Qué es la energía eólica, cómo funciona un aerogenerador y qué ventajas e inconvenientes tienen

Las energías renovables están transformando el panorama energético mundial. Con el aumento de la demanda de fuentes de energía limpia y sostenible, los aerogeneradores se han convertido en protagonistas clave.

Su capacidad para convertir el viento en electricidad de manera eficiente y ecológica los posiciona como una solución viable para mitigar el cambio climático y promover el desarrollo sostenible.

A continuación, exploraremos en detalle cómo funcionan estos ingeniosos dispositivos y responderemos a las preguntas más comunes sobre la energía eólica y los aerogeneradores.

Qué es la energía eólica y cómo es un aerogenerador

La energía eólica es una forma de energía renovable que se obtiene del viento. Esta energía se genera mediante la conversión de la energía cinética del viento en energía mecánica y luego en energía eléctrica, utilizando aerogeneradores o turbinas eólicas.

El viento se produce por el calentamiento desigual de la superficie terrestre por el sol. Este movimiento de aire, cuando circula a través de turbinas, hace girar las palas del aerogenerador. Este movimiento rotatorio se transfiere a un generador a través de un eje, produciendo electricidad.

Un aerogenerador se compone de los siguientes elementos:

• Rotor: compuesto por las palas y el buje, es la parte que convierte la energía del viento en energía rotacional.
• Generador: es el encargado de transformar la energía mecánica en energía eléctrica.
• Torre: soporta el rotor y el generador, elevándolos a una altura donde el viento es más fuerte y constante.
• Nacelle: también conocido como góndola, contiene el generador, el multiplicador de velocidad y otros componentes electrónicos.
• Sistema de control: optimiza el rendimiento del aerogenerador y garantiza su funcionamiento seguro.

En la actualidad, encontramos dos tipos de parques eólicos formados por aerogeneradores. Los parques eólicos terrestres se instalan en tierra firme y suelen encontrarse en áreas con alta velocidad de viento.

Por su parte, los parques eólicos marinos (offshore) se sitúan en el mar con el objetivo de aprovechar los vientos más fuertes y constantes de las áreas costeras y marinas.

Ventajas e inconvenientes de la energía eólica

Entre los principales beneficios de la energía eólica, encontramos que esta es renovable y sostenible, ya que el viento es un recurso inagotable y su aprovechamiento no produce emisiones contaminantes.

También permite reducir la dependencia de combustibles fósiles, diversificando la matriz energética y minimizando el uso de fuentes no renovables.

Otra ventaja es que fomenta la creación de puestos de trabajo en la construcción, operación y mantenimiento de los parques eólicos.

Sin embargo, también presenta algunas complicaciones. Por un lado, la producción de energía eólica depende de la disponibilidad y constancia del viento. Además, puede afectar a aves y murciélagos, y algunas comunidades pueden oponerse a su impacto visual. Finalmente, los parques eólicos necesitan grandes extensiones de terreno, especialmente los terrestres.

Cómo funciona un aerogenerador

Un aerogenerador es una máquina que convierte la energía del viento en electricidad. Su funcionamiento es el siguiente:

1. Captura del viento: el aerogenerador tiene unas grandes palas, similares a las hélices de un ventilador, que están montadas en un eje. Cuando el viento sopla, mueve estas palas. Las palas están diseñadas aerodinámicamente para capturar la máxima energía del viento.
2. Movimiento rotatorio: al girar las palas, se genera un movimiento rotatorio. Este movimiento se transfiere al rotor, que es el componente al que están conectadas las palas. Este rotor gira con el viento.
3. Multiplicador de velocidad: el rotor está conectado a un multiplicador de velocidad. Este dispositivo aumenta la velocidad de rotación del eje central porque las palas giran a una velocidad relativamente baja y constante. El multiplicador de velocidad hace que este movimiento sea lo suficientemente rápido para que el generador produzca electricidad de manera eficiente.
4. Generación de electricidad: el eje del multiplicador de velocidad está conectado a un generador. El generador es similar a una gran dínamo de bicicleta, que convierte la energía mecánica (el movimiento giratorio) en energía eléctrica. Cuando el eje del generador gira, produce electricidad.
5. Control y orientación: en la parte superior de la torre del aerogenerador, donde se encuentran el rotor y el generador, hay un sistema de control que incluye sensores y mecanismos de orientación. Estos sistemas aseguran que las palas siempre estén orientadas de manera óptima hacia el viento para maximizar la producción de energía. Si el viento cambia de dirección, el sistema de control ajusta automáticamente la posición del rotor para capturar el viento de manera más efectiva.
6. Distribución de la electricidad: la electricidad generada se envía a través de cables desde el generador hasta una subestación eléctrica cercana. Desde allí, la electricidad se distribuye a la red eléctrica para su uso en hogares, fábricas, oficinas, etc.

Para asegurar la eficiencia y la seguridad del aerogenerador, hay varios sistemas adicionales. Los frenos sirven para detener las palas en condiciones de viento extremo. Los anemómetros miden la velocidad y la dirección del viento. Finalmente, los sistemas de comunicación permiten monitorizar y controlar el aerogenerador de manera remota.