Trabajo Práctico Nº 2

Tema: Energía eólica

Materia: Físico-Química

Profesor: Jorge Esteve

Grupo 3: Sofía Tiberti, Micaela Comerci, Daiana Medina, Alejandra Patton y Rocío Saez

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La energía eólica:

La energía eólica es una forma directa de la energía solar, en cuanto es una expresión del efecto de esta última sobre el sistema tierra-atmosfera-océanos.

Las diferencias térmicas determinan las alteraciones inversamente proporcionales en la presión atmosférica, de las cuales resulta el movimiento de las masas de aire: el viento

Para la Humanidad, este movimiento, contenedor de un poder energético de considerable magnitud, ha significado un recurso natural energético de gran importancia y su explotación ha sido realizada desde pasados muy remotos, sea para poner en movimiento medios de transporte, bombear agua, moler granos.

La radiación solar índice con diferente intensidad de acuerdo a la influencia que sobre los distintos puntos del planeta imponen los diferentes factores meteorológicos. Esto determina en primera instancia distintos calentamientos según la configuración de los mismos en distintos lugares. De acuerdo al calentamiento de la superficie terrestre, se produce posteriormente el calentamiento del aire sobre yacente. El aire, como todos los gases, varia su densidad de forma inversa a la variación de su temperatura.

Así, el aire más cálido resulta menos denso y más liviano, generando menor presión atmosférico (la fuerza que ejerce la columna de aire situada por encima de un cuerpo o una superficie determinada). La atmosfera cobra dinamismo con las variaciones de presión en la superficie, configurándose los grandes sistemas de vientos, dentro de los cuales el aire se mueve de las zonas altas presiones hacia las zonas de bajas (movimiento que está influenciado además por el efecto de la rotación terrestre), en un constante pero inalcanzable búsqueda de equilibrio barométrico.

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La explotación de esta energía del movimiento del aire es, dentro de las fuentes energéticas renovables, la que mayor incremento ha experimentado durante los últimos años.

La densidad del aire, condicionada por la temperatura del mismo, favorece variaciones en la productividad de un aerogenerador. Con bajas temperaturas y mayor densidad, la incidencia del viento a una velocidad dada sobre las palas de un molino resulta más efectiva,(produce mayor rendimiento ), que con igual velocidad pero menor densidad( mayor temperatura).

En la actualidad, la industria eólica ha alcanzado un alto desarrollo, utilizándose materiales y tecnologías de última generación en la construcción de los molinos. Existen aerogeneradores capaces de alcanzar una potencia nominal de 2 MW/h, con un diámetro de palas de 80 metros y una altura de eje que puede alcanzar los 120 metros.

La energía eólica es, en la actualidad, una energía limpia y también la menos costosa de producir, lo que explica el fuerte entusiasmo por esta tecnología.

Existen diferentes tipos de energía eólica :

Energía eólica reciclable: compuesto termoplástico de palas que se fabrican a partir de una resina de cíclicos. Esto permite la producción de

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alrededor de 19 toneladas de materiales de palas reciclables para turbinas eólicas.

Energía mega eólica: los aerogeneradores más poderosos comenzaron a ser instalados alrededor del año 2004/2005. Un ejemplo podría ser el de 5M Repower con una potencia nominal de salida de 5 megavatios, una producción anual estimada en 17 GWh, una altura del rotor de 120 metros para el modelo terrestre y de 90 metros para el modelo marítimo, con 126 metros de diámetro y una longitud de pala de 61,5 metros. Es sólo un ejemplo, ya que también existen otros modelos de similares características o menos poderosos.

Energía mini eólica: En Japón, por ejemplo, Zephyr Corporation fabrica eólicos de hasta 1,5 Kw (12,5 m / s) de potencia, con un peso inferior a 16 kg y con palas de 1,8 m de diámetro. Puede producir 138W. Un dispositivo

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permite la producción continua de electricidad, incluso con una brisa. El precio es de 2.200 euros (controlador incluido).

Aerogeneradores de eje vertical: Un ejemplo podría ser un aerogenerador para edificios con una potencia de 2,5 Kw, 3 metros de altura y 2 metros de ancho. Se puede ajustar a 5 metros de alto en el techo de un edificio y su forma hace que puede utilizar los vientos procedentes de muchas direcciones.

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Aerogeneradores de eje horizontal: En la actualidad, son más frecuentes los aerogeneradores de eje horizontal que los de eje vertical.

En la actualidad, el problema de las turbinas eólicas es que no pueden reemplazar por completo a otras fuentes de energía. La solución pasa por una mezcla de diferentes fuentes de energías renovables así como por el aumento de los rendimientos de estas nuevas tecnologías.

Historia:

Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento. Los molinos tienen un origen remoto.

Los primeros molinos:

La referencia más antigua que se tiene es un molino de viento que fue usado para hacer funcionar un órgano en el siglo I era común. Los primeros molinos de uso práctico fueron construidos en Sistán, Afganistán, en el siglo VII. Estos fueron molinos de eje vertical con hojas rectangulares. Aparatos hechos de 6 a 8 velas de molino cubiertos con telas fueron usados para moler maíz o extraer agua.

Molinos de bombeo:

En Estados Unidos, el desarrollo de molinos de bombeo, reconocibles por sus múltiples velas metálicas, fue el factor principal que permitió la agricultura y la ganadería en vastas áreas de Norteamérica, de otra manera imposible sin acceso fácil al agua. Estos molinos contribuyeron a la expansión del ferrocarril alrededor del mundo, supliendo las necesidades de agua de las locomotoras a vapor.

Turbinas modernas:

Las turbinas modernas fueron desarrolladas a comienzos de 1980, si bien, los diseños continúan desarrollándose.

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Beneficios de su utilización:

No existe minería, es decir no hay grandes movimientos de terrenos, ni arrastre de sedimentos, ni alteración de cauces de agua, ni contaminación por partículas, ni acumulación de estériles radiactivos.

Tampoco hay combustión ni fusión de combustible, lo que equivale a no accidentes nucleares, de productos radiactivos, no emisiones a las atmosfera de CO2 ni otros gases invernaderos provocadores del cambio climático global, no contaminantes ácidos, no gases tóxicos , ausencia de polución térmica.

El impacto de energía eólica sobre la salud pública es muchísimo menor que el de fuentes energéticos convencionales como nuclear, el carbón, o el petróleo, cuyos nocivos son sobradamente conocidos.

El desarrollo de la energía eólica es compatible con otras actividades humanas, debido a su escasa ocupación real del terreno.

Cómo se produce y obtiene:

La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.

Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiación solar, entre el 1 y 2% de la energía proveniente del sol se convierte en viento. De día, las masas de aire sobre los océanos, los mares y los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre las masas continentales.

Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que se encuentra sobre la tierra se expande, y se hace por lo tanto más liviana y se eleva. El aire más frío y más pesado que proviene de los mares, océanos y grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea para accionar directamente las máquinas operatrices, como para la producción de energía eléctrica. En este último caso, el sistema de conversión, (que comprende un generador eléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red) es conocido como aerogenerador.

Lugares donde se establece la energía eólica en la Argentina:

La producción de energía eólica manifiesta un notable crecimiento a partir de la construcción de parques eólicos, que aprovechan, principalmente, los ricos vientos

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de la Patagonia y la Provincia de Buenos Aires para la generación de energía renovable.

En San Juan se puso en marcha el generador eólico más grande de Sudamérica.

El desarrollo de la energía eólica constituye una de las prioridades de la Argentina en materia de fuentes renovables de energía. En la actualidad existen en el país diversas empresas que, con el apoyo tanto del Gobierno Nacional como de los gobiernos provinciales respectivos, se dedican a la construcción de importantes parques eólicos, que se sumarán en el corto plazo a los que ya funcionan en la Patagonia y el sur de la provincia de Buenos Aires. Asimismo, la actividad está regulada por la Ley Nº 26.190 (Régimen de Fomento Nacional para el Uso de Fuentes Renovables de Energía).

Las condiciones naturales óptimas para la generación de energía eólica –vientos constantes y uniformes en distintas partes de su territorio, principalmente en el sur argentino-, la creación de instituciones encargadas de promover el desarrollo de la actividad –como la Asociación y la Cámara Argentina de Generadores Eólicos (CADGE)-, y la fuerte inversión en proyectos eólicos –como la construcción del Parque Eólico Malaspina, en la Provincia de Chubut-, convierten a la Argentina en el lugar ideal para la producción de este tipo de energía renovable.

Bibliografía:

http://www.eeolica.com.ar/quees.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica#Historia

http://elblogverde.com/energia-eolica/

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