Energía eólica: conoce la tecnología detrás del funcionamiento de los gigantes de la energía renovable y no contaminante.

La Energía Eólica Es Uno De Los Tipos De Energía Renovables Más Abundantes Y Limpia Disponible En Todos Los Lados. Además, Se Considera La Energía Más Limpia Del Planeta.

El término energía eólica describe el proceso por el cual el viento se utiliza para generar energía mecánica o electricidad. Las personas han utilizado energía eólica durante más de 2000 años en actividades de molienda de granos y bombeo de agua, con el fin de minimizar los gastos de fuerza motriz humana y animal.

Diferentes tipos de turbinas se implementan para atender las necesidades específicas de los consumidores, incluidas las agrícolas, industriales, comerciales, gubernamentales, institucionales y residenciales. Solo una turbina de 4,8 W es capaz de abastecer el consumo para proporcionar energía a 7,5 mil casas.

Brasil tiene un gran potencial energético para la generación de energía eólica. Además, si se tienen en cuenta factores externos como la calidad del aire, toxicidad humana o cambios climáticos, la energía eólica es más barata que la energía producida con carbón, gas o energía nuclear.

Dependiendo del lugar donde se instalen los aerogeneradores, la energía eólica producida puede ser onshore o offshore. La energía eólica onshore produce energía eléctrica a través de los vientos de los parques eólicos ubicados en tierra. Mientras que la energía eólica offshore se obtiene a través de la fuerza de los vientos producidos en alta mar.

A nivel global, Escocia posee el mayor parque eólico offshore (en el mar) flotante del mundo. El parque Kincardine Offshore Windfarm es capaz de garantizar el abastecimiento de 55 mil residencias. En Brasil, a pesar de que ya existen algunos proyectos, este mercado aún está en reglamentación.

Tipos De Sistemas De Energía Eólica: Aislados, Sistemas Híbridos O Sistemas Interconectados A Redes

Una de las pioneras en energía eólica es Dinamarca. Fue el primer país en instalar un parque eólico onshore, que fue el parque eólico Vindeby cerca de Lolland. Además, la energía eólica onshore de Dinamarca está entre las mejores del mundo. La energía eólica desempeña un papel de transformación tan importante en el país que Dinamarca no dependerá más de los combustibles fósiles en 2050.

El sistema eólico también tiene 3 formas de aplicaciones, pudiendo estar constituido por sistemas aislados, sistemas híbridos o sistemas interconectados a redes.

Los sistemas aislados son de pequeña escala y comúnmente se utilizan para abastecer regiones donde no es viable la extensión de la red eléctrica. Ya el sistema híbrido utiliza más de una fuente para generar energía, como la energía solar y eólica.

El sistema híbrido generalmente se utiliza en lugares donde el número de habitantes es mayor. Por último, el sistema interconectado a la red utiliza un gran número de aerogeneradores (turbinas), constituyendo un parque eólico. De esta forma, toda la energía producida se distribuye directamente a través de la red eléctrica.

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Principio De Funcionamiento De Los Aerogeneradores O Turbinas Eólicas

Los aerogeneradores (turbina eólica o sistema de generación eólica) son los equipos conocidos como los gigantes de la energía renovable, responsables de transformar la energía cinética de los vientos en energía eléctrica.

Sus principios de funcionamiento consisten en una turbina eólica que transforma la energía eólica en electricidad utilizando la fuerza aerodinámica de las palas eólicas del rotor. Funcionan como la pala del rotor de un helicóptero, disminuyendo la presión del aire del otro lado de la hoja cuando el viento fluye entre ella.

Las palas captan el viento, convirtiendo su potencia en el centro del rotor. De este modo, la fuerza de sustentación de la torre, elemento que soporta el rotor, es mayor que el arrastre y esto permite que el motor gire. Una torre es capaz de soportar el peso de hasta 15 elefantes adultos, tal es su componente estructural.

El componente más pesado del sistema es la nacelle, que está equipada con frenos que permiten interrumpir el movimiento de las palas cuando no es necesario producir electricidad y que está instalado en la parte superior de la torre.

El rotor, que es un elemento de fijación de las palas, transmite el movimiento de rotación al eje de movimiento a través de la caja de transmisión y conecta al generador eléctrico.

El generador eléctrico convierte energía mecánica en energía eléctrica. Esta conexión entre el rotor y el generador puede ser directa, a través de una turbina de accionamiento, o mediante un eje y una serie de engranajes (caja de engranajes o caja de multiplicación/transmisión) que aceleran la rotación y permiten un generador físicamente más pequeño.

El posicionamiento adecuado de las turbinas (o aerogeneradores) se realiza con la ayuda del anemómetro, que mide la velocidad instantánea del viento local, y el biruta, que es un elemento meteorológico que se coloca al lado del anemómetro y es capaz de medir la dirección del viento instantáneo, lo que garantiza el pleno funcionamiento y optimización para la producción energética de la máquina.

Turbinas Eólicas: ¿Cómo Se Fabrican Sus Componentes?

Palas Y Aerogeneradores

Las palas eólicas están comúnmente hechas de materiales compuestos, como polímeros (plásticos) reforzados con fibras. Los materiales más utilizados en la fabricación de las palas eólicas son el poliéster o epoxi reforzado con fibra de vidrio.

Otro material utilizado como refuerzo es la fibra de carbono o aramidas. Estos materiales son ligeros y resistentes, sin embargo, son más caros que las palas eólicas de acero.

El gran índice de reciclaje del acero ha llevado a las empresas a crear palas eólicas de acero, que llegan a costar un 90% menos que las palas eólicas hechas con polímeros reforzados con fibra. Este tipo de material se utiliza en palas para aerogeneradores de pequeño tamaño y se fabrican completamente con metal conformado, además de ser significativamente más ecológicas ya que gran parte del acero puede ser reciclado.

Ya los aerogeneradores, la mayor parte de ellos son importados por la industria brasileña. Son dispositivos mecánicos que convierten la energía cinética de los vientos en energía eléctrica.

Los materiales utilizados en cada uno de sus componentes tienen un papel fundamental en su rendimiento. Generalmente se construyen utilizando metal, fibras e incluso madera, mientras que otros generadores de pequeño tamaño utilizan aluminio o materiales compuestos, como la fibra de vidrio.

Principales Componentes Para La Construcción De Las Torres

Las torres se construyen en acero y concreto, pudiendo alcanzar una altura media de 110 a 130 metros. Soporta un peso gigante, por lo tanto, debe pasar por un proceso de construcción adecuado.

Se componen de varios anillos, conocidos también como aduelas. Estos anillos son más pequeños a medida que se acercan al topo de la torre.

Dentro de los anillos que garantizan la estabilidad estructural, hay una armadura de acero de varilla. También existen codoalhas para protensión, utilizados para interconectar las aduelas (anillos) y hacer que se comporten de manera monolítica, es decir, como un sistema único rígido, dando origen al concreto pretensado.

La tecnología más reciente para la construcción de torres proviene de Suecia, donde investigadores del Centro Sueco de Tecnología de Energía Eólica están construyendo la primera torre eólica de madera. Este gran avance hará que la turbina eólica sea totalmente neutra en carbono. Además, son significativamente más baratas que las torres de acero y concreto.

Parques Eólicos Instalados En Brasil Hasta 2021 Y Su Capacidad De Generación De Energía.

Una concentración o aglomeración de aerogeneradores forma un parque eólico.

Los parques eólicos, o plantas eólicas, son infraestructuras capaces de generar energía eléctrica a través del viento. En ellos se instalan las turbinas que deben observar ciertos parámetros para optimizar el sistema. De esta forma, es imprescindible analizar las variaciones espaciales, temporales y verticales del viento a lo largo de los años. Para ello, existen tecnologías de computación que ayudan en el desarrollo del proyecto de implementación de los parques eólicos.

El tamaño del terreno destinado a la implementación del parque eólico establece las directrices para las distancias entre las torres. Es importante que se realice un estudio por profesionales especializados para que las instalaciones de las torres se posicionen de la mejor manera posible, de forma que ninguna torre “robe” el viento de otra.

Además, es necesario realizar un Estudio de Impacto Ambiental o Informe de Impacto Ambiental (EIA/RIMA), que debe considerar, entre otros, las condiciones geológicas y geotécnicas del lugar de implementación, la viabilidad ambiental, las condiciones legales y la accesibilidad del lugar.

La industria de energía eólica en Brasil tiene una capacidad energética de 19,6 GW, compuesta por 752 parques eólicos. Hay más de 8.585 aerogeneradores en funcionamiento, distribuidos en 12 estados brasileños.

La primera turbina de energía eólica fue instalada en Fernando de Noronha, en Pernambuco, en 1992. Gran parte de la producción eólica brasileña se encuentra en el Nordeste, una región que tiene uno de los mejores vientos del mundo para la producción de energía eólica. Los vientos son constantes, tienen una velocidad estable y no cambian de dirección con frecuencia.

Capacidad Instalada Y Número De Parques Por Estado Brasileño

Principales Complejos Y Parques Eólicos En Brasil

Consulta aquí la lista completa de todos los 752 parques eólicos según información del sitio de ANEEL.

La Energía Eólica Y El Medio Ambiente: Beneficios Y Sus Impactos Ambientales Para Una Política De Bajo Carbono.

El uso de energía eólica tiene diversas ventajas y beneficios para el medio ambiente, principalmente en relación a la no emisión de dióxido de carbono a la atmósfera, contribuyendo a la política de bajo carbono.

El uso de energía eólica tiene diversas ventajas y beneficios para el medio ambiente, principalmente en relación a la no emisión de dióxido de carbono a la atmósfera, contribuyendo a la política de bajo carbono.

El dióxido de carbono es uno de los principales responsables del agravamiento del efecto invernadero, que ha ocasionado consecuencias desastrosas para el medio ambiente y contribuye a los cambios climáticos.

La energía eólica cuenta con tecnología moderna desde su proceso de fabricación, instalación y servicios (mantenimiento) durante todo su ciclo de vida, además de que no emite contaminantes o CO₂ durante su operación. 

Con el avance de programas de eficiencia energética asociados a políticas de bajo carbono, la preocupación por las consecuencias de las emisiones de gases de efecto invernadero por parte de varios países ha creado un entorno favorable para la energía eólica como una fuente de energía renovable y limpia. Entre las principales ventajas, destaca la energía eólica como una fuente inagotable de energía, ya que a diferencia de otras fuentes, no hay posibilidades de que el viento se agote algún día.

Además de ser una energía limpia y sostenible, la energía eólica es económica, ya que el costo de la tecnología del sistema se ha vuelto cada vez más accesible. Preserva los recursos ambientales, ya que los efectos de la instalación de un parque ecológico son tan mínimos que no afectan la fauna y flora de las regiones locales.

Por último, la construcción de un parque ecológico impacta positivamente en las localidades donde se instalan, que generalmente son regiones remotas y de bajos ingresos, ya que ayudan en la generación de empleos.