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Energías Renovables
En México se consideran energías renovables aquellas reguladas por el artículo 3º fracción II de la LAERFTE, cuya fuente reside en fenómenos de la naturaleza, procesos o materiales susceptibles de ser transformados en energía aprovechable por la humanidad, que se regeneran naturalmente, por lo que se encuentran disponibles de forma continua o periódica.
¿Qué es la energía eólica?
La energía eólica se obtiene a partir de la energía cinética del viento generada gracias al movimiento de las corrientes de aire ocasionadas por el calentamiento no uniforme de la Tierra (Figura 12).
El viento se puede definir como una corriente de aire, resultante de las diferencias de presión en la atmósfera, provocadas en la mayoría de los casos por variaciones de temperatura, debidas a las diferencias de la radiación solar en los distintos puntos de la Tierra [6].
El aire tiene una masa, que aunque pequeña, es cuantificable y que por lo tanto, cuando está en movimiento posee la energía de todo cuerpo moviéndose, conocida como energía cinética.
Desde hace siglos el ser humano ha aprovechado la energía eólica para diferentes usos: molinos, transporte marítimo mediante barcos de vela, serrerías, entre otros, pero en la actualidad su uso es casi exclusivo para la obtención de electricidad.
Figura 12. Esquema de las causas de la energía eólica.
Fuente: NASA (NOAA, 1984).
Los aerogeneradores
Las turbinas eólicas o aerogeneradores son los dispositivos que transforman la energía cinética del viento en energía mecánica para impulsar un generador eléctrico.
El viento incide sobre las palas del aerogenerador y lo hace girar; este movimiento de rotación se transmite al generador. El generador producirá una corriente eléctrica que se envía hasta las líneas de transporte.
Los elementos principales de un aerogenerador son los siguientes (Figura 13):
- Soporte o torre
- Palas o aspas
- Eje motriz de alta velocidad
- Multiplicador
- Generador
Figura 13. Modelo conceptual de un aerogenerador.
Existen turbinas de muchas capacidades, desde 500 W, hasta más de 7 MW, Las de mayor capacidad están destinadas principalmente a granjas eólicas marinas.
Actualmente existen dos tipos de aerogeneradores disponibles para convertir la energía cinética del viento en electricidad:
Aerogenerador de eje horizontal
Es el concepto para producir energía eólica que se ha implantado a lo largo de los años; consiste en colocar el eje del aerogenerador en paralelo a la trayectoria del viento y con las palas girando en un plano perpendicular al suelo.
- De potencia baja o media (<50 kW): Suele tener muchas palas (hasta veinticuatro). Se utiliza en el medio rural y como complemento para viviendas [7].
- De alta potencia (> 50 kW): Suele tener como máximo cuatro palas de perfil aerodinámico, aunque normalmente tiene tres. Necesita vientos de más de 5 m/s [7]. Tiene uso industrial, disponiéndose en parques o centrales eólicas.
Aerogenerador de eje vertical
Su desarrollo tecnológico está menos avanzado que las de eje horizontal y su uso es escaso, aunque tiene perspectivas de crecimiento [7]. A diferencia del aerogenerador de eje horizontal, las palas de este aerogenerador giran en un plano paralelo al suelo. No necesitan orientación y ofrecen menos resistencia al viento.
Así como otras fuentes de energía renovable, la energía eólica presenta ventajas importantes para cualquier matriz energética debido a sus costos de producción, ya que no produce emisiones de gases de efecto invernadero y no está sujeta a la volatilidad de los precios de los combustibles. En cambio, presenta desventajas en su intermitencia, la distancia entre las zonas de viento y las redes eléctricas, la contaminación visual y auditiva que produce y el impacto que puede tener sobre las aves que habitan en la zona o utilizan este recurso como una guía en sus migraciones anuales. Sin embargo se ha invertido mucho en investigación y desarrollo en los últimos años para reducir las desventajas que en la actualidad presenta esta tecnología. Prueba de ello es que existen diversas estrategias para solucionar el problema de la intermitencia, como el desarrollo de modelos de pronósticos climatológicos o el respaldo con otras fuentes como la energía solar o hidráulica y el almacenamiento de energía.
Referencias Bibliográficas
[6] Garzón Huertas A. G. (2012), Implementación de un laboratorio de energía eólica en una institución educativa: análisis técnico y económico, universidad Tecnológica de Pereira, CONCYTEG 7, 88 p.
[7] Energía Eólica en Tecnología Industrial, IES Tegueste, 1-6 pp.
Información Obtenida de la Secretaría de Energía (SENER).
https://dgel.energia.gob.mx/inel/CleanEnergies.html#Energias
Área responsable:
Subsecretaría Gestión Ambiental
Coordinación de Cambio Climático, Gestión Integral de Calidad de Aire y RETC
Noviembre, 2017