Energia eòlica

Energia eòlica

Energia eòlica

Què és l'energia eòlica?

L'energia eòlica és una energia renovable l'origen és el vent. Aquesta font d'energia aprofita l'energia cinètica generada per efecte dels corrents d'aire per transformar-la en altres formes útils per a les activitats humanes. Històricament l'energia del vent ha estat aprofitada des de l'antiguitat per moure els vaixells impulsats per veles o fer funcionar la maquinària de molins al moure les seves pales.

L'ús més habitual de l'energia del vent és la generació d'electricitat. Els aerogeneradors són màquines que permeten convertir l'energia cinètica del vent en energia elèctrica.

L'energia eòlica és un recurs abundant, renovable, net i ajuda a disminuir les emissions de gasos d'efecte hivernacle. La instal·lació d' aerogeneradors permet reduir la dependència de les centrals termoelèctriques que funcionen amb combustibles fòssils, o les centrals nuclears (en ambdós casos, fonts d'energia no renovable). Per aquest motiu, es considera un tipus d'energia verda.

L'energia eòlica depèn de forma indirecta de l'energia solar. Quan el Sol escalfa l'aire canvia de densitat. La diferència de densitat entre diferents masses d'aire provoca el moviment i els corrents d'aire. L'aire més dens (fred) pesa més i tendeix a baixar.

Origen de l'energia eòlica

L'origen de l'energia eòlica és el vent. Per aquest motiu la podem considerar una font d'energia inesgotable.

Quin és l'origen del vent?

L'energia del vent està relacionada amb el moviment de les masses d'aire que es desplacen d'àrees d'alta pressió atmosfèrica cap a altres adjacents de baixa pressió, amb velocitats proporcionals al gradient de pressió.

Els vents són generats a causa de l'escalfament no uniforme de la superfície terrestre per part de la radiació solar. Entre l'1 i el 2% de l' energia provinent del Sol es converteix en vent. Durant el dia, les masses d'aire sobre els oceans, els mars i els llacs es mantenen fredes en relació a les àrees veïnes situades sobre les masses continentals. En aquest sentit, l'energia eòlica està relacionada amb l'energia solar.

Els continents absorbeixen una menor quantitat de radiació solar i, per tant, l'aire que es troba sobre la terra s'expandeix, es fa més lleuger i s'eleva. L'aire més fred i pesat que prové dels mars, oceans i grans llacs es posa en moviment per ocupar el lloc deixat per l'aire calent.

Producció d'energia elèctrica d'origen eòlic

Per poder aprofitar l'energia eòlica d'una forma eficient convé estudiar algunes dades. És important conèixer les variacions diürnes i nocturnes i estacionals dels vents, la variació de la velocitat del vent respecte de l'altura sobre el sòl, l'entitat de les ràfegues en breus espais de temps, i valors màxims ocorreguts en sèries històriques de dades amb una durada mínima de 20 anys. És també important conèixer la velocitat màxima del vent. Per poder utilitzar l'energia del vent, és necessari que aquest tingui una velocitat mínima de 12 km / h, i que no superi els 65 km / h. Els aerogeneradors tenen una capacitat màxima que si se supera s'han de parar per seguretat.

L'energia del vent és utilitzada mitjançant l'ús de màquines eòliques (o aeromotors) capaços de transformar l'energia eòlica en energia mecànica de rotació. L'energia cinètica obtinguda es pot utilitzar per accionar directament màquines operatives o per a la producció d'energia elèctrica. En aquest últim cas, el sistema de conversió, que comprèn un generador cinètic amb els seus sistemes de control i de connexió a la xarxa elèctrica, és conegut com aerogenerador.

La baixa densitat energètica de l'energia eòlica per unitat de superfície, té com a conseqüència la necessitat de procedir a la instal·lació de més màquines per a l'aprofitament dels recursos disponibles. L'exemple més comú d'una instal·lació eòlica és representat pels "parcs eòlics" (diversos aerogeneradors implantats al territori connectats a una única línia que els connecta a la xarxa elèctrica local o nacional).

En l'actualitat s'utilitza, sobretot, per accionar aerogeneradors. En aquests, l'energia eòlica mou una hèlix i mitjançant un sistema de transmissió mecànica, es fa girar el rotor d'un generador, normalment un alternador, que produeix energia elèctrica. Perquè una instal·lació sigui rendible, solen agrupar-se en concentracions denominades parcs eòlics.

aerogeneradors

Turbines eòliques petites

Aquestes són plantes de mida petita, adequades per a ús domèstic o per integrar el consum elèctric de petites activitats econòmiques típicament en manera autònoma, és a dir, en forma de generadors individuals, que després es connecten a la xarxa elèctrica amb una contribució a l'anomenada generació distribuïda o instal·lacions d'emmagatzematge.

En general, aquestes plantes consisteixen en aerogeneradors d'eix horitzontal amb un diàmetre de rotor de 3 a 20 metres i una alçada de cub de 10 a 20 metres. En general, per a turbines eòliques petites volem dir sistemes amb una potència nominal entre 20 kW i 200 kW, mentre que per micro energia eòlica volem dir sistemes amb potències nominals inferiors a 20 kW.

Per a aquestes plantes petites, el preu d'instal·lació és més alt, arribant al voltant de 1500-3000 euros per kW instal·lat, ja que el mercat per a aquest tipus de planta encara està poc desenvolupat.

Turbines eòliques a gran altitud

Existeixen nombrosos projectes, majoritàriament encara a nivell de prototip, per a l'explotació d'energia eòlica a gran altitud, que apunten a una reducció en els costos de producció d'energia en comparació amb els sistemes eòlics tradicionals. Un aerogenerador de gran altitud és un concepte de disseny per a un aerogenerador que s'ubica en l'aire sense una torre, beneficiant-se així de la velocitat del vent més alta i gairebé constant a gran altitud, evitant la despesa de construcció de torres, o la necessitat de rotació de contactes o mecanismes de guinyada.

Els desafiaments per a un projecte d'aquest tipus inclouen la garantia de tenir una suspensió segura capaç de mantenir les turbines a centenars de metres del terra a forts vents i tempestes, transferint l'energia generada a terra. Aquests problemes s'enfronten actualment principalment recorrent a tecnologies cada vegada més fiables desenvolupades en el camp dels drones. A més, pot haver interferència amb l'activitat de l'aviació.

Energia eòlica magnètica

Un desenvolupament prometedor de l'energia eòlica és el vent-magnètic, que es produeix amb algun tipus de turbina magneto-eòlica amb l'efecte de reduir la fricció experimentada pel rotor i l'eix i del pinyó del rotor principal amb una notable eficiència i menor cost de manteniment.

valoración: 3.3 - votos 11

Última revisió: 10 de abril de 2019