¿Cómo se convierte el viento en electricidad? El antecedente directo de los actuales aerogeneradores son los viejos molinos de viento, que aún hoy se emplean en diversas tareas, como moler grano o bombear agua. Un molino de viento es una máquina con aspas o palas conectadas a un eje común que gira cuando el viento sopla.
Este movimiento mecánico se puede usar de diversas formas. Actualmente, lo más común es aprovecharlo para producir electricidad. El giro de las aspas acciona un generador eléctrico que convierte la energía cinética procedente del viento en energía eléctrica.
Tipos de Aerogeneradores
Existen dos tipos principales de aerogeneradores según la disposición de su eje: de eje horizontal y de eje vertical.
Aerogeneradores de eje horizontal
Son los más comunes en la actualidad y se caracterizan por tener el eje de rotación paralelo al suelo. Estos permiten cubrir un amplio rango de aplicaciones, desde pequeños sistemas de generación hasta grandes parques eólicos. Se utilizan en instalaciones tanto terrestres (onshore) como marinas (offshore), adaptándose a distintas necesidades energéticas.
Aerogeneradores de eje vertical
A diferencia de los de eje horizontal, los aerogeneradores de eje vertical no necesitan un mecanismo de orientación, ya que capturan el viento desde cualquier dirección. Esto reduce la complejidad mecánica y permite que el generador esté ubicado cerca del suelo, facilitando el acceso para su mantenimiento. Es importante destacar que existen tres tipos de aerogeneradores verticales: Savonius, Giromill y Darrieus, cada uno con particularidades en su diseño y aplicaciones.
Inconvenientes de los aerogeneradores
Aunque los aerogeneradores son una solución muy eficiente para la producción de energía renovable, presentan algunos inconvenientes. Entre los más destacados están su tamaño considerable y el ruido que producen. Estas características obligan a instalar los aerogeneradores en áreas alejadas de zonas urbanas.
Otro de los problemas clave es la variabilidad del viento. Las turbinas están diseñadas para operar de manera eficiente cuando el viento sopla dentro de un determinado rango de velocidades, que suele oscilar entre los 3 y 24 metros por segundo. Si el viento es más débil, la turbina no puede generar suficiente electricidad, y si es demasiado fuerte, puede dañar el mecanismo.
Constitución de un aerogenerador o turbina eólica
Los aerogeneradores están formados por diferentes componentes que trabajan juntos para convertir el viento en electricidad de manera eficiente. A continuación, describimos las partes más importantes:
- Torre y cimientos: la torre sostiene las palas y el generador. Se construye en diversos materiales, como acero o concreto, dependiendo del tamaño de la turbina. Los cimientos garantizan la estabilidad estructural y pueden ser superficiales o profundos.
- Rotor: es el componente que más interacción tiene con el viento. Sus palas convierten la energía del viento en movimiento rotacional.
- Góndola: la góndola alberga el generador y la caja multiplicadora. Esta pieza es la encargada de orientar las palas hacia la dirección del viento.
- Caja multiplicadora: aumenta la velocidad del giro del rotor para alcanzar las revoluciones necesarias en el generador, generalmente de 1.500 a 2.000 por minuto.
- Generador: transforma la energía mecánica en energía eléctrica, generalmente a través del uso de campos magnéticos.
Ventajas de los aerogeneradores rápidos frente a los lentos
Existen dos categorías principales de aerogeneradores: los rápidos y los lentos. Los aerogeneradores rápidos son más ligeros y eficientes debido a su menor número de palas. Al tener menos componentes móviles, son más fáciles de mantener y pueden regular mejor la potencia captada del viento. Además, su estructura más ligera reduce el estrés en la caja multiplicadora y en los componentes mecánicos, lo que se traduce en un costo de mantenimiento menor y una mayor vida útil.
El molino de viento más potente del mundo
Recientemente, la empresa Vestas ha presentado la actualización del aerogenerador V164, el más poderoso del mundo. Esta enorme turbina tiene 220 metros de altura y unas aspas de 80 metros de largo. El modelo anterior ofrecía una potencia de 8 MW, pero tras las mejoras realizadas, el nuevo aerogenerador puede alcanzar los 9 MW de potencia bajo condiciones óptimas.
Durante su primera prueba, este aerogenerador logró generar 216.000 kWh en 24 horas, marcando un récord de producción de energía. Para poner este dato en perspectiva, esa cantidad de energía podría abastecer el consumo eléctrico de una vivienda promedio durante 66 años.
El éxito de este gigantesco aerogenerador ha demostrado que los vientos oceánicos pueden desempeñar un papel crucial en la transición hacia energías renovables a gran escala. Su capacidad para aprovechar las fuertes corrientes de aire en el mar y convertirlas en electricidad de manera eficiente es un gran avance hacia la reducción de las emisiones de carbono.
La energía eólica continúa evolucionando, con aerogeneradores cada vez más potentes y eficientes. Innovaciones como la V164 no solo establecen nuevos records, sino que también demuestran el potencial de la energía eólica offshore para liderar la producción de electricidad limpia, asequible y sostenible.
me importa 50 km de edilberto