Una mirada a la energía eólica

Reproducimos el informe del Dr. Lucio Ponzoni, publicado en la serie HOJITAS DE CONOCIMIENTO que edita el Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable (iEDS) de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), a quienes agradecemos la gentileza por compartirlo.

    “El pesimista se queja del viento;

  el optimista espera que cambie;

el realista ajusta las velas”

William George Ward

Eolo y el viento

El viento siempre ha sido, es y será protagonista en muchas culturas pasadas, presentes y futuras. Los antiguos griegos consideraban al aire como uno de los cuatro elementos básicos que conforman la naturaleza, junto con la tierra, el agua y el fuego. La mitología griega contaba con varios dioses del viento, por su importancia para navegar a vela. Pero solo a Eolo lo llamó Homero, el “Señor de los buenos Vientos” en su Odisea.

El viento es energía

    La energía eólica es la energía que depende del viento. Genera energía limpia, evitando aumento del efecto invernadero. Los aerogeneradores son máquinas que transforman la energía cinética (relativa al movimiento) del viento en energía eléctrica o mecánica. La potencia generada depende de la densidad del aire, el área barrida y el cubo de la velocidad del viento. Esta razón hace que gran parte de los aerogeneradores se encuentren en altura, para incrementar su aprovechamiento. Avances tecnológicos y nuevos materiales permitieron incrementar las dimensiones de los aerogeneradores, llegando a superar en altura a algunos rascacielos. En la actualidad, el aerogenerador de mayor tamaño mide 259 m de altura. Su vida promedio es de 20 años aproximadamente. El viento es gratis, pero también es variable. La energía eólica se complementa bien con la energía solar fotovoltaica, porque de noche hay mejores vientos.

Un poco de historia

     La energía eólica se ha transformado en una de las energías renovables más pujantes, alcanzando 744 GW de potencia mundial en 2020, según la Asociación Mundial de Energía Eólica. El aprovechamiento de la energía eólica para generar electricidad comienza con el invento del ingeniero estadounidense Brush (1849-1929). En 1890, la revista Scientific American publicó un detalle de su turbina, que contaba con 144 álabes (palas / aspas) de 17 m de diámetro y tenía 12 KW de potencia. Todo un logro para aquella época. Sin embargo, fue el meteorólogo danés Poul la Cour (1846-1908) quien construyó el modelo de las turbinas eólicas que conocemos hoy. Por siglos se usaron los molinos de viento para moler grano y hacer harina. Desde el siglo XII se comenzaron a utilizar los molinos de viento para bombear agua y recuperar tierras bajo el nivel del mar, como en los llamados pólderes de los Países Bajos. Actualmente se usan aerogeneradores también para producir hidrógeno.

Avances tecnológicos

Poul la Cour comprobó que las turbinas con menos cantidad de álabes giran más rápido y tienen mejor rendimiento. La necesidad de aprovechar mejor los vientos ha ido de la mano de dos tipos de tecnologías de aerogeneradores, los de eje de rotación horizontal o vertical. Los horizontales tienen la ventaja de aprovechar mayor velocidad del viento al incrementar su altura, y la cantidad  óptima de álabes es entre 1 y 3. La tecnología también avanza en el tema seguridad. Los vientos patagónicos por lo general son intensos, pero no constantes (ráfagas). Ante situaciones contraproducentes, un aerogenerador posee un mecanismo automático de seguridad que aporta freno mecánico a los álabes, o los desconectan del generador, orientándose en la dirección del viento como las banderas.

Parques eólicos

    A los aerogeneradores se los puede utilizar en conjunto, conectados entre sí, formando parques eólicos a campo abierto, con el objeto de obtener mayor producción. También se construyen parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte, más constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costos de instalación y mantenimiento. Se los llama parques off-shore y son especialmente importantes al norte de Europa. Como guía para conocer el potencial de una zona o región, cada país confecciona su propio mapa de vientos. La intensidad del viento se mide con anemómetros, que también determinan su dirección.

Perspectivas

    Actualmente China es el primer productor mundial de electricidad de origen eólico. Varios países de Latinoamérica y en particular Argentina, han suscripto a los Objetivos de Desarrollo Sostenible del Programa de las Naciones Unidas para fomentar fuentes renovables, siendo una de las prioridades de la agenda gubernamental. Las perspectivas de Argentina en materia de energía eólica son francamente alentadoras. Se estima que el potencial eólico patagónico al sur del paralelo 42 (límite entre las provincias de Río Negro y Chubut), encierra una energía decenas de veces mayor que el contenido en toda la producción anual argentina de petróleo. Asimismo, existen numerosas regiones aptas en las provincias de Río Negro y Neuquén, en varias zonas serranas, en la costa de la provincia de Buenos Aires y en muchos otros puntos del país(según informe de la Secretaría de Energía de 2008). En este sentido, el desarrollo de las energías renovables de baja potencia comienza a vislumbrarse para generación de energía eléctrica en zonas alejadas de las grandes urbes que, por cuestiones económicas y geográficas, no poseen conexión eléctrica de red. En Argentina, la ley Nº 27191-2015 ha establecido metas para la participación de las energías renovables a corto, mediano y largo plazo en la matriz energética. Según proyecciones basadas en 2015, para alcanzar el objetivo del 20% en 2025, la capacidad de generación eléctrica a partir de fuentes renovables instalada deberá aumentar entre 9,4 y 11,3 GW.

Proyecto conjunto

    Especialistas de los grupos de investigación Perfil Alar de CNEA (Centro Atómico Constituyentes) y AeroMat (Aerogeneradores y Materiales de la UNTREF) se encuentran investigando y desarrollando en conjunto aerogeneradores de baja potencia, pensados y adaptados para regiones carentes de electricidad y de gran potencial eólico del país.

    Por su importancia, este proyecto amerita una Hojita especial.