La Energia de los Vientos

LA ENERGIA DE LOS VIENTOS

En un reciente paseo por el norte del estado de Nueva York, me llamó la atención el gran número de molinos de viento modernos alineados en algunos parajes aislados por los que pasamos. Blancos, altos y majestuosos, se yerguen sobre las praderas y encima de las colinas, moviendo sus aspas a la velocidad del caprichoso viento que las impulsa.

La energía eólica (su nombre proviene del dios de los vientos de la mitología griega, Eolo), es un tipo de energía renovable, que utiliza la fuerza de los vientos como fuente generadora de electricidad, haciendo uso de turbinas de aire o aerogeneradores. Sus paletas están unidas a un alternador o dinamo que convierten la energía mecánica a eléctrica. La electricidad puede almacenarse en baterías o ser usada directamente por la red.
En una época de gran preocupación por la necesidad de conservar el medio ambiente y de disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero que están siendo causados por la quema de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), y que tanto están afectando la atmósfera terráquea, se está tratando de utilizar como alternativa para la generación de la fuerza eléctrica, la energía renovable: energía solar, energía hidráulica, energía geotérmica, motor de hidrógeno ( a través del uso de baterías accionadas por la oxidación del hidrógeno con el oxígeno), la biomasa (uso de residuos orgánicos de seres vivientes).
La energía eólica es producida por el calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por los rayos solares, lo que causa el desplazamiento de las masas de aire desde áreas de alta presión atmosférica hacia áreas de baja presión; y su velocidad depende de la colisión entre los aires fríos provenientes de los mares, océanos y lagos, y la de los aires calientes provenientes de los continentes.
Para la generación de este tipo de energía interesan los vientos locales: entre estos, las brisas marinas, y los vientos de montañas, que afectan la densidad de los aires y hacen que el viento suba o baje por sus laderas, dependiendo si es de noche o de día.
La energía de viento se utiliza desde épocas antiguas para hacer desplazar a las embarcaciones de vela o para impulsar las paletas de los molinos de viento que molían los granos o extraían agua del subsuelo.
En tiempos modernos, la energía de los vientos ha sido utilizada para producir electricidad mediante el impulso del viento sobre paletas o hélices que hacen girar el rotor de un aerogenerador conectado a una red. Para aumentar su eficiencia, generalmente se agrupan varios molinos en concentraciones a las que se les llama parques eólicos. La potencia del viento depende del área por donde pasa éste (rotor), la densidad del aire y la velocidad del viento.
La energía eólica comenzó a utilizarse desde 1980, y hoy en día genera alrededor del 2% del consumo de electricidad mundial.
Estados Unidos, con un crecimiento en su producción de 6,725MW a 32, 019MW en 2009 (esta representa 1% del total de la electricidad utilizada), es actualmente uno de los mayores inversionistas de este tipo de energía en el mundo. La energía eólica podría producir el 17% de la demanda eléctrica para el 2020. Actualmente, la industria de los vientos emplea 192,000 personas; cifra que se espera incremente a 442,000 puestos en 2020. Le siguen, Alemania, China, España e India. Dinamarca genera más del 20% de su electricidad mediante estos aerogeneradores. China es el mercado más dinámico para el uso de energía de viento.
Perú posee 28 de los 32 climas apropiados para la generación de vientos. Sólo en la costa peruana, se tiene un potencial para desarrollar 65, 152 MW.
Según un informe del Organismo Supervisor de Inversiones en Energía y Minas (OSINERGMIN), en el Perú se ha firmado un acuerdo el 21 de febrero del 2010,entre Perú Energía Renovable (empresa gubernamental) y la compañía peruano-española, Energía Eólica, y con el Consorcio Cobra Perú (cia. española ACS)), para la construcción de los parques eólicos Cupisnique ( a 90 kilómetros de la ciudad de Trujillo) con una potencia de 80 MW y otro en Talara (Piura), con una potencia de 30MW, que serán ejecutados por la primera. El parque eólico en Marcona (Ica), que será ejecutado por la segunda, tendrá una potencia de 32MW. Se estima que estas plantas contribuirán al 20% de la energía eléctrica usada en el país.
Adicionalmente a éstos, el gobierno ha aprobado otros proyectos pertinentes para producir electricidad utilizando como fuente de energía renovable, la energía solar, la biomasa y la energía de hidrógeno.
En Piura se han instalado en los dos últimos años, dos plantas de procesamiento de caña de azúcar para la producción de etanol combustible, en los que participa la inversión privada peruana y empresas de capital extranjero y que han generado cerca de 6,000 nuevos puestos de trabajo. Se ha calculado que se necesitan 5,000 toneladas de caña de azúcar por día para producir 35 millones de galones anuales de etanol de grado combustible.
En Puno, Cajamarca, Lambayeque y Ucayali, ya existen proyectos de electrificación rural mediante el uso de células fotovoltaicas o paneles solares; en parte, financiados por el gobierno, y que se complementan con la utilización de préstamos de capital extranjero.
Los molinos de aire, objeto de este artículo, pueden ser utilizados en zonas aisladas en las que se producen sistemas de viento de pequeña escala, que hacen posible la electrificación de granjas, casas, botes, y también el recargo de baterías industriales.
Las ventajas del uso de este tipo de energía son innumerables, ya que es renovable, no lanza emisiones de dióxido de carbono a la atmosfera, contribuye al equilibrio interterritorial y a la generación de empleo; fuera de que no se ve afectada por las fluctuaciones del precio del petroleo. A nivel mundial, según los reportes de la Asociación Mundial de Energía Eólica, ésta ha contribuido a la creación de 550 mil nuevos puestos de trabajo en el mundo; en los Estados Unidos, se han creado 12,000 empleos anuales.
Como inconvenientes para el uso de este tipo de energía se han citado, los altos costos de las turbinas, en especial en las zonas marítimas; su interferencia en las rutas migratorias de las aves y en el movimiento de las especies marinas, especialmente en zonas oceanográficas protegidas; su interferencia en las rutas de transporte marítimo comercial y militar; el flujo irregular del viento, lo que crea la necesidad de conectarlos con otros tipos de generadores eléctricos que usan combustible de carbón, con la consiguiente emisión de dióxido de carbono; incrementando, además, los costos de refuerzo de la red eléctrica. Se cita también, el ruido producido por las turbinas, así como la alteración del paisaje y la creación de sombras oscilantes producidas por el movimiento de las aspas.
Hoy en día, la tecnología se ha mejorado muchísimo desde los años 1980, en los que se comenzó a implementar, y la maquinaria se ha simplificado y perfeccionado enormemente, conduciendo a su abaratamiento en el mercado. Se espera que en los próximos años, el costo de la energía producida por las turbinas eólicas consiga igualar al valor del costo más bajo obtenido por las plantas convencionales de producción de energía eléctrica.
En el mar, la instalación puede ser cara, ya que se necesitan líneas de transmisión submarinas para conectar las turbinas con la red de suministro eléctrico. Con el avance de la tecnología, se están creando ahora, turbinas flotantes de menor tamaño, que se pueden anclar en grandes profundidades (antes sólo se podían anclar en aguas de 10 metros de profundidad), sin alterar el paisaje y el vuelo de las aves, así como la actividad de los pescadores. Ya se han hecho estudios marinos de los patrones de conducta de aves y especies marinas ligados a la instalación adecuada de estas turbinas. Existen diversos proyectos europeos, entre ellos uno español, que compiten para que esta tecnología sea mejor en algunos años. Los noruegos son los pioneros en la instalación de estos aerogeneradores y acaban de conectar estas turbinas a la red eléctrica por medio de unos cables submarinos. Su objetivo es crear un parque eólico con 200 turbinas, que abastecerán de electricidad a 200,000 hogares. Otro proyecto noruego es el de utilizar un sistema de boyas que se alza o hunde en función de las olas, resistiendo mejor el embate de aquellas. Al ser los vientos en alta mar más constantes y fuertes, países como España y Estados Unidos son fuertes candidatos para este tipo de aerogeneradores. Según un estudio del Departamento de Energía de los Estados Unidos, General Electric y el Massachussets Tecnology Collaborative, el viento en mar abierto de las costas de EE.UU. podría exceder a toda la generación eléctrica de la industria energética de este país. Minesto, una empresa surgida de la multinacional Saab, ha ideado una turbina que captura la energía de las corrientes submarinas como si fuera una cometa. Sus responsables aseguran que este sistema podría abastecer a casi cuatro millones de hogares en el Reino Unido.
Para el adecuado funcionamiento de este sistema de energía ya se están divisando sistemas de velocidad variable del viento o generadores de accionamiento directo, lo que disminuye el número de piezas y maquinaria a usarse y aumenta el rendimiento de los mismos.
Se plantea también la necesidad de que los gobiernos ofrezcan incentivos, como la subvención para la instalación de estas turbinas y para la investigación de nuevas tecnologías y estudios de factibilidad, así como una combinación de medidas fiscales y aplicación de tarifas de recompensa, que incentivarán la participación de las empresas privadas en la realización de estos proyectos. Hay que tomar conciencia del hecho de que los costos en los que hoy se incurre justifican los tremendos beneficios para nuestra atmósfera; costos que se irán abaratando con el progreso tecnológico. Asimismo, es necesaria una reestructuración de la industria eléctrica nacional en función de la necesidad del uso de la energía renovable; asunto que va tomando cada vez mayor importancia para los gobiernos del mundo.