Energías renovables

Fuentes energéticas alternativas. Recursos naturales. Energía solar y eólica. Células solares. Máquinas eólicas. Impacto ambiental. Historia

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Energías Renovables.
La energía es usada por el hombre para satisfacer algunas de sus necesidades básicas en forma de calor y electricidad. La disponibilidad de los recursos energéticos es uno de los factores más importantes en el desarrollo del hombre ya que son energías renovables, lo cual quiere decir que, administrada en forma adecuada, puede explotarse ilimitadamente, es decir, su cantidad disponible (en la Tierra) no disminuye a medida que se aprovecha.
La principal fuente de energía renovable es el Sol. Este envía a la Tierra únicamente energía radiante, es decir, luz visible, radiación infrarroja y algo de ultravioleta. El calor es necesario para un sinnúmero de aplicaciones, como la climatización del espacio, la cocción de alimentos, o la producción o transformación de algunos compuestos químicos. La electricidad, por otro lado, se utiliza para una enorme variedad de procesos, entre los que podemos citar la generación de luz artificial, el movimiento, etc. Las aplicaciones de las energías renovables son enormes, ya que las tres cuartas partes de la humanidad carecen de energía eléctrica con la que pueden obtener agua potable, iluminación, herramientas eléctricas, conservación de los alimentos o acceso a la cultura (medios audiovisuales).

Algunos usos pueden de las energías pueden ser:
Ø Electrificación en viviendas
Ø Electrificación de pueblos aislados
Ø Alumbrado público
Ø Sistemas de captación y bombeo de agua
Ø Tratamiento de aguas
Ø Agua caliente sanitaria
Ø Potabilización
Ø Desalinización
Ø Depuradoras de aguas residuales
Calor y electricidad, son dos necesidades básicas en cualquier grupo humano, del nivel social, económico o tecnológico que se quiera. Para producirlos, el hombre ha utilizado, a lo largo de su historia, una gran variedad de recursos energéticos.
El consumo masivo de hidrocarburos está produciendo ya alteraciones de la atmósfera a nivel mundial. Los niveles de dióxido de carbono que se detectan actualmente son significativamente mayores que los que existían en 1950. Esto produce el conocido efecto invernadero, que está produciendo ya un incremento en las temperaturas promedio mundiales. Los combustibles fósiles también son causantes de la llamada lluvia ácida, que en los bosques cercanos a las áreas altamente industrializadas está causando grandes daños al suelo, y por tanto a la flora y la fauna. En las grandes ciudades, la combinación de las emisiones de gases de combustión, con algunos otros fenómenos naturales, como las inversiones térmicas, la humedad y la radiación solar produce algunos efectos indeseables para la salud humana, como el smog, las altas concentraciones de ozono y, en general, la concentración de componentes indeseables en la atmósfera.
Tanto por razones económicas (próxima escasez de hidrocarburos), de infraestructura (falta de suministros de redes nacionales) como ecológicas (alteración de la atmósfera y el suelo), es imperativo el desarrollo de nuevas alternativas energéticas, que sean menos agresivas contra el ambiente y se encuentren más al alcance de la comunidad.
El actual esquema de consumo energético, tanto en Argentina como a nivel global, no es sustentable, es decir, no puede mantenerse indefinidamente sin amenazar su propia existencia. Algunos modelos que consideran los efectos que está teniendo actualmente el uso y abuso de los combustibles fósiles, considerando las posibles tendencias futuras, amenazan con producir una catástrofe en contra de la humanidad, antes de que termine el siglo XXI.
Existen muchas alternativas energéticas. Algunas de ellas no han sido desarrolladas por limitaciones técnicas y económicas, otras se han utilizado sólo parcialmente, pero la solar y la eólica, hoy en día, son muy competitivas y a veces superiores a la energía convencional.

Energía solar

Introducción

El Sol, fuente de vida y origen de las demás formas de energía que el hombre ha utilizado desde los albores de la Historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades, si aprendemos cómo aprovechar de forma racional la luz que continuamente derrama sobre el planeta. Ha brillado en el cielo desde hace unos cinco mil millones de años, y se calcula que todavía no ha llegado ni a la mitad de su existencia.

Durante el presente año, el Sol arrojará sobre la Tierra cuatro mil veces más energía que la que vamos a consumir.

Esta energía puede aprovecharse directamente, o bien ser convertida en otras formas útiles como, por ejemplo, en electricidad.

¿como sustituir las fuentes de energía convencionales (tales como el gasóleo, el carbón, el gas y la energía nuclear) por la energía solar, la fuente de energía renovable por excelencia, para solucionar así el problema de la crisis energética satisfaciendo todas las necesidades del hogar?
Uno de los principales retos de nuestra sociedad es poder disfrutar de las ventajas del progreso y extenderlo por todo el mundo sin comprometer nuestro futuro y haciendo posible un desarrollo sostenido algún día. La tecnología tiene que ser una herramienta al servicio del hombre, que haga posible disfrutar de las nuevas posibilidades que nos ofrece el futuro y respetando nuestro entorno natural. Es nuestro deber, pues promover aquellas tecnologías que nos pueden permitir vivir mejor ahora y el día de mañana, que nos permitan dejar la herencia de un mundo limpio y lleno de posibilidades para nuestros hijos, hará que la humanidad pueda evolucionar sin ser destruida por sí misma.

No sería racional no intentar aprovechar, por todos los medios técnicamente posibles, esta fuente energética gratuita, limpia e inagotable, que puede liberarnos definitivamente de la dependencia del petróleo o de otras alternativas poco seguras, contaminantes o, simplemente, agotables.

Es preciso, no obstante, señalar que existen algunos problemas que debemos afrontar y superar. Aparte de las dificultades que una política energética solar avanzada conllevaría por sí misma, hay que tener en cuenta que esta energía está sometida a continuas fluctuaciones y a variaciones más o menos bruscas. Así, por ejemplo, la radiación solar es menor en invierno, precisamente cuando más la solemos necesitar.

Es de vital importancia proseguir con el desarrollo de la incipiente tecnología de captación, acumulación y distribución de la energía solar, para conseguir las condiciones que la hagan definitivamente competitiva, a escala planetaria.

UN POCO DE HISTORIA:

    A lo largo del pasado siglo la percepción de la problemática de la energía ha sido muy diferente de la que tenemos actualmente. Así, el hecho de disponer de grandes cantidades de energía a bajo precio ha sido una condición necesaria para acceder a un cierto nivel de calidad de vida. Desde los inicios de siglo hasta principio de los setenta, le crecimiento económico de los países industrializados se fundamentó en la disponibilidad de una fuente de energía barata y abundante: el petróleo.
    A partir de la Segunda Guerra Mundial, tanto la producción mundial de petróleo como la demanda industrial de energía se han duplicado cada diez años, las previsiones sobre la evolución del consumo de energía en el mundo, muestran un crecimiento similar en los próximos años. Aunque al final de los sesenta despuntaron voces críticas de que el crecimiento energético no se podía mantener indefinidamente, no fue hasta la primera Crisis del Petróleo que la sociedad empezó a concienciarse del problema de la limitación de las reservas de combustibles fósiles, de las cuales sólo hay para 50 años de petróleo y 200 años de carbón (al ritmo de consumo actual).

    Otra problemática que se extendió rápidamente fue lo nocivas que eran la energías utilizadas hasta el momento, para el medio ambiente.
    Las únicas posibilidades de mantener un crecimiento económico sostenible garantizando un suministro energético a largo plazo, la conservación del medio ambiente, son el incremento de la eficiencia y la búsqueda de energías alternativas al petróleo.
   Entre las opciones para sustituir progresivamente la utilización masiva del petróleo se encuentra el aprovechamiento de los recursos energéticos renovables: Energía solar, eólica, hidráulica, biomasa y residuos, geotérmica y la de los océanos.

¿Qué es la energía solar?

La energía solar es la energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión que llegan a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. La intensidad de la radiación solar en el borde exterior de la atmósfera, si se considera que la Tierra está a su distancia promedio del Sol, se llama constante solar, y su valor medio es de unas 2 cal/min/cm2.
El Sol, en concreto la radiación solar interceptada por la tierra en su desplazamiento a su alrededor, constituye la principal fuente de energía renovable a nuestro alcance. Nuestro planeta recibe del Sol la asombrosa cantidad de energía anual de  5,4 x 10^24 J, una cifra que representa 4.500 veces el consumo mundial de energía. Aunque es muy abundante el aprovechamiento de la radiación solar está condicionada por tres aspectos: la intensidad de radiación solar recibida por la tierra, los ciclos diarios y anuales a los que está sometida y las condiciones climatológicas de cada emplazamiento.
En general la radiación solar hace referencia a los valores de irradiación global, es decir, la unidad de energía recibida por unidad de superficie en un tiempo determinado. Estos valores normalmente hacen referencia a la energía que proviene directamente del disco solar (radiación directa) y la energía que, difundida por la atmósfera, puede llegar al 100% de la global.
La radiación solar es una forma de energía de baja concentración, fuera de la atmósfera, la intensidad de radiación oscila entre 1.300 y 1.400 W/m^2. Las pérdidas en la atmósfera por absorción, reflexión y dispersión la reducen un 30%. Si las condiciones climatológicas son buenas podemos llegar a tener 1000 W/m^2, aunque si las condiciones son  pésimas podemos tener sólo     50 W/m^2, por eso estamos obligados a utilizar superficies de captación grandes.

¿Qué se puede hacer con la energía solar?

    Básicamente, recogiendo de forma adecuada la radiación solar, podemos obtener calor y electricidad.

El calor se logra mediante los colectores térmicos, y la electricidad, a través de los llamados módulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí, ni en cuanto a su tecnología ni en su aplicación.

Hablemos primero de los sistemas de aprovechamiento térmico. El calor recogido en los colectores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para dar calefacción a nuestros hogares, hoteles, colegios, fábricas, etc. Incluso podemos climatizar las piscinas y permitir el baño durante gran parte del año.

También, y aunque pueda parecer extraño, otra de las más prometedoras aplicaciones del calor solar será la refrigeración durante las épocas cálidas precisamente cuando más soleamiento hay. En efecto, para obtener frío hace falta disponer de una fuente cálida, la cual puede perfectamente tener su origen en unos colectores solares instalados en el tejado o azotea. En los países árabes ya funcionan acondicionadores de aire que utilizan eficazmente la energía solar.

Las aplicaciones agrícolas son muy amplias. Con invernaderos solares pueden obtenerse mayores y más tempranas cosechas; los secaderos agrícolas consumen mucha menos energía si se combinan con un sistema solar, y, por citar otro ejemplo, pueden funcionar plantas de purificación o desalinización de aguas sin consumir ningún tipo de combustible.

Las células solares *, dispuestas en paneles solares, ya producían electricidad en los primeros satélites espaciales. Actualmente se perfilan como la solución definitiva al problema de la electrificación rural, con clara ventaja sobre otras alternativas, pues, al carecer los paneles de partes móviles, resultan totalmente inalterables al paso del tiempo, no contaminan ni producen ningún ruido en absoluto, no consumen combustible y no necesitan mantenimiento. Además, y aunque con menos rendimiento, funcionan también en días nublados, puesto que captan la luz que se filtra a través de las nubes.

La electricidad que así se obtiene puede usarse de manera directa (por ejemplo para sacar agua de un pozo o para regar, mediante un motor eléctrico), o bien ser almacenada en acumuladores para usarse en las horas nocturnas. Incluso es posible inyectar la electricidad sobrante a la red general, obteniendo un importante beneficio.

Si se consigue que el precio de las células solares siga disminuyendo, iniciándose su fabricación a gran escala, es muy probable que, para mediados de siglo, una buena parte de la electricidad consumida en los países ricos en sol tenga su origen en la conversión fotovoltaica.

La energía solar puede ser perfectamente complementada con otras energías convencionales, para evitar la necesidad de grandes y costosos sistemas de acumulación. Así, una casa bien aislada puede disponer de agua caliente y calefacción solares, con el apoyo de un sistema convencional a gas o eléctrico que únicamente funcionaría en los periodos sin sol. El costo de la factura de la luz sería sólo una fracción del que alcanzaría sin la existencia de la instalación solar.

 Las casas del futuro:

A menudo se habla de las casas inteligentes, casas construidas y diseñadas especialmente para reducir el gasto energético del hogar centrándose especialmente en el ahorro energético y las pérdidas de calor. Éstas casas inteligentes, por ejemplo tienen amplios ventanales orientados hacia el sur para calentar el interior en invierno y unas persianas diseñadas para generar un espacio refrigerado en el interior en verano, todo sin gasto de energía eléctrica o fósil para calentar o enfriar. Además las paredes se construyen a partir de materiales cerámicos que en invierno guardan el calor y en verano lo expulsan además de utilizar tanques de hormigón o depósitos de agua para guardar el calor para la noche de invierno. Estos pequeños cambios en nuestra forma de vida como las casas inteligentes o utilizar cristales dobles, aislar bien la casa para evitar pérdidas etc. para no correr el riesgo de que pase como en la fotografía; harán que en un futuro el consumo mundial de energía se reduzca considerablemente y así, como un efecto dominó, la naturaleza se pueda salvar y nuestra calidad de vida sea mucho mejor.  Abajo vemos la foto térmica o de microondas de una casa convencional, los colores blanco, rojo, naranja, amarillo, azul y negro, muestran en forma decreciente las pérdidas de calor de la casa en cuestión.

Celulas solares

Todas las células solares actuales tienen en común tres características:
1. Un absorbente óptico que convierte los fotones en pares electrón-hueco.
2. Un campo eléctrico interno que separe estas cargas.
3. Contactos en los extremos del semiconductor para la conexión con una carga externa.

Células Monocristalinas:
Son células formadas por un sólo tipo de cristal, son bastante caras y difíciles de conseguir. A pesar de eso, consiguen unos rendimientos muy buenos, los más grandes, superiores al 30%.

Células policristalinas: Se construyen  básicamente con silicio, mezclado con arsenio y galio, son un agregado de materiales, casi que es como un bizcocho: reúnes los ingredientes, los mezclas, los pones en un molde y luego en el horno a una temperatura determinada. Son más sencillas de conseguir y consiguen unos rendimientos nada despreciables (15%). No duran tanto tiempo pero son perfectas para lugares en los que por las condiciones ambientales, aunque las células sean muy duraderas se rompan igualmente, como la alta montaña, los desiertos etc.
Células amorfas: Las más baratas, menos duraderas y con rendimientos muy bajos de alrededor de un 6% que tienden a cero con el envejecimiento. Son las utilizadas en calculadoras y aparatos por el estilo ya que la energía que proporcionan es muy baja. Se construyen a base de evaporar encima de un cristal en una cámara de efluvios el material semiconductor o foto-reactivo y colocar un par de electrodos en cada una de las unidades correspondientes.

Transformar la Energía del Sol:
La energía solar se puede utilizar de dos formas diferentes. Como antaño hicieron griegos romanos y todos los pueblos clásicos que lo veneraron se puede utilizar la energía calorífica que nos proporciona, así pues, con colectores solares de diferentes tipos, calentadores y concentradores  se puede calentar agua, aunque no a muy altas temperaturas, es decir no pueden superarse los 4000 º k por lo que la energía solar no será útil a la hora de fundir metales en altos hornos etc. pero sí que algunas cosas podemos lograr, dependiendo del ingenio del diseñador y de las posibilidades tecnológicas.
Para recoger la energía calorífica del sol se utilizan varios dispositivos:
 
 

 Colectores de placa plana:
 Los colectores de placa plana interceptan la radiación solar en una placa de absorción por la que pasa el llamado fluido portador. (Éste, en estado líquido o gaseoso, se calienta al atravesar los canales por transferencia de calor desde la placa de absorción). La energía transferida por el fluido portador, dividida entre la energía solar que incide sobre el colector y expresada en porcentaje, se llama eficiencia instantánea del colector. Los colectores de placa plana tienen, en general, una o más placas cobertoras transparentes para intentar minimizar las pérdidas de calor de la placa de absorción en un esfuerzo para maximizar la eficiencia. Son capaces de calentar fluidos portadores hasta 82 °C y obtener entre el 40 y el 80% de eficiencia.
Los colectores de placa plana se han usado de forma eficaz para calentar agua y para calefacción. Los sistemas típicos para casa-habitación utilizan colectores fijos, montados sobre el tejado. En el hemisferio norte se orientan hacia el Sur y en el hemisferio sur hacia el Norte. Además de los colectores de placa plana, los sistemas típicos de agua caliente y calefacción están constituidos por bombas de circulación, sensores de temperatura, controladores automáticos para activar el bombeo y un dispositivo de almacenamiento. El fluido puede ser tanto el aire como un líquido (agua o agua mezclada con anticongelante), mientras que un lecho de roca o un tanque aislado sirven como medio de almacenamiento de energía.

Colectores de concentración:
Para aplicaciones como el aire acondicionado y la generación central de energía y de calor para cubrir las grandes necesidades industriales, los colectores de placa plana no suministran fluidos con temperaturas lo bastante elevadas como para ser eficaces. Se pueden usar en una primera fase, y después el fluido se trata con medios convencionales de calentamiento. Como alternativa, se pueden utilizar colectores de concentración más complejos y costosos. Son dispositivos que reflejan y concentran la energía solar incidente sobre una zona receptora pequeña. Como resultado de esta concentración, la intensidad de la energía solar se incrementa y las temperaturas del receptor (llamado "blanco") pueden acercarse a varios cientos, o incluso miles, de grados Celsius. Los concentradores deben moverse para seguir al Sol si se quiere que actúen con eficacia; los dispositivos utilizados para ello se llaman heliostatos, que son unos espejos que se mueven mecánicamente o por control informatizado para reflejar la máxima cantidad de radiación solar hacia el blanco.

Hornos solares:
Los hornos solares son una aplicación importante de los concentradores de alta temperatura. Estos hornos son ideales para investigaciones que requieran temperaturas altas en entornos libres de contaminantes —por ejemplo, en la investigación de materiales—.

Receptores centrales:
La generación centralizada de electricidad a partir de energía solar está en desarrollo. En el concepto de receptor central, o de torre de potencia, una matriz de reflectores montados sobre heliostatos controlados por computadora reflejan y concentran los rayos del Sol sobre una caldera de agua situada sobre la torre. El vapor generado puede usarse en los ciclos convencionales de las plantas de energía y generar electricidad.

 Los cuerpos negros:

Los cuerpos negros son cuerpos capaces de absorber todas las radiaciones que incidiesen sobre él, que si se encontrasen algún día serían de un valor incalculable puesto que dispositivos como los colectores de placa plana y células solares tendrían rendimientos muy cercanos al 100% y los científicos sólo tendrían que preocuparse de como evitar pérdidas caloríficas y por resistencia eléctrica y cosas por el estilo; la crisis energética tendría solución.

 Para transformar la energía solar en energía Eléctrica
 

Dispositivos:
 Hay diferentes dispositivos de conversión directa de energías solar en energía eléctrica como por ejemplo convertidores termoeléctricos, convertidores termoiónicos y los fotovoltaicos. De estos tres sólo los fotovoltaicos tienen futuro ya que los otros dos son ineficaces en aplicaciones terrestres a gran escala.

Convertidores fotovoltaicos:
Son los más avanzados de todos los convertidores de energía cuántica y constituyen el más prometedor camino hacia la potencia electro-solar. Éste proceso es llamado también proceso de fotoemisión interna. Se produce fundamentalmente por fotoemisión que posee un umbral inferior a la absorción de fotones y la luz pasa de ser luz a ser electricidad sin pasar antes por un estadio de energía térmica. A parte de las células fotovoltaicas existen otras, pero la fotovoltaica es la única que posee una absorción óptica muy alta y una resistencia eléctrica los suficientemente baja como para poder convertir la energía solar en energía útil de modo económico. Gracias a que hay una amplia elección de semiconductores con el intervalo apropiado de absorción espectral, podemos seleccionar un material apropiado que abarque el espectro solar. Éstos semiconductores se hacen uniendo partes positivas y negativas de silicio, que actualmente es el que más rinde.

La parte de los convertidores que absorbe los fotones es el semiconductor que se elige de forma que tenga una banda prohibida similar a la del espectro solar. No podríamos coger una célula solar con un valor bajo de energía de banda prohibida aunque pareciera lo ideal para que absorbiese casi todo el espectro, pero la fuerza electromotriz  de la célula está limitada por la energía de banda prohibida, y si ésta es pequeña la energía electromotriz también lo será. Es poco probable que un fotón tenga el doble de energía que el nivel de fermi por  eso siempre sólo habrá un sólo par electrón-hueco por fotón absorbido y la energía en exceso del fotón se disipa.

Es una de las partes fundamentales ya que es la encargada de captar y transformarla la energía solar en energía eléctrica.

    Para que una célula solar expuesta al sol produzca energía eléctrica debe reunir las siguientes tres características fundamentales:
a) Ser capaz de absorber una fracción importante de la radiación solar para que la generación de pares electrón-hueco sea eficiente.
b) Tener un campo eléctrico interno que separe las dos cargas impidiendo su posterior recombinación.
c) Finalmente, las cargas separadas deben ser capaces de viajar a través de la oblea hasta los electrodos superficiales desde donde pasan al circuito exterior.
Aunque en la práctica las células solares de mayor utilización son las de Si monocristalino, desde 1954 a la fecha se han ensayado y desarrollado una gran variedad de nuevos tipos, modelos y conceptos de células solares. Estas se pueden fabricar de diferentes geometrías según las necesidades.

    Aspectos a tener en cuenta son:

        a). Un módulo fotovoltaico puede generar energía en días nublados, aunque su rendimiento baja con respecto a un día soleado.

        b). La elevación del lugar donde se instala no tiene ninguna relación con la eficiencia del sistema, es decir que la altura a la que van a ser instalados la células fotovoltaicas no va a influir en el rendimiento. Los paneles se instalan a cierta altura para salvar sombras y tener así un contacto directo con el sol. La luz filtrada como por ejemplo a través del follaje de los árboles va a disminuir mucho el rendimiento del módulo. La instalación de los módulos se hace con preferencia en una zona fuera del camino principal, como en el techo o una pared expuesta al sol.

"The sun shines not on us, but in us" - "El Sol no brilla sobre nosotros, sino dentro de nosotros" (John Muir)

Energía eólica

Un poco de historia

Aunque el aprovechamiento de la energía eólica data de las épocas más remotas de la humanidad (los egipcios ya navegaban a vela en el año 4.500 a. c.) la primera noticia que se tiene se refiere a un molino que Heron de Alejandría construyó en el siglo II a. c. para proporcionar aire a su órgano. Los molinos más antiguos que se conocen eran de eje vertical.

Hacia el siglo VIII aparecieron en Europa, procedentes del este, grandes molinos de eje horizontal con cuatro aspas. Su fabricación en gran número, en particular por los holandeses, les hizo alcanzar una gran firmeza, pese a que, debido a las dimensiones de sus aspas distaban mucho de recoger en máximo de potencia. Necesitaban una regulación de la orientación de la tela. Siempre sucede esto en los molinos de viento de eje horizontal que han de trabajar siempre frente al viento. Estos molinos eran muy adecuados para vientos del orden de 5 m/s (20 Km/h).

Es a partir de los siglos XII-XIII cuando empieza a generalizarse el uso de los molinos de viento para la elevación de agua y la molienda de grano, los más antiguos aparecieron en Turquía, en Irán y en Afganistán A principios del siglo XII. Europa se llenó a su vez de molinos, sobre todo en Bélgica y en los Países Bajos. Los molinos de Holanda tienen 4 aspas de lona, mientras que los de Baleares y Portugal tienen 6, y los de Grecia, 12. Los molinos con gran número de palas determinan velocidades de rotación relativamente bajas y un funcionamiento útil a partir de velocidades del viento del orden de 2 m/s.

Todos estos molinos se mantendrán hasta bien entrado el siglo XIX. El desarrollo de los molinos de viento se interrumpe con la revolución industrial y la utilización masiva de vapor, la electricidad y los combustibles fósiles como fuentes de energía motriz. Es sin embargo en la segunda mitad del siglo XIX cuando tiene lugar uno de los más importantes avances en la tecnología del aprovechamiento del viento, con la aparición del popular "Molino multipala tipo americano", utilizado para bombeo de agua prácticamente en todo el mundo, y cuyas características habrían de sentar las bases para el diseño de los modernos generadores eólicos.

Fue entre las guerras mundiales cuando aparecieron, como consecuencia de los progresos técnicos de las hélices de aviación, y con ellas los proyectos de grandes aerogeneradores de dos o tres palas. Se tendió a construir casi únicamente los de dos, ya que resultan mas baratos. Incluso se pensó en utilizar una única pala equilibrada con un contrapeso. Actualmente predominan los molinos tripalas. Estos aerogeneradores giran más rápidamente que los multipalas, lo que constituye una ventaja cuando se trata de alimentar máquinas de gran velocidad de rotación como los alternadores eléctricos. Los grandes aerogeneradores están situados en lo alto de una torre tronco-cónica de acero.

Los aerogeneradores de eje vertical tienen la ventaja de adaptarse a cualquier dirección del viento. Por ello se los llama panémonos (todos los vientos). No precisan dispositivos de orientación. En su forma mas moderna derivan todos ellos del inventado den 1925 por el ingeniero Francés Darrieus, patentado en Estados Unidos y luego caído en un olvido casi total. Su estudio volvió a iniciarse en Canadá en 1973 y en Estados Unidos a partir de 1975. Las máquinas pequeñas, de 1 a 60 kW, pueden construirse a un precio inferior al de los molinos de viento clásicos de eje horizontal. En EEUU, los laboratorios Sandia en Alburquerque, Nuevo México estudian y comercializan los molinos de viento Darrieus. Puedes ver este tipo de molinos en la web

El primer aerogenerador fue construido en Francia, en 1929, pero se rompió a causa de una violenta tormenta. La compañía electromecánica construyó e instaló en Bourget un aerogenerador de dos palas de 20 metros de diámetro. El aparato fue destruido por las ráfagas de viento.

En Rusia se puso en funcionamiento en 1931, en Crimea, frente al mar muerto, un aerogenerador de 30 metros, que tenía que proporcionar 100 kW a la red de Sebastopol, la media durante dos años fue de 32 kW.

En 1941 los estadounidenses y mas concretamente la NASA construyó un bipala de 53 m de diámetro, previsto para una potencia máxima de 1.250 kW que se instaló en Vermont, en el nordeste de EEUU. Las primeras pruebas, iniciadas en octubre de 1941 continuaron durante unos 15 meses. Un pequeño incidente en 1943 bloqueó la máquina durante dos años, ya que las dificultades ligadas a la guerra retrasaron la fabricación de piezas nuevas. Vuelto a poner en marcha, el aerogenerador proporcionó corriente al sector durante veintitrés días, luego se rompió una de las palas y se abandonó el proyecto.

En 1975 se pusieron en servicio los aerogeneradores Mod. 0 con unas palas de metal con un diámetro de 38 metros, produciendo 100 kW. En 1977 se construyó el Mod. 0A que tenía 200 kW. La GENERAL ELECTRIC termina el bipala Mod. 1 en 1978 que con un diámetro de 60 metros acciona un alternador de 2 MW. Mientras la BOEING estudia el Mod. 2, ideal para los vientos medios de las grandes llanuras, que con 91 metros de diámetro produce 2,5 MW, con palas de acero.

En Francia, un vasto programa patrocinado por la Electricité de France, ha realizado un estudio del viento en todas las regiones y ha construido varios grandes aerogeneradores experimentales. El aerogenerador "Best, Romani" tripala de 30 m de diámetro con chapas de aleación ligera fue instalado en Nogent-le-Roy en Beauce. Podía proporcionar 800 kW a la red con un viento de 60 Km/h. Esta máquina experimental aportó entre 1958 y 1962 un gran número de informaciones sobre su funcionamiento en condiciones reales de explotación. La compañía Neyrpic instaló en Saint-Rémy-des-Landes (Manche) dos aerogeneradores de tres palas. El primero de 21 metros de diámetro y que producía 130 kW de potencia, funcionó hasta marzo de 1966. El otro, de 35 metros y previsto para producir 1.000 kW, proporcionó una potencia satisfactoria durante las pruebas, pero a la ruptura de un palier en 1964 hizo que se abandonase el programa de estudios.

En Alemania se construyó entre 1955 y 1957 un aerogenerador de dos palas de 34 metros de diámetro, de fibra de vidrio, a 80 Km. al este de Stuttgart. Esta máquina funcionó hasta 1968. Dinamarca construyó en 1957 el "Gedser Mill", hélice de tres palas de 24 metros de diámetro que funcionó hasta 1968. Producía 200 kW con una velocidad del viento en el eje de la máquina de 15 m/s.

El bajo precio del petróleo determinó entonces la suspensión total de los grandes proyectos en todo el mundo. Pero en los años 70, coincidiendo con la primera crisis del petróleo, se inicia una nueva etapa en el aprovechamiento de la energía del viento. Las aplicaciones de las modernas tecnologías, y en especial de las desarrolladas para la aviación, ha dado como resultado la aparición de una nueva generación de máquinas eólicas muy perfeccionadas, y que permiten su explotación, bajo criterios de rentabilidad económica, en zonas de potencial eólico elevado.

A principios de los años 70, los norteamericanos, enfrentados al aumento de los problemas de abastecimiento de energía iniciaron un amplio programa para explotar la energía eólica. En aquel momento se estimaba, en efecto, que esta energía renovable podría, aparte de sus aplicaciones tradicionales, proporcionar kW/h a las redes eléctricas a un precio igual o inferior al de las centrales térmicas. Ello sería pronto una realidad con la puesta en servicio, de grandes aerogeneradores que producirán potencias eléctricas comprendidas entre 2 y 5 MW. EEUU cuenta con numerosos proyectos para la utilización de la energía del viento, incluso en combinación con otras centrales como las hidroeléctricas. También ha mostrado un gran interés en promocionar los aerogeneradores entre el público para que no los rechace y entre los posibles interesados (fabricantes y usuarios).

Algunos de estos molinos alcanzaban dimensiones colosales para aquella época: sus hélices, con un diámetro de varias decenas de metros, están sostenidas por grandes postes. Casi todas las grandes eólicas fueron destruidas del mismo modo tras algunos años de servicio. Es el caso, por ejemplo, de la gran hélice de 31 metros instalada en 1958 en Nogent-le-Roi, un pueblo de Normandía, al oeste de Francia, destruido por una tormenta en 1963. Montado sobre un trípode metálico, tenía tres palas, situada a 35 metros por encima del suelo y capaz de girar a 47 r.p.m. Ponía en movimiento un generador eléctrico conectado a la red urbana, o de otra mas modesta (18 m.) construida en una isla de Gran Bretaña en 1979: sólo funcionó durante 9 meses.

Los primeros grandes aerogeneradores se encuentran en los Estados Unidos, donde en 1941 había ya una eólica cuya hélice pesaba 7 toneladas y tenía un diámetro de 53 metros. También ésta se rompería durante una tormenta. Desde 1973, y bajo la responsabilidad de la NASA los Estados Unidos han reanudado la construcción de eólicas gigantes. Las dos mas grandes miden 61 y 91 metros de diámetro y funcionan desde 1978 en Boone (Ohio) y en Barstow (California). Producen de 2.000 a 2.500 kW de electricidad.

El florecimiento californiano de la energía eólica se debió en gran parte a una política fiscal favorable y a los altos precios que pagaban las eléctricas por la energía de origen eólico a mediados de los años 1980. Ambos incentivos se han suprimido, pero la energía de origen eólico continúa creciendo en California, si bien a un ritmo más lento. Los parques eólicos de Altamont eran, se decía con malicia, refugio contra los impuestos. La verdad es que los primeros años fueron difíciles. Los incentivos fiscales estimularon la rápida construcción de aerogeneradores cuyo diseño no se había sometido a pruebas rigurosas, y las averías menudeaban. Hoy, resueltos la mayoría de los problemas, la economía de la generación eólica ha mejorado notablemente. Desde 1981, el coste de la energía eléctrica generada por fuerza eólica ha caído en casi un orden de magnitud. De las reducciones en coste, pocas son atribuibles a innovaciones técnicas. Salvo las paletas de material compuesto ligero y las turbinas controladas por microprocesador, los aerogeneradores comerciales de Altamont no incorporan novedades substanciales, aerodinámicas o de proyecto, respecto a los que se construyeron hace 50 años. La reducción de costos de la energía eólica obedece, sobre todo, a la experiencia de los años, que lleva consigo la introducción de métodos normalizados. En las industrias, los fabricantes se aplicaron a las técnicas de producción en masa; en el campo, los especialistas aprendieron a escoger los emplazamientos mejores y a acomodar el calendario de mantenimiento a los períodos de viento flojo. Las nuevas turbinas eólicas, de técnica más depurada, prometen ulteriores ahorros. PG&E está inmersa en un proyecto de cinco anos de duración en cooperación con el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (IIEE, O EPRI), de Palo Alto, y U. S. Windpower, de Livermore, ambos en California, para desarrollar, construir y probar prototipos de una turbina eólica de 300 kW y de velocidad variable.

Ventajas de la energía eólica

La energía eólica no contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático. Es una tecnología de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto.

Es una de las fuentes más baratas, puede competir e rentabilidad con otras fuentes energéticas tradicionales como las centrales térmicas de carbón (considerado tradicionalmente como el combustible más barato), las centrales de combustible e incluso con la energía nuclear, si se consideran los costes de reparar los daños medioambientales.

El generar energía eléctrica sin que exista un proceso de combustión o una etapa de transformación térmica supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminación, etc. Se suprimen radicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extracción, transformación, transporte y combustión, lo que beneficia la atmósfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetación, etc.

Evita la contaminación que conlleva el transporte de los combustibles; gas, petróleo, gasoil, carbón. Reduce el intenso tráfico marítimo y terrestre cerca de las centrales. Suprime los riesgos de accidentes durante estos transportes: limpiezas y mareas negras de petroleros, traslados de residuos nucleares, etc. No hace necesaria la instalación de líneas de abastecimiento: Canalizaciones a las refinerías o las centrales de gas.

La utilización de la energía eólica para la generación de electricidad presenta nula incidencia sobre las características fisicoquímicas del suelo o su erosionabilidad, ya que no se produce ningún contaminante que incida sobre este medio, ni tampoco vertidos o grandes movimientos de tierras.

Al contrario de lo que puede ocurrir con las energías convencionales, la energía eólica no produce ningún tipo de alteración sobre los acuíferos ni por consumo, ni por contaminación por residuos o vertidos. La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia ácida. No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes. Cada kW/h de electricidad generada por energía eólica en lugar de carbón, evita:

0,60 Kg. de CO2, dióxido de carbono

1,33 gr. de SO2, dióxido de azufre

1,67 gr. de NOx, óxido de nitrógeno

 

La electricidad producida por un aerogenerador evita que se quemen diariamente miles de litros de petróleo y miles de kilogramos de lignito negro en las centrales térmicas. Ese mismo generador produce idéntica cantidad de energía que la obtenida por quemar diariamente 1.000 Kg. de petróleo. Al no quemarse esos Kg. de carbón, se evita la emisión de 4.109 Kg. de CO2 , lográndose un efecto similar al producido por 200 árboles. Se impide la emisión de 66 Kg. de dióxido de azufre -SO2- y de 10 Kg. de óxido de nitrógeno -NOx- principales causantes de la lluvia ácida.

La energía eólica es independiente de cualquier política o relación comercial, se obtiene en forma mecánica y por tanto es directamente utilizable. En cuanto a su transformación en electricidad, esta se realiza con un rendimiento excelente y no a través de aparatos termodinámicos con un rendimiento de Carnot siempre pequeño.

En el año 2000 las compañías explotadoras pagan una media de alquiler de 400.000 pts (2.400 €) por molino y año. Además de los impuestos municipales, licencias de obra, etc.

Al finalizar la vida útil de la instalación, el desmantelamiento no deja huellas.

Un Parque de 10 MW;

Evita

28.480 Tn. Al año de CO2

Sustituye

2.447 Tep. toneladas equivalentes de petróleo

Aporta

Trabajo a 130 personas al año durante el diseño y la construcción

Proporciona

Industria y desarrollo de tecnología

Genera

Energía eléctrica para 11.000 familias

Desventajas de la energía eólica

- El aire al ser un fluido de pequeño peso específico, implica fabricar máquinas grandes y en consecuencia caras. Su altura puede igualar a la de un edificio de diez o más plantas, en tanto que la envergadura total de sus aspas alcanza la veintena de metros, lo cual encarece su producción.

 

- Desde el punto de vista estético, la energía eólica produce un impacto visual inevitable, ya que por sus características precisa unos emplazamientos que normalmente resultan ser los que más evidencian la presencia de las máquinas (cerros, colinas, litoral). En este sentido, la implantación de la energía eólica a gran escala, puede producir una alteración clara sobre el paisaje, que deberá ser evaluada en función de la situación previa existente en cada localización.

- Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es mas acusado que el generado por una instalación de tipo industrial de similar entidad, y siempre que estemos muy próximos a los molinos.

- También ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en las inmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas, aunque existen soluciones al respecto como pintar en colores llamativos las palas, situar los molinos adecuadamente dejando “pasillos” a las aves, e, incluso en casos extremos hacer un seguimiento de las aves por radar llegando a parar las turbinas para evitar las colisiones.

Producción

Actualmente la energía eólica se aprovecha de dos formas bien diferenciadas:

Por una parte se utilizan para sacar agua de los pozos un tipo de eólicas llamados aerobombas, actualmente hay un modelo de máquinas muy generalizado, los molinos multipala del tipo americano. Directamente a través de la energía mecánica o por medio de bombas estos molinos extraen el agua de los pozos sin mas ayuda que la del viento. Por otra, están ese tipo de eólicas que levan unidas un generador eléctrico y producen corriente cuando sopla el viento, reciben entonces el nombre de aerogeneradores. Clasificación

Los aerogeneradores pueden producir energía eléctrica de dos formas: en conexión directa a la red de distribución convencional o de forma aislada:

Las aplicaciones aisladas por medio de pequeña o mediana potencia se utilizan para usos domésticos o agrícolas (iluminación, pequeños electrodomésticos, bombeo, irrigación, etc.), Incluso en instalaciones Industriales para desalación, repetidores aislados de telefonía, TV, instalaciones turísticas y deportivas, etc. En caso de estar condicionados por un horario o una continuidad se precisa introducir sistemas de baterías de acumulación o combinaciones con otro tipo de generadores eléctricos (grupos diesel, placas solares fotovoltaicas, centrales minihidráulicas, ...)

También se utilizan aerogeneradores de gran potencia en instalaciones aisladas; Desalinización de agua marina, producción de hidrógeno, etc.

La conexión directa a la red viene representada por la utilización de aerogeneradores de potencias grandes (mas de 10 ó 100 kW). Aunque en determinados casos y gracias al apoyo de los estados a las energías renovables, es factible la conexión de modelos mas pequeños, siempre teniendo en cuenta los costes de enganche a la red (equipos y permisos). La mayor rentabilidad se obtiene a través de agrupaciones de máquinas potencia conectadas entre si y que vierten su energía conjuntamente a la red eléctrica. Dichos sistemas se denominan parques eólicos.

Por sus condiciones de producción caprichosa está limitada en porcentaje al total de energía eléctrica (en la conexión directa a la red). Se considera que el grado de penetración de la energía eólica en grandes redes de distribución eléctrica, puede alcanzar sin problemas del 15 al 20% del total sin especiales precauciones en la calidad del suministro, ni en la estabilidad de la red. En la isla de Fuerteventura en las Islas Canarias, los 20 MW del PE Cañada del Río cubren el 25% de las necesidades eléctricas de la isla. En el sur de Argentina donde no cuentan con vientos muy regulares y no están muy desarrolladas las líneas eléctricas se llega al 50% de penetración. En este lugar se esta probando la producción de hidrógeno, este se puede utilizar como sustituto del gas en centrales eléctricas convencionales cuando no hay viento.

Las nuevas máquinas eólicas

Los avances en la aerodinámica han incrementado el rendimiento de los aerogeneradores del 10 hasta el 45%. En buenos emplazamientos, con vientos medios anuales superiores a los 5 m/s a 10 metros de altura, se consiguen producciones eléctricas anuales por metro cuadrado de área barrida superiores a los 1.000 kW/h. El tamaño medio de los grandes aerogeneradores es de 600-1.300 kW con rotores de 40 metros de diámetro. Existe una tendencia generalizada hacia las máquinas tripala, que representan más del 80% de los aerogeneradores instalados.

Los futuros desarrollos tecnológicos buscan la reducción de costos mediante la elección de conceptos simplificados como, por ejemplo, el uso de trenes de potencia modulares, diseños sin caja de multiplicación, sistemas de comunicación pasivos y con orientación libre. Los desarrollos inciden también en la reducción de cargas y desgastes mecánicos mediante articulaciones y sistemas de velocidad variable, con control de par, reduciendo las fluctuaciones y mejorando la sincronización a la red. Todo esto se traducirá en trenes de potencia más ligeros y baratos.

Hace pocos años los prototipos instalados tenían una potencia de 1.500 kW, en el año 2001 son los mas vendidos, ahora se proyectan máquinas de 2.500 y 3.000 kW, incluso de 5.000 kW.

Los generadores sincronos parecen haber llegado a su fin, hoy se habla de generadores doblemente inducidos y velocidad variable, también se estudian generadores de imanes permanentes multipolares y con rotores conectados directamente al rotor.

Los nuevos diseños buscan, asimismo, la reducción del impacto visual y la disminución del ruido aerodinámico.

Palas

Los materiales que tradicionalmente se han utilizado en la fabricación de las palas de los aerogeneradores se han visto desplazados por la utilización de plásticos y resinas, La fibra de vidrio se aplica al 99% de los grandes aerogeneradores. Existe una tendencia clara hacia el uso de epoxy (generalmente resina de poliester) reforzado de fibra de vidrio o carbono.

En cuanto a las turbinas pequeñas, igualmente el 99 % usan materiales plásticos, solo algún fabricante usa madera, la mayoría son de materiales plásticos inyectados. Antes de aplicarse estos materiales las palas eran de madera, acero y aluminio.

La potencia generada por el aerogenerador se controla esencialmente por dos métodos: control por pérdida aerodinámica y control por cambio de paso. La tendencia a fabricar aerogeneradores de paso fijo controlados por pérdida aerodinámica generalizada en tamaños de 20-25 metros de diámetro va desapareciendo a medida que aumenta el tamaño. La tendencia se invierte y en aerogeneradores de gran potencia se adopta el cambio de paso.

El Impacto Ambiental.

El Estudio de Impacto Ambiental:

 

El estudio pretende analizar y minimizar la incidencia de los parques eólicos durante las 4 fases de su vida:

- Antes de la instalación.

- Durante las obras.

- Durante la explotación.

- Después del abandono de la misma.

 

El impacto se valorará en función de:

- emplazamiento elegido.

- Tamaño de la instalación.

- distancia de áreas sensibles (poblaciones y áreas protegidas)

 

Es necesario hacer un estudio de impacto ambiental antes del proyecto del parque eólico, pudiera ocurrir que un proyecto rentable para un parque se desestime (que se deniegue permiso por el organismo competente) por los efectos negativos que ocasionase al medio ambiente. Por tanto el estudio determinará la viabilidad del parque.

 

El seguimiento del estudio puede llegar a detener las obras y ajustarlas al los requisitos del estudio, o a las modificaciones que se hagan sobre la marcha de las obras. La resolución de estudio puede afectar a la cantidad de molinos instalados. Al finalizar las obras de la instalación y durante la explotación se realizarán informes periódicos.

 

Cuando termine la vida útil de los aerogeneradores (25 - 30 años), y en caso de no continuar con la actividad se retirarán los molinos y se revegetará el hueco, quedándose únicamente las zapatas y los cables enterrados.

 

Ruido:

 

El estudio ha de indicar los niveles de ruido de la instalación. La cantidad de ruido generada por un molino viene especificada por el fabricante. Para su estudio se tendrá en cuenta el número de molinos y su distribución. Si en algún lugar de la instalación se superan los límites aprobados por la legislación, se han de establecer medidas correctoras.

 

Se harán mediciones regulares para comprobar que la contaminación acústica se ciñe a la especificada en el Estudio de Impacto.

 

El ruido de la instalación viene dado por:

 

- El movimiento mecánico: El multiplicador y el generador.

 

- El roce del viento con las palas.

 

El sonido del multiplicador vendrá influenciado por la calidad de los materiales, su acabado y el tratamiento superficial de los materiales. El generador hace el mismo ruido que en cualquier otra instalación eléctrica. Estos elementos son silenciados con materiales aislantes en las capotas o carcasas.

 

Las palas están en constante evolución para mejorar su rendimiento y atenuar su ruido. Hay que recordar que el viento es un elemento trasmisor del ruido, y en función de la posición que tengamos puede ser mas o menos intenso.

 

Las poblaciones mas cercanas a los parques se quejan mas del propio ruido del viento que del que sale de los molinos.

 

Algunos animales que se encuentran dentro de las instalaciones se sorprenden al comenzar a girar los molinos, pero se acostumbran en poco tiempo.

 

Medidas correctoras:

 

  • -        Si el ruido es superior al límite estipulado en la legislación se habrán de ordenar los molinos de tal manera que se minimice el ruido.

  • -        Se pueden llegar a suprimir aerogeneradores o líneas de estos que estén próximos a posibles afectados.

Erosión:

 

Los mayores impactos ocurren durante el movimiento de tierras:

 

- Construcción y ampliación de carreteras y pistas.

 

- El enterramiento del cableado.

 

- La cimentación de los aerogeneradores y los soportes de las líneas de tensión.

 

- Construcción de edificaciones.

 

 

 

Se han de realizar estudios de edafología (estudio del suelo) hidrología y pluviometría, trazado y perfiles transversales del camino, del impacto a la vegetación de las vaguadas y cursos de agua, de arqueología, etc.

 

 

 

Medidas Correctoras:

 

  • -        Las cimentaciones se cubrirán inmediatamente con la tierra original ocultando la “zapata” de hormigón.

  • -        Trazar los caminos a sotavento del parque, así como establecer canales de descarga de aguas para evitar la pérdida de la capa vegetal.

  • -        La carretera y las pistas interiores del parque han de ser mínimas, ocupando lo justo para que pase un camión de grandes dimensiones o una grúa para el mantenimiento del parque.

  • -        Han de cubrirse las zonas no utilizadas con tierra vegetal recogida antes repoblándolo en su estado original, al igual que las zanjas del cableado.

  • -        Se intentará afectar el mínimo posible del suelo, así como destrucciones innecesarias de vegetación.

  • -        Al finalizar la instalación de los molinos se ha de iniciar el plan de revegetación y recuperación de suelos, con la siembra de especies de crecimiento rápido y autóctono.

Paisaje:

 

Los criterios de evaluación siempre serán subjetivos.

 

Para minimizar el impacto paisajístico se suelen emplear correcciones en la instalación que eviten el impacto.

 

- Colores adecuados

 

- Torres de celosía

 

- Evitar la visión de los molinos desde lugares habitados o de paso.

 

- Las edificaciones, los molinos y las líneas de tensión de la instalación han de integrarse en el paisaje y su entorno

 

- Los accesos a los molinos y al parque han de ser los mínimos posibles, intentando aprovechar los ya existentes.

 

En la actualidad los aerogeneradores se hacen lo mas pequeños posible, y se pintan con colores que no perturben el paisaje.

 

 

Medidas correctoras:

 

  • -        Las edificaciones auxiliares (centro de control, taller, almacén, centro de transformación) se posicionan en zonas no visibles ocultándose con la vegetación existente. Sus elementos y colores seguirán los patrones de las construcciones próximas.

  • -        Las líneas de tensión seguirán la trayectoria en paralelo de los molinos a una altura menor que estos, entre las líneas de aerogeneradores, y entre estos las líneas irán enterradas.

  • -        Los accesos se harán con un mínimo movimiento de tierras, recuperando el cubriente vegetal afectado y restringiendo el paso de las instalaciones.

  • -        La visión de los aerogeneradores se evitará escogiendo cuidadosamente su ubicación, y formando barreras vegetales desde los puntos de visión por los habitantes de las cercanías o por las carreteras.

EL viento:

 

El viento es ante todo aire en movimiento. La radiación solar absorbida irregularmente por la atmósfera, da lugar a masas de aire con diferentes temperaturas y, por tanto, diferentes densidades y presiones. El aire al desplazarse desde las altas hacia las bajas presiones, da lugar al viento. la energía del viento que es posible captar con una máquina eólica, es directamente proporcional a la densidad del aire, a la superficie de captación y al cubo de la velocidad del viento. Existen perturbaciones como resultado de otras fuerzas y además, a escala local, la orografía ejerce un efecto muy importante sobre las características del suelo.

 

El viento está siempre presente en la superficie de la tierra. Tan pronto sopla con la fuerza de una tormenta como con la suavidad de una brisa. Es caprichoso porque nunca se sabe con antelación cómo va a soplar. Se estima que la energía contenida en los vientos es aproximadamente el 2% del total de la energía solar que alcanza la tierra, lo que supone casi dos billones de Toneladas equivalentes de petróleo (Tep.) al año (200 veces mayor de la que consumen todos los países del planeta), aunque en la práctica solamente podría ser utilizada una parte muy pequeña de esa cifra, por su aleatoriedad y dispersión (orden del 5%) y su aprovechamiento limitado por razones técnicas (actualmente un rango entre 5 y 25 metros por segundo). La cantidad de energía que ello representa hace de la energía eólica una de las fuentes de energía renovables con mayor potencial.

 

La mayor energía se encuentra en forma de corrientes a altitudes de unos 12 km. de altura sobre el nivel del mar, estas corrientes se mueven a mas de 400 km/h. Su fuerza destructora (que es proporcional al cuadrado de la velocidad) sería unas 8 veces mayor que los peores tornados.