Cuánta Energía Tiene El Viento

¿Cuánta energía tiene el viento? Para conocer el viento que hará en un punto determinado se deben analizar tanto los vientos globales como los locales. A veces serán los primeros los que predominen sobre los segundos, y otras, al revés. Los dos valores clave para analizar el viento son su velocidad (medida con un anemómetro) y su dirección (medida con una veleta). No todo el viento sirve paragenerar energía. Por lo general, para que las palas de un aerogenerador giren se necesitan vientos moderados por encima de los 4 m/s y por debajo de los 25 m/s. No obstante, cada máquina está diseñada para una determinada velocidad de viento, a partir de la cual generalmente se conseguirá la máxima potencia.
¿Cuánta energía tiene el viento? Aproximadamente el 2% de la energía que llega del sol setransforma en energía cinética de los vientos atmosféricos. El 35% de esta energía se disipa en la capa atmosférica a tan solo un kilómetro por encima del suelo. Del resto se estima que por su aleatoriedad y dispersión solo podría ser utilizada 1/13 parte, cantidad que hubiera sido suficiente para abastecer 10 veces el consumo de energía primaria mundial del año 2002 (10.000 Mtep), de ahí su enormepotencial e interés. La masa de aire en movimiento es energía cinética que puede ser transformada en energía eléctrica. Al incidir el viento sobre las palas de un aerogenerador se produce un trabajo mecánico de rotación que mueve a su vez un generador para producir electricidad. La cantidad de energía que contiene el viento antes de pasar por un rotor en movimiento depende de tres parámetros: lavelocidad del viento incidente, la densidad del aire y el área barrida por el rotor.
La velocidad a la que el aire pase por las palas resulta determinante, pues la energía cinética del viento aumenta proporcionalmente al cubo respecto de la velocidad a la que se mueve. Por ejemplo: si la velocidad se duplica, la energía será ocho veces mayor.
En cuanto a la densidad, la energía contenida en elviento aumenta de forma proporcional a la masa por unidad de volumen de aire, que en condiciones normales (a nivel del mar, a una presión atmosférica de 1.013 milibares y a una temperatura de 15 °C) es de 1,225 kilogramos por cada metro cúbico. Esto quiere decir que, cuando el aire se enfríe y aumente de peso al volverse más denso, transferirá más energía al aerogenerador. Y, al contrario, cuando elaire se caliente o cuando se asciende en altitud, será menor la energía cinética que llegue a la turbina. En lo que respecta al área barrida, cuanto más aire en movimiento sea capaz de capturar un aerogenerador más energía cinética encontrará.
La energía cinética contenida en el viento es muy grande. Sin embargo, no puede ser extraída toda por los aerogeneradores. Primero porque esto implicaríadetener por completo el viento, lo que impediría que éste pasara de forma continua a través de las palas de la turbina; de hecho, y según el Límite de Betz, puede teóricamente obtenerse, como máximo, el 59% de la energía que llega al rotor. Y segundo, porque también se pierde parte en el proceso de transformación de la energía en la máquina. Al final, hoy en día, un aerogenerador aprovecha cercadel 40% de la energía almacenada en el viento. Un porcentaje muy alto, pues supone extraer la gran mayoría una vez aplicado el Límite de Betz. Para cuantificar la cantidad de energía contenida en el viento antes de pasar a través de un rotor se utiliza la siguiente fórmula:

P = 1/2 ρ A 𝑉 3
Donde,
P = potencia en vatios (W)
ρ = densidad del aire en kg/m3 A
= superficie o área barrida por elrotor en m2
V = velocidad del viento en m/s
¿QUÉ ES UN AEROGENERADOR? Un aerogenerador es un generador de electricidad activado por la acción del viento. El viento mueve la hélice y a través de un sistema mecánico de engranajes hace girar el rotor de un generador, que produce la corriente eléctrica. Los principales componentes de un aerogenerador son:
1. La góndola
2. Las palas del rotor
3....