Desde hace décadas se utilizan los aerogeneradores o también conocidos como turbinas eólicas como fuente de electricidad. El hombre empezó a explotar este tipo de estructuras cuando aprovechó el poder de la naturaleza y comenzó a construir molinos. En la actualidad, se utilizan aerogeneradores de tercera generación para producir electricidad. Asimismo, los propios diseños han ido adquiriendo últimamente formas cada vez más inusuales.
Un aerogenerador moderno consta de los siguientes elementos:
- Anemómetro. Se encarga de medir la velocidad del viento y transmite la información correspondiente al controlador del aerogenerador.
- Cuchillas. El viento, cuando golpea estos elementos, los hace girar. Como resultado, se acciona la turbina, que genera electricidad.
- Freno. Se complementa con actuadores mecánicos, hidráulicos y de otro tipo. El sistema de frenado de un aerogenerador es necesario para detener el rotor en caso de situaciones críticas.
- Controlador. Responsable del control de toda la instalación. Arranca y para automáticamente los aerogeneradores.
- El generador de inducción. El dispositivo genera electricidad. Se complementa con un eje de alta velocidad.
- Góndola. Se encuentra en la parte superior del aerogenerador. La góndola oculta la mayoría de los componentes de la instalación, incluidos el freno y el controlador. Dependiendo del tipo de construcción, el aerogenerador puede complementarse con otros elementos. En particular, las instalaciones modernas están equipadas con un carenado, que capta el viento y aumenta la potencia de este.
Ventajas de los aerogeneradores
El aerogenerador moderno tiene las siguientes ventajas sobre sus precursores:
- Capaz de funcionar a altas velocidades de viento. Las turbinas de tipo moderno funcionan cuando las corrientes de viento se mueven superando los indicadores críticos (25 a 60 m/seg).
- No crea ondas infrasónicas. Las generaciones anteriores de turbinas eólicas tenían esta desventaja.
- Instalación sencilla. La base de la construcción se crea todavía en la fabricación. Los elementos individuales se instalan in situ y la góndola se monta en el mástil.
- Uso de materiales innovadores. No solo alargan la vida útil de la unidad, sino que también garantizan una fácil instalación.
Los aerogeneradores se instalan sobre todo a lo largo de la costa marítima y oceánica o directamente sobre el agua.
Este enfoque permite conseguir que la turbina funcione prácticamente todo el año.
Desventajas de los aerogeneradores
Las desventajas que tienen estos sistemas en forma de aspa son las siguientes:
- alteran el equilibrio térmico natural
- una eficiencia relativamente baja, que no supera el 30%
- ocupan una gran superficie
- suponen una amenaza para las aves
Desarrollos más actuales en aerogeneradores
Los inconvenientes mencionados obligan a los promotores de todo el mundo a buscar nuevas soluciones tecnológicas para obtener energía eólica. Entre los últimos logros se encuentran:
Una turbina que se eleva
Estructuralmente, se parece a un globo lleno de helio. En el interior, se instala una turbina de tres aspas sobre un eje horizontal. Este sistema funciona hoy en día en Alaska. La turbina se encuentra a una altura inaccesible para las instalaciones eólicas modernas. Este sistema es capaz de funcionar prácticamente en modo autónomo (la participación del personal se reduce al mínimo).
Turbinas verticales
Sus hojas repiten la ubicación de las aletas de los peces. Gracias a este diseño, las turbinas son capaces de producir una cantidad suficiente de electricidad, a la vez que se encuentran a poca distancia unas de otras. La longitud de las instalaciones verticales es de 9 m. Para que el sistema funcione eficazmente, es necesario instalar al menos dos turbinas muy próximas entre sí.
Tallos de Carbono
En los Emiratos Árabes Unidos se está llevando a cabo un nuevo proyecto de generación de electricidad limpia. Se trata de la instalación de 1,203 tallos de carbono sobre una base de 20 metros. La altura de esta estructura es de 55 m. Cada elemento individual del sistema está a 10 m de distancia.
El grosor de los tallos individuales en la base es de 30 m. En su interior hay capas de electrodos alternados y material piezoeléctrico. Bajo presión, esta última genera electricidad. La energía se genera cuando los tallos se balancean con el viento. Este sistema genera la misma cantidad de electricidad que otros aerogeneradores de igual tamaño.
Científicos de Túnez han creado algo parecido. Su sistema se diferencia de los tallos de carbono utilizados en los EAU por tener un generador silencioso parecido a una antena parabólica en su parte superior. En Holanda se propuso instalar una pequeña estructura en cada casa, capaz de generar electricidad bajo la influencia de la energía eólica. Este generador eólico tiene una turbina con forma de concha de caracol. Esta, al captar el flujo de viento, gira e invierte su dirección. Este aerogenerador alcanza el 80% del potencial teórico de estas instalaciones.
Durante los últimos años, han aparecido desarrollos diseñados para ser instalados en barcos flotantes. En general, el número de sistemas capaces de sustituir a los aerogeneradores de aspas aumenta constantemente. Tal vez en el futuro sean capaces de resolver todos los retos a los que se enfrenta la industria eólica.
