Energía alternativa: electricidad eólica

Elevándose sobre el paisaje, las turbinas de viento generan electricidad mediante el aprovechamiento de la energía del aire en movimiento. Según la U.S. Energy Information Association, la energía eólica es la fuente de energía renovable de más rápido crecimiento en los EE. UU. La energía eólica aumentó 33.5 por ciento entre 2008 y 2009, con una generación total que alcanzó más de 73,000 megavatios en 2009 (ver Referencias 9). Aunque la energía eólica continúa creciendo en los EE. UU., El costo y el tamaño de las turbinas y la imprevisibilidad general de la velocidad del viento son desafíos constantes.

Fundamentos de la turbina eólica

El principio básico de la operación de la turbina eólica es la conversión de la energía cinética del aire en movimiento en energía eléctrica. Las turbinas de viento usan cuchillas grandes especialmente formadas para "atrapar" el aire en movimiento. A medida que el viento hace que las cuchillas giren, su movimiento hace girar un generador eléctrico conectado, produciendo electricidad. En general, cuanto más rápido sopla el viento, más energía se transfiere a las palas y al generador y se convierte en energía eléctrica. (Ver Referencias 1 y 2)

Tipos de aerogeneradores

Mientras que las turbinas eólicas vienen en una variedad de tamaños, virtualmente todas caen en una de dos categorías básicas: eje horizontal y eje vertical (ver Referencias 3 y 6). En las turbinas de eje horizontal, las cuchillas giran sobre un eje que es paralelo al suelo y se fija en la parte superior de una torre de soporte. El icónico diseño de tres palas visto en los parques eólicos a gran escala utiliza el diseño de eje horizontal, al igual que la mayoría de los molinos de viento antiguos. Las turbinas de eje vertical fijan las cuchillas a los lados de un poste que se extiende perpendicularmente al suelo, con el generador eléctrico colocado en la base de soporte. Las cuchillas se pueden colocar a cualquier altura deseada en el poste y, a veces corren toda la longitud (ver Referencias 3).

Capacidad de las turbinas eólicas

Una sola turbina eólica puede ser lo suficientemente pequeña como para proporcionar energía parcial a una sola casa o lo suficientemente grande como para alimentar a una pequeña ciudad en condiciones óptimas. El diámetro del rotor --- la sección giratoria de la turbina, incluidas las cuchillas --- es el determinante más importante de la capacidad de generación. Cuanto mayor es el rotor, más viento -y, por lo tanto, más energía- es capturado por el conjunto. (Ver Referencias 4) Las turbinas residenciales de diámetro más pequeño tienen una capacidad máxima inferior a 30 kilovatios, mientras que las turbinas comerciales e industriales más grandes pueden generar casi cinco megavatios. Se están realizando estudios de diseño para turbinas de 10 megavatios (ver Referencias 5 y 7).

Ventajas de las turbinas eólicas

Una vez que se completa la fabricación del sistema de turbina, los generadores de energía eólica no requieren la quema de combustible para funcionar y no generan emisiones. Debido a que las turbinas están disponibles en varios tamaños, las comunidades más pequeñas y las casas aisladas pueden beneficiarse de la energía eólica cuando las fuentes de energía convencionales, como las plantas de carbón o gas natural, no son prácticas para colocar cerca. Los propietarios también pueden recibir pagos de alquiler de compañías eléctricas por permitir la instalación de turbinas eólicas en su propiedad, lo que puede ser un valioso complemento para todo el año de los ingresos de los agricultores. Si genera suficiente energía, también puede vender el exceso a su compañía eléctrica.

Desventajas de las turbinas eólicas

Debido a que el viento es intrínsecamente impredecible, generalmente se considera una fuente de energía inadecuada para cumplir con los requisitos de una fuente de alimentación mínima constante, o "carga base" (ver Referencias 8). Los residentes pueden molestarse por el ruido de las turbinas o encontrarlas desagradables visualmente, y las cuchillas giratorias de eje horizontal representan una amenaza inherente para las aves (ver Referencias 2). Las turbinas eólicas también tienen costos iniciales relativamente altos. Los investigadores continúan los esfuerzos para reducir el costo de la energía eólica a lo largo del tiempo.

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