viernes, diciembre 13, 2013

SOLUCIONES A LA BIOSFERA Y LAS ENERGÍAS RENOVABLES

"La ciencia no sólo es compatible con la espiritualidad, sino que es una fuente de espiritualidad profunda. Cuando reconocemos nuestro lugar en una inmensidad de años luz y el paso de las eras, cuando captamos la complicación, belleza y sutileza de la vida la elevación de este sentimiento, la sensación combinada de regocijo y humildad, es sin duda espiritual.” Carl Sagan







Cuando las reservas mundiales del petróleo tienen casi fecha de finiquito, la investigación e inversión para la obtención de energía alternativa se ha convertido en una apuesta del presente. En multitud de países existen plataformas de energía eólica, que sirven como nuevo aporte energético, además de las fuentes provenientes de los hidrocarburos. Las potencias mundiales son Alemania (12001,22 Mega Wattios), España (4830,35 MW), Estados Unidos (4685 MW)  y Dinamarca (con poco más de 2000 MW), sin embargo países como China e India hacen una apuesta seria para el futuro.


UNA APUESTA PARA EL FUTURO.

En la actualidad Alemania, España, Estados Unidos, Dinamarca y el Reino Unido,  tienen los programas más ambiciosos. Para el año 2020 la Asociación Europea de Energía Eólica estima cubrir el 20% de la electricidad demandada por toda la Comunidad Europea, en la actualidad cuenta con 20056MW instalados, seguido de Estados Unidos con 4685 MW  y finalmente India con 1702 MW (posee un plan sostenido de implantación a mediano plazo), China ha decidido dar un impulso grande a esta forma de generación eléctrica, para lo cual se ha asociado con empresas europeas con objeto de fabricar el equipamiento requerido, se espera que en pocos años el gigante asiático aparezca en las estadísticas como uno de los más fuertes.
En América Latina, Costa Rica y Argentina llevan la delantera, con 20 y 9 MW respectivamente. En Argentina son las empresas eléctricas cooperativas de la Patagonia las que han dado el impulso, amen de que las leyes estatales de la Provincia de Chubut, obligan a producir un 10 por ciento de la generación eléctrica de origen eólico. México tiene una central de 1.575 kW en la Venta, Oaxaca, con planes de ampliarla a 54 MW. Nicaragua también tiene planes de instalar una central eólica de al menos 30 MW. En el Caribe, la empresa eléctrica de Curaçao opera desde marzo de 1994 con una centralita de 4 MW que fue la primera eoloeléctrica en América Latina y el Caribe.
A inicio de 2003 se habían superado los 33000 MW, (25000 MW a principios de 2002), instalados en todo el mundo. Más de 70000 aerogeneradores satisfacen las necesidades de 19 millones de hogares y más de 47 millones de personas. El 70 % de esta capacidad se ha desarrollado en Europa. La energía eólica emplea a unas 92000 personas con perspectivas de una amplia mejora ya que la implantación de parques eólicos crece a un 40 % por año.

LA TÉCNICA: DE LA SIMPLEZA A LA EFICACIA.

Una pequeña hélice sujetada a una varilla, sirve de entretenimiento a un niño para jugar con el movimiento producido por el viento. Basta con quedarse quieto y esperar a que la brisa llegue. Esta forma de propulsión es el origen de la obtención de energía eólica que surge de la brisa.

Si al extremo de la hélice se conecta una dinamo, la fuerza del viento hará que se transforme su empuje en electricidad. Lo demás es cuestión de cables y de tamaños.

El sol calienta la tierra; de esa irradiación surgen las altas temperaturas que harán que el aire se eleve, a veces hasta diez kilómetros de altura. Mientras tanto la tierra gira dejando atrás al aire calentado por el calor del sol. Si la tierra no girase, el aire iría desde el Ecuador, donde actúa con mayor intensidad, hasta los polos, lugares en los que  acabaría por enfriarse y fenecer.

La hélice propulsa una turbina que transforma el movimiento de giro en electricidad, al igual que las dinamos de las bicicletas que se utilizan para encender la linterna. El lugar donde se emplazan las hélices suele ser alto, ya que a una altura mayor el viento encuentra menor obstáculo para desplazarse.

Puesto que es una cuestión de escalas, se trata de observar la aeroturbina como si fuese la varilla con la hélice que se entierra en un promontorio de arena. En la superficie habrá árboles, arbustos e incluso edificios que podrían servir sin pretenderlo como freno al paso del viento, estas características son fundamentales a la hora elegir el lugar de emplazamiento de una red de aerogeneradores, ya que el viento tiende a ir a velocidades mas bajas cuando va a ras del suelo.

Por otra parte, si el lugar de emplazamiento de la hélice es demasiado irregular, las turbulencias producidas por los cambios de dirección del viento generarán un mayor desgaste en las turbinas y las aspas, lo que sería contraproducente para la inversión económica a mediano plazo. Por eso, las turbinas suelen estar elevadas unos treinta metros sobre la tierra, así evitarán que el terreno sea un freno para la velocidad del viento.

“UN SOLO PALO NO HACE MONTAÑA”

El dicho popular sirve para ilustrar el hecho de que, cuantas más turbinas haya, más electricidad se producirá. Estas deben estar intercaladas entre si, para no taparse unas con otras y a una distancia que resulte adecuada, puesto que cada hélice genera turbulencias que podrían afectar a las otras turbinas. Cuanto menos turbulencia haya en el aire, mayor será la vida de los aerogeneradores.

Por otra parte, la hélice de la turbina no podrá detener el viento en más de un cincuenta y nueve por ciento de su fuerza real. Se aprovecha la velocidad del viento, pero no toda.



EL SECRETO DE UN AEROGENERADOR

Existen dos tipos de aerogeneradores, los horizontales que son los más extendidos  y los verticales, más comunes en Estados Unidos. Ciertamente el principio por el que funciona un aerogenerador es sencillo; sin embargo es importante hablar de sus piezas para comprender la naturaleza de su funcionamiento:
 
La góndola es el espacio donde se encuentran protegidos los componentes clave del aerogenerador, incluyendo el multiplicador (que aumenta la velocidad que producen las aspas), y el generador eléctrico. El personal de servicio puede entrar en la góndola desde la torre de la turbina (estas pueden llegar a medir más de cien metros de altura). A la izquierda de la góndola (véase infografía) tenemos el rotor del aerogenerador, es decir, las palas y el buje ( centro del rotor).

Las palas del rotor capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje (el diseño de cada pala es parecido al de las alas de un avión). En un aerogenerador moderno de 1000 KW.  El eje de rotación lenta, se conecta al de rotación rápida y este a su vez se conecta al multiplicador.

En caso de que el viento aumente su fuerza de forma desproporcionada, el aerogenerador cuenta con un freno aerodinámico para evitar el recalentamiento del generador de electricidad. También está equipado con un freno de disco mecánico de emergencia. Que se utiliza en caso de fallo del freno aerodinámico, o durante las labores de mantenimiento de la turbina.

 El generador eléctrico suele llamarse generador asíncrono o de inducción. En un aerogenerador moderno la potencia máxima suele estar entre 500 y 3000 kilovatios (kW). El mecanismo de orientación es activado por el controlador electrónico, que vigila la dirección del viento utilizando una veleta.  El ordenador parará el aerogenerador automáticamente si la velocidad del viento excede de 25 metros por segundo (90 Km. hora), con el fin de proteger a la turbina y sus alrededores.



LOS PARQUES EÓLICOS TAMBIÉN TIENEN SU IMPACTO AMBIENTAL.



Es importante decir que sobre todo, la fuerza eólica produce energía limpia y continua, libre de cualquier tipo de emisiones tóxicas. Según datos arrojados en las últimas investigaciones auspiciadas por la APPA sobre impacto ambiental, el kilovatio hora de energía eólica, tiene un impacto 26 veces menor  que el de lignito, 21 veces menor que el del petróleo, 10 veces menor que el nuclear y 5 veces menor que el producido por gas.
 De todas las fuentes de energía renovable es de las más defendidas, organizaciones ecológicas como Greenpeace proponen esta forma de producción de energía por ser de muy bajo impacto medioambiental.

Sin embargo,  los parques eólicos también tienen su aspecto negativo, uno de ellos es el  visual, la presencia de varias torres en la parte alta de una colina, o en el mar, hará que el paisaje se modifique notablemente.
El giro continuo de las palas de la hélice crea un ruido continuo que puede llegar a ser molesto, de hecho, la casa más próxima a un aerogenerador deberá estar a un mínimo de doscientos metros. También puede llegar a ser incómoda la sombra que estas proyectan y el parpadeo producido por sus aspas, en el caso de vivir cerca de una de estas estructuras. Por último y quizá el más lamentable de los problemas sea el hecho de que algunas aves empujadas por el viento, acaben estrellándose contra alguna de las aspas, provocando su muerte. Cabe destacar que estos accidentes son ocasionales, aumentando en las zonas donde hay tráfico de aves migratorias o asentamientos de las mismas, como en el caso de los parques eólicos ubicados en el mar.



Nota: Artículo comentado con José Luis García Ortega, responsable de la campaña de energía de Greenpeace. Juan Tesón Responsable explotación Energía Unión FENOSA.

Datos estadísticos tomados de APPA (Asociación de Productores de Energías Renovables).

Texto y fotos por Carmelo Lattassa

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