Análisis para un mejor aprovechamiento de la energía eólica
(NC&T) Abolfazl Ahmadi y Mehdi Ali Ehyaei, del Departamento de Ingeniería Mecánica, en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Irán, en Arak, han investigado el aprovechamiento práctico de la energía eólica, es decir la porción de energía que se puede transformar debidamente en trabajo mecánico.
El viento es uno de los más viejos sistemas de suministro de energía renovable, con ejemplos tan arcaicos como las velas de los barcos o los molinos de viento. Las aspas en lo alto de una torre elevada capturan la energía del viento y ésta es convertida en fuerza mecánica útil. Las turbinas modernas, por supuesto, llevan esta noción de potencia eólica un paso más allá y producen electricidad para alimentar equipamiento eléctrico que puede estar en cualquier otra parte. Una sola turbina eólica puede variar en potencia de salida desde unos pocos kilovatios en el caso de pequeñas instalaciones domésticas hasta más de 5 megavatios para la generación de electricidad a escala industrial.
Las turbinas eólicas tienen que competir con muchas otras fuentes de energía, principalmente los combustibles fósiles, aunque también con otras energías renovables como la solar y la de la biomasa. Por tanto, una turbina eólica tiene que ser rentable para que resulte viable su utilización.
El diseño de una turbina debe cumplir con los requisitos de carga y permitir producir energía a un costo mínimo. Para lograrlo, deben optimizarse características tales como la potencia de salida obtenida con cada valor de la velocidad del viento, o con cada valor de la velocidad angular del rotor.
Ahmadi y Ehyaei han desarrollado un análisis mejorado sobre el grado de aprovechamiento de la energía eólica. Su enfoque ofrece una manera de perfeccionar los tres parámetros principales de una turbina eólica, de modo tal que la energía útil aumente al máximo para cualquier velocidad del viento, desde la brisa más suave hasta un rugiente ventarrón; dentro de los límites de seguridad de funcionamiento de la turbina.
Ahmadi y Ehyaei han llevado a cabo un análisis del potencial de aprovechamiento de las turbinas situadas en dos ciudades de Irán. En esas ciudades, Teherán y Manjil, las velocidades del viento son muy diferentes. Teherán tiene un viento promedio bajo, mientras que Manjil es una ciudad de mucho viento. La fórmula de Ahmadi y Ehyaei ofrece valores optimizados para la velocidad de rotación de las turbinas eólicas. En las dos ciudades analizadas con la nueva fórmula, los resultados de la aplicación de ésta mejoran, teóricamente, en un 20 por ciento la eficacia eólica, y conllevan una reducción del 80 por ciento de la energía desperdiciada.
