21. Conversión de la energía del viento

La energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, aquella que se obtiene de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire y así mismo las vibraciones que el aire produce. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas  o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. Los molinos movidos por el viento tienen un origen remoto. En el siglo VII d.C. ya se utilizaban molinos elementales en Persia (hoy, Irán) para el riego y moler el grano. En estos primeros molinos la rueda que sujetaba las aspas era horizontal y estaba soportada sobre un eje vertical. Estas maquinas  no resultaban demasiado eficaces, pero aun así se extendieron por China y el Oriente Próximo. En Europa los primeros molinos aparecieron en el siglo XII en Francia e Inglaterra y se  distribuyeron  por  el continente.

Para usar la energía disponible en el viento, es necesario convertir su energía cinética en energía mecánica o eléctrica que pueda hacer trabajo. Esta energía se capta en paletas de rotor que giran según fluye el viento alrededor de las mismas o choca contra ellas. Las paletas convierten la energía cinética del viento en energía mecánica. El rotor se conecta al eje y el par motor en el eje, creado por la rotación de las paletas, puede hacer trabajos mecánicos o generar electricidad.

En general, el viento actúa en las paletas del rotor para producir rotación ya sea produciendo un levantamiento o arrastre, dependiendo del diseño aerodinámico de la paleta. El arrastre es el principio por el cual el viento golpea físicamente el rotor y lo arrastra con esa fuerza de choque. El levantamiento, un  principio aerodinámico, resulta  de un plano aerodinámico diseñado propiamente: el flujo de aire sobre el plano aerodinámico (paleta del rotor) produce una presión diferente en cada superficie del rotor, haciendo que el plano aerodinámico se levante o fundamentalmente que vuele. El levantamiento es más eficiente que el arrastre para extraer energía del viento y las maquinas mas modernas emplean el principio en su operación. Aun así, el limite teórico máximo (llamado el "limite Betz" para la extracción) es solamente de aproximadamente el 60 %  de la energía disponible en la corriente del viento.

Una razón de esto se relaciona con la cuestión de que es lo que va hacerse  con el aire después que pasa por  las paletas de  la maquina de viento. Si pudiera extraerse toda la energía en movimiento del viento, se tendría todavía una gran cantidad de aire en calma detrás de las paletas, bloqueando el acceso por las paletas. Entonces, todo se detendría hasta que se eliminara el aire en calma, lo cual tomaría energía.
Puede instalarse un generador eléctrico empleando el eje rotatorio de la maquina de viento como el inducido de un generador. La energía mecánica del eje rotatorio se convierte en energía eléctrica según gira el inducido. La salida es electricidad en una forma determinada por las características del generador y el máximo disponible después de las perdidas, es el 70 % de la energía en las paletas móviles.

Muchos controles electrónicos y mecánicos son necesarios para controlar la orientación del rotor en el viento, el flujo de electricidad del generador y las distintas características de seguridad que se necesitan porque el generador de turbina de viento esta sujeto a una gran variedad de condiciones del tiempo. Hay muchos diseños diferentes para rotores que extraen energía del viento, por lo que su selección debe ser realizada por aquellas personas que están familiarizados con los mismos.

¿Sabe UD. algo sobre  el Velero Alcyone?, El Capitán  Jacques Cousteau construyo el velero experimental Alcyone, de 31 metros de largo. Nombrado  por la hija del dios griego del viento  - es una nave construida completamente de aluminio para navegar en alta mar. Esta diseñada con dos unidades Turbosail (Turbovoile) que utilizan el viento como fuente  de propulsión. Las unidades de control por micro-elevador son cilindros huecos con áreas de succión por ambos lados. Un ventilador encima de los cilindros aspira aire por el lado de sota-vento abierto para crear el fenómeno de levantamiento necesario  para la propulsión, el mismo principio que usa la aviación en la tecnología de las alas. El sistema Turbosail ha sido diseñado para reducir los costos de combustible en las naves comerciales del 15 al 35 %, dependiendo de las rutas navegadas y los vientos que se encaren. La nave incluye un par de motores diesel para su propulsión primaria.

El Alcyone ya ha terminado su viaje inaugural - Una travesía transatlántica de éxito. El capitán Jacques Cousteau se entusiasmo mucho con la primera prueba importante en el mar notando que el Alcyone  sobrepaso grandemente las expectativas, añadiendo: "navego como el viento, yo lo llevaría a cualquier parte", sintiéndose también muy complacido con el sistema de aire acondicionado Carrier, pues sin el mismo la nave hubiera semejado un submarino de la II Guerra Mundial.

Durante los dos años siguientes, la nave continuara una serie de expediciones experimentales para probar el concepto Turbosail. Se han planeado escalas en distintos puertos del mundo para exhibir el Alcyone. Con relación a esta tan importante fuente de energía, además de otras "energías verdes", los señores Ron Pernick y Clint Wilder han publicado un libro con el titulo de "La revolución limpia", en cuya carátula aparece la frase: "Invertir en tecnología y crecer en el futuro inmediato", es conveniente mencionar que: "Suele ocurrir que las personas empezamos a interesarnos por algo solo a partir de que le vemos la lógica económica. Pernick y Wilder atacan en este libro el asunto de las energías renovables precisamente desde ese punto de vista, el de la rentabilidad económica.



En una optimista visión sobre el potencial de estas energías para generar negocio, el libro quiere demostrar que cuidar el medioambiente y ganar dinero pueden perfectamente ir de la mano. Con un significativo porcentaje de capital riesgo estadounidense destinado a dichas tecnologías, el panorama económico actual está asistiendo a cambios en el ámbito energético y tecnológico. En un mercado ya listo para una mentalidad más madura respecto al desarrollo, adaptación y utilización de energías limpias, defiende el libro, estos modelos sostenibles se perfilan como una interesante oportunidad de inversión, tanto a nivel empresarial como individual.

Pernick y Wilder se adentran en el mundo de la energía solar, la hidráulica, la eólica o los biocombustibles para demostrar que no son sólo beneficiosas para el medioambiente, sino que pueden suponer una inversión con altos índices de rentabilidad. El libro presenta numerosos ejemplos de organizaciones multinacionales que ya han adoptado esta práctica como Toyota, Gamesa, Dupont o Iberdrola. "La revolución limpia" desgrana las claves del que considera como nuevo motor de crecimiento económico mundial: las inversiones en el entorno de las tecnologías respetuosas con el medio ambiente.