Medio Ambiente

PP-MA-83-LA El viento como fuente de energía

Energía asequible y no contaminante

Asesor: Itzel Rodríguez Mejía

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

Resumen

El viento es una fuente limpia de energía renovable que no produce contaminación del aire ni del agua. El viento existe porque el sol calienta irregularmente la superficie de la Tierra, conforme sube el aire caliente, el aire más frío se mueve para rellenar el vacío. Mientras el sol brille, el viento sopla y mientras el viento sople, podremos aprovechar esa energía y al entender cómo funciona podremos utilizarla mejor.

Pregunta de Investigación

¿Cómo produce energía el viento?

Planteamiento del Problema

El viento es un recurso abundante, limpio  y renovable por lo que es considerado un tipo de energía verde. Si se comprende cómo utilizar y transformar este tipo de energía se podrá aprovechar mejor este recurso.

Antecedentes

El viento es causado por el sol al calentar la superficie de la tierra de forma desigual, esto genera movimiento de aire caliente y frío. Conforme sube el aire caliente, el aire más frío se mueve para rellenar el vacío. 

Mientras el sol brille, el viento sopla y mientras el viento sople podremos aprovecharlo para generar energía.

La energía eólica es la energía producida por el movimiento de las corrientes de aire.

Los antiguos egipcios utilizaban energía eólica para capturar el viento con las velas de sus barcos y navegar por el Nilo. Más tarde en China se utilizaron para bombear agua a los cultivos, también en Persia se utilizaban para moler grano.

Esta energía también puede convertirse en electricidad a través de molinos de viento o aerogeneradores.

Estos funcionan transformando la energía cinética del viento para hacer girar las aspas de una turbina eólica  permitiendo que la energía mecánica se transforme en electricidad por medio de un generador. 

El viento fue una fuente de energía muy importante hasta la revolución industrial donde se sustituyó por vapor y otras fuentes de energía como el carbón.

El primer molino apareció en el siglo XIX en Estados Unidos llamado molino americano multipala y se utilizaba para bombear agua.

En 1887 Charles F. Brush crea la primera turbina eólica que genera electricidad.

En 1899 Paul La Cour desarrolla el primer aerogenerador moderno con menor número de palas y mayor eficiencia . Desde entonces fue muy utilizado en Europa sobre todo en Dinamarca donde se crearon molinos de corriente alterna.

En los años 70s con la crisis del petróleo se inician 20 años de evolución para esta tecnología aumentando poco a poco la potencia y fiabilidad de estas máquinas.

La energía del viento puede obtenerse instalando los aerogeneradores tanto en suelo firme como en suelo marino.

Al ser una fuente limpia de energía renovable que no produce contaminación del aire ni del agua ayuda a reemplazar la energía producida a través de los combustibles fósiles.

México posee para la producción masiva de electricidad 31 parques eólicos en operación y otros en proyecto en varios estados.

Objetivo

Entender sobre el uso y comprender cómo se genera la energía eólica.

Justificación

Al entender cómo se transforma la energía eólica en energía eléctrica, se podrá aprovechar mejor este recurso.

Hipótesis

Si se conoce más sobre la energía eólica entonces se podrá aprovechar mejor como fuente de energía renovable.

Método (materiales y procedimiento)

Método.

Para comprender y demostrar el funcionamiento de la energía eólica se construirá un pequeño molino de viento utilizando un pequeño motor de corriente directa como generador este se puede encontrar en una impresora o un lector de cd y hélices para hacerlo girar.

El motor genera corriente eléctrica porque dentro tiene imanes y un hilo de cobre enrollado en forma de bobina, al moverse la bobina con respecto a los imanes se genera esta corriente, a esto se le llama inducción electromagnética.

Materiales.

Motor DC

Hélices

3 Leds

3 Conectores

Cable

Protoboard pequeño

Cono y huevo de unicel

Silicon

Bloques de lego

Cinta de aislar

 

Procedimiento.

Se colocaron las hélices al motor utilizando silicón, para evitar que la fuerza del aire las desprendiera y se colocaron en el motor.

Figura 1. Armado de hélices.
Figura 1. Armado de hélices.

Figura 2. Poner hélices al motor.

Figura 2. Poner hélices al motor.

Después se hizo con unicel la base del molino utilizando el cono como base y el huevo para cubrir el motor.

Figura 3: Molino armado.

Figura 3: Molino armado.


Se conectó un cable del motor al protoboard y se conectó cada led utilizando un conector.

Figura 4. Armado de casa con bloques de lego.

Figura 4. Armado de casa con bloques de lego.

 

Después se armó con bloques de lego un par de casas y un robot para que se iluminarán con los leds  y la energía que produce el molino.

Figura 5. Armado de caja de conexiones con lego.

Figura 5. Armado de caja de conexiones con lego.

 

Y al final esta es la maqueta con el molino funcionando, se utilizó un ventilador para dar aire al molino.

Figura 6. Funcionamiento del molino.

Figura 6. Funcionamiento del molino.

 

Galería Método

Resultados

Al terminar obtuve un mini aerogenerador que funciona, aprendí que el viento se genera por el movimiento del aire frío y caliente causado por el sol, también que el generador puede transformar el movimiento de las hélices en energía eléctrica por medio de inducción electromagnética. Al aplicar viento a la hélice el molino genera energía suficiente para iluminar los leds.

 

Al terminar obtuve un mini aerogenerador que funciona, aprendí que el viento se genera por el movimiento del aire frío y caliente causado por el sol, también que el generador puede transformar el movimiento de las hélices en energía eléctrica por medio de inducción electromagnética. Al aplicar viento a la hélice el molino genera energía suficiente para iluminar los leds. Figura 7. Maqueta terminada.

Figura 7. Maqueta terminada.

 

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Al concluir el proyecto aprendí cómo funciona la energía eólica y cómo se puede utilizar desde mover barcos hasta generar electricidad, también que se utiliza en nuestro país y se puede instalar en la tierra o en el mar.
También con el proyecto entendí que como depende del viento, puede ser una desventaja si no hay viento no habrá energía.

Bibliografía

Energía Eólica. (s.f). Energía Eólica. Oaxaca.gob.mx. Recuperado de: https://www.oaxaca.gob.mx/semaedeso/energia-eolica/

National Geographic (2010). El poder del viento. Recuperado de: https://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/el-poder-del-viento

Total Energies. (2020). ¿Qué es la inducción electromagnética?. Recuperado de: https://www.totalenergies.es/es/pymes/blog/induccion-electromagnetica

Acciona. (s.f.). Aerogeneradores. ¿Qué es un aerogenerador?. Recuperado de: https://www.acciona.com/es/energias-renovables/energia-eolica/aerogeneradores/

Ministerio de Energía – Chile. (2017). Conoce Tu Energía – Energía Eólica. Recuperado de: https://www.energia.gob.cl/

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography