¿Qué es un aerogenerador?

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Rodolfo A. Echavarría Solís.-

Básicamente, un aerogenerador es un equipo que convierte la energía del viento en energía eléctrica. A continuación comentaremos cómo se logra esto y la historia e importancia de la energía eólica.

 

ANTECEDENTES

El viento se produce principalmente por las diferentes presiones atmosféricas en distintos puntos de la Tierra, los cuales son ocasionados por la diferencia de temperatura existente. El Hombre ha utilizado esta forma de energía desde hace miles de años, en un principio para impulsar sus barcos. Hay registros de un molino de viento en Alejandría, en el siglo I, así como en Persia, en el siglo VI. Además, está bien documentado que el uso de estos artefactos se mantuvo vigente en Europa durante la Edad Media.

ENERGÍAS RENOVABLES

Con la llegada de la Revolución Industrial dio inicio el uso masivo del carbón en las máquinas de vapor para el desarrollo del transporte y la industria. Todos conocemos lo que esto ha ocasionado: la emisión excesiva de gases de efecto invernadero durante dos siglos –entre otros factores–, lo que ha provocado un aumento en la temperatura global del planeta y, por consiguiente, el cambio climático.

La crisis del petróleo de 1973, ocasionada por el boicot de los países árabes, hizo ver a los países occidentales, en especial a los Estados Unidos, la necesidad de buscar otras formas de energía. El desarrollo de energías renovables, como la energía eólica y la energía solar, tuvieron un gran impulso por parte de los gobiernos. Además, podemos anotar que una de las principales causas de la emisión de gases de efecto invernadero es la generación de energía eléctrica. Por lo tanto, se volvió urgente desarrollar otras formas de generar electricidad, en lugar de seguir quemando carbón en las plantas termoeléctricas.

A finales de 2018, en el mundo el 26 por ciento de la energía eléctrica se generaba mediante energías renovables, con la creación, además, de once millones de empleos. En lo que respecta a México, debemos apuntar que nuestro país firmó el compromiso de generar mediante energías limpias el 35 por ciento de su energía eléctrica para el 2024. A este respecto, podemos comentar que para junio de 2018 se contaba con una capacidad del 27 por ciento de generación por energías renovables.

 

ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica en México ha tenido un rápido crecimiento a partir de la Reforma Energética, en particular en Tamaulipas. Nuestro estado es una de las regiones privilegiadas en cuanto a viento, solo por debajo de Oaxaca. Alrededor del cinco por ciento de las energías renovables utilizadas en el mundo corresponden a la energía eólica, y en México el número es similar.

Además, el costo de la energía eléctrica generada mediante energía eólica ha bajado considerablemente en las últimas décadas. En los años ochenta el costo normalizado de generar un millón de watts (MW) era de 500 dólares, mientras que en el 2017 había bajado a 45 dólares por MW. Esto ha vuelto a los sistemas eólicos competitivos frente a las termoeléctricas, con la gran ventaja de que no contaminan.

Existen varios mitos respecto a los aerogeneradores; uno de ellos es que afecta a las aves, sin embargo, los generadores eólicos no se instalan en rutas de aves migratorias, además de que el principal obstáculo donde se estrellan estas son los edificios. Una crítica fuerte a los sistemas eólicos es que la energía que generan es intermitente, lo cual es cierto, debido a la propia naturaleza del viento, que no sopla siempre ni con la misma intensidad. Sin embargo, esta desventaja se puede compensar con la instalación de sistemas de almacenamiento de energía, una adecuada gestión de la misma y el apoyo de sistemas tradicionales, como ocurre en las modernas redes eléctricas inteligentes.

 

FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento básico de un aerogenerador está basado en dos principios. El primero de ellos es el de la conservación de la energía, el cual todos hemos escuchado. Sabemos que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. ¿Qué pasa en el generador eólico? Pues que el viento mueve unas aspas, esto es, la energía cinética del viento se transforma en energía mecánica.

El segundo principio involucrado es referente al electromagnetismo, que indica que si un conductor se mueve a través de un campo magnético, genera una corriente eléctrica. Por lo tanto, al moverse las aspas hacen giran una turbina, en la cual se encuentran enrollados cientos de metros de alambre, los cuales pasan a través de un campo magnético fijo; por lo tanto, transforman la energía mecánica en energía eléctrica.

La potencia eléctrica que se genera depende, entre otros, de dos factores principales: el primero es el área por donde pasa el aire, a mayor área se genera mayor potencia, por lo tanto es importante que las aspas sean muy grandes. El otro aspecto fundamental es la velocidad del viento. Aquí el punto importante es que en realidad depende del cubo de su velocidad. Esto es, si la velocidad aumenta al doble, la potencia alcanza un valor ocho veces mayor. Por lo tanto, es importante colocar el aerogenerador a mayor altura, donde el viento alcanza valores altos y es constante, para generar más potencia.

Los modelos más recientes de generadores eólicos superan los cien metros, tanto en altura como en diámetro de las aspas, y tienen una capacidad hasta de 20 MW. Los aerogeneradores instalados en nuestro estado son de alrededor de 4 MW. Podemos anotar que una casa habitación común requiere de una potencia de 5 kW (cinco mil watts).

 

FUTURO

El desarrollo de nuestro país, como en el resto del mundo, demandará cada vez más energía eléctrica, pero sin el costo de arrojar más gases de efecto invernadero. Esto se podrá lograr si se incorporan a mayor escala los sistemas de energías renovables, entre los cuales destaca la energía eólica, en la que Tamaulipas ocupa un lugar privilegiado.

Tal como dice un antiguo proverbio holandés: “No podemos controlar el viento, pero podemos construir molinos”, en nuestro caso, aerogeneradores.

 

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