasta alcanzar aproximadamente 10 kilómetros de altitud y se separará en dos corrientes una se dirige hacia el norte y otra al sur. Si el globo no rotara, el aire simplemente llegaría al Polo Norte y al polo sur, bajaría, y volvería al ecuador.

Puesto que el aire posee masa, el aire en movimiento en forma de viento lleva con él energía cinética. Una turbina del viento convierte esta energía cinética en electricidad. El contenido de energía de un volumen determinado de viento es proporcional al cuadrado de su velocidad. Así, al duplicarse la velocidad con la cual este volumen de aire pasa a través de una turbina de viento dará lugar a un aumento de cuatro veces la potencia que se puede extraer de este aire. Además, al duplicarse la velocidad del viento permitirá que dos veces el volumen de aire pase a través de la turbina en la misma cantidad de tiempo, dando por resultado un aumento de ocho veces la potencia generada. Esto significa que con solo un leve aumento en velocidad del viento puede obtenerse aumentos significativos en la producción de energía.

Ek = ½ m·v²

La cantidad de energía cinética de una masa de aire (Ek) es igual a la mitad del producto de su (m) total y el cuadrado de su velocidad (v).

P ~ v³

La cantidad de la potencia (p) ejercida por el viento es proporcional al cubo de su velocidad (v).

Ventajas de la energía eólica

La generación de electricidad aprovechando la fuerza del viento ha tenido un incremento espectacular en los últimos veinte años como consecuencia de que es un procedimiento no contaminante, cuya inversión en la instalación se calcula en 1000 dólares por KW instalado, instalar una planta termosolar con capacidad de 40 a 50 MW que triplicaría lo existente.

En el mediano plazo la generación de energía solar no pasará de la fase experimental por el alto costo que significa en esta fase del avance tecnológico tanto de los sistemas fotovoltaicos como de los fototérmicos; en el primer caso un KW instalado requiere una inversión de entre 3,500 y 7,000 dólares para generar fluido al costo de entre 25 y 150 centavos de dólar por KWh; en el segundo, la instalación de un KW cuesta y cuyo costo de operación se sitúa entre 5 y 11 centavos por dólar por KWh generado. Este método de producir energía se está perfilando como la siguiente alternativa novedosa después de la tecnología nuclear. Los sistemas eólicos generalmente cuentan con torres de unos 30 metros de alto con hélices de tres aspas que se orientan automáticamente a la dirección del viento; las hélices mueven generadores eléctricos con capacidad de hasta 1 MW.

La energía eólica tiene muchas ventajas que la hacen una fuente de energía atractiva tanto en gran escala como para pequeñas aplicaciones. Las características beneficiosas de la energía eólica incluyen:

Energía limpia e inagotable: La energía del viento no produce ninguna emisión y no se agota en un cierto plazo. Una sola turbina de viento de un megavatio (1 MW) que funciona durante un año puede reemplazar la emisión de más de 1.500 toneladas de dióxido de carbono, 6.5 toneladas de dióxido de sulfuro, 3.2 toneladas de óxidos del nitrógeno, y 60 libras de mercurio.
Desarrollo económico local: Las plantas eólicas pueden proporcionar un flujo constante de ingresos a los terratenientes que arriendan sus campos para la explotación del viento, y un aumento en la recaudación por impuestos territoriales para las comunidades locales.
Tecnología modular y escalable: las aplicaciones eólicas pueden tomar muchas formas, incluyendo grandes granjas de viento, generación distribuida, y sistemas para uso final. Las aplicaciones pueden utilizar estratégicamente los recursos del viento para ayudar a reducir los riesgos por el aumento en la carga o consumo y costos producidos por cortes.
Estabilidad del costo de la energía: La utilización de energía eólica, a través de la diversificación de las fuentes de energía, reduce la dependencia a los combustibles convencionales que están sujetos a variaciones de precio y volatilidad en su disponibilidad.
Reducción en la dependencia de combustibles importados: la energía eólica no esta afectada a la compra de combustibles importados, manteniendo los fondos dentro del país, y disminuyendo la dependencia a los gobiernos extranjeros que proveen estos combustibles.

Desventajas

La principal desventaja de este procedimiento según Reséndiz es que no es viable más que para vientos de entre 5 y 20 metros por segundo; con velocidades inferiores a cinco metros los aparatos no funcionan y por encima de vente deben pararse para evitar daños a los equipos; otra desventaja, escribía el mismo autor en 1994, son las grandes dimensiones de las aspas de la turbina para alcanzar potencias superiores a 100 KW por lo que las más comunes son de alrededor de 10 KW, aunque ya para entonces Estados Unidos había ensayado modelos de generadores eólicos con potencias cercanas a 2.5 MW y Suecia había construido unidades de 3 MW con torres superiores a 70 metros. El paso del tiempo ha reducido las objeciones de Reséndiz: la instalación en La Ventosa, Oaxaca, recibe vientos de hasta 25 metros por segundo y España probablemente ha puesto en operación en 2005 unidades de 5 y 10 MW; por otra parte parecería que con la multiplicación de las torres y aspas se subsanan las limitaciones al tamaño de los equipos. En España se han listado las siguientes desventajas de este procedimiento, indudablemente de mucho menor peso:

a) Su instalación modifica el paisaje.

b) Tiene impacto sobre la fauna por las aves que chocan contra las aspas y porque modifican sus comportamientos habituales de migración y anidación.

c) El choque del aire contra las aspas produce un molesto ruido constante por lo que la casa más cercana deberá estar a cuando menos 200 metros.

Fallas y Peligros

Y las dificultades técnicas no están libres de peligros. Por ejemplo:
En diciembre de 2006, los fragmentos de la pala de un rotor aterrizaron sobre un camino poco antes de la hora pico de tráfico cerca de la ciudad de Traer.
Dos turbinas de viento se incendiaron cerca de Osnabrück y en la región de Havelland en enero pasado. Los bomberos sólo pudieron mirar: sus escaleras no eran lo bastante altas para llegar a las casillas ardiendo a 100 metros de altura.
El mismo mes, un turbina de 70 metros de altura se dobló en dos en Schleswig-Holstein –justo al lado de una autopista.
Las palas de un rotor en Brandenburgo se desprendieron desde 100 metros de altura. Los frag-mentos se incrustaron en un maizal cercano a una ruta.

Energía Eólica en México

En contraste con el auge experimentado por la generación eléctrica en Europa y en especial en España, nuestro país tiene apenas instalados unos 5.5 MW distribuidos en la siguiente forma: 600 KW instalados por la CFE en Guerrero Negro, Baja California Sur, otros 550 KW de la Compañía Cementos Apasco en Ramos Arizpe, Coahuila, una central piloto de 1.6 MW de la CFE en La Venta, Oaxaca y otros 3 MW instalados a lo largo del país en pequeños aerogeneradores y bombas de agua que en conjunto produjeron en 2001 cerca de 10.6 GWh. El proyecto de La Venta fue la primera incursión de la CFE en la generación eoloeléctrica, pero desde su inauguración en 1994 operó con pérdidas al ser una pequeña instalación que emplea siete aerogeneradores de 0.23 MW por aerogenerador.

Esta casi nula capacidad instalada se compara muy desfavorablemente con los 136 MW de únicamente las Islas Canarias y todavía más con el potencial calculado en 2002 por la Secretaría de Energía de más de 5,000 MW económicamente aprovechables en las siguientes zonas ya identificadas: sur del Istmo de Tehuantepec (con potencial de 2,000 a 3,000 MW); penínsulas de Yucatán y Baja California; centro de Zacatecas y resto del país. Aún esta estimación resulta muy conservadora si se toman en cuenta lo montañoso del territorio, la longitud de las costas y la extensión del territorio, cuatro veces la de España, país que se propone llegar a una capacidad instalada de 12,000 MW.

La capacidad instalada de electricidad eólica en México experimentará en 2006 un fuerte incremento, aunque todavía dentro de límites muy modestos. En octubre de 2005 la Comisión Federal de Electricidad y el consorcio de empresas españolas Iberdrola y Gamesa Eólica firmaron un contrato para ampliar la central de energía eólica de La Venta II, en Oaxaca; este consorcio ganó en agosto de este año la licitación para construir esta obra a la que concurrieron varias empresas especialistas.

Fuentes

http://web.ing.puc.cl/~power//alumno03/alternativa.htm#_¿Que_es_la_energía_eolica?

http://www.textoscientificos.com/energia/eolica

http://www.revistafuturos.info/futuros14/energia_eolica.htm
http://www.mitosyfraudes.org/Nuke/RiesgoEolico.html

BiDi:

http://www.fundacionpreciado.org.mx/biencomun/bc164/F_Calderon.pdf