Medio Ambiente

PK-MA-218-LA El generador Eólico.

Energía asequible y no contaminante

Asesor: ROSALIA ORNELAS ENRÍQUEZ

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

Equipo [Rodrigo Monterrubio Ruiz. ] Rodrigo Monterrubio [Ruiz ], ,

Resumen

La energía eólica es la energía que se obtiene del viento. Se trata de un tipo de energía cinética producida por el efecto de las corrientes de aire. Esta energía la podemos convertir en electricidad a través de un generador eléctrico. Es una energía renovable, limpia, que no contamina y que ayuda a reemplazar la energía producida a través de los combustibles fósiles.

Pregunta de Investigación

¿Cómo genera energía el viento?

Planteamiento del Problema

Estamos constantemente luchando contra el cambio climático y buscando nuevas vías para cuidar nuestro entorno y hacerlo más sostenible. Un paso importantísimo es el uso de las energías renovables o alternativas a las energías tradicionales. Éstas dañan el medioambiente a través de los residuos que generan y que proceden de la producción de ellas mismas.

Uno de sus puntos fuertes es que tienen un impacto ambiental muy escaso, pues además de no emplear recursos finitos, no generan contaminantes.

Antecedentes

A las energías renovables se les conoce también como energías alternativas o energías verdes.

¿Qué características tienen las energías renovables?

Ayudan a potenciar el autoconsumo

El uso de las energías renovables contribuye a que las casas sean mucho más autosuficientes en su consumo eléctrico. En un futuro no muy lejano, todos los edificios construidos deberán tener sus propias placas solares, calderas de biomasa o puntos de recarga para el coche eléctrico en su garaje comunitario; el autoconsumo eléctrico es mucho más fácil de alcanzar de lo que imaginamos.

Son energías beneficiosas para el medio ambiente

Estamos constantemente luchando contra el cambio climático y buscando nuevas vías para cuidar nuestro entorno y hacerlo más sostenible. Un paso importantísimo es el uso de las energías renovables o alternativas a las energías tradicionales. Éstas dañan el medioambiente a través de los residuos que generan y que proceden de la producción de ellas mismas.

Son recursos naturales gratuitos e inagotables

Las energías renovables proceden de recursos naturales de acceso gratuito e inagotables. Siempre tendremos agua, viento o sol con los que producir energía limpia. En cambio, la energía generada a partir de combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas) dispone de unos recursos limitados y son contaminantes para el medioambiente.

Las energías renovables pueden llegar a lugares aislados

Las energías renovables, al generar la energía a través de fuentes naturales, se pueden encontrar en cualquier sitio del mundo; con lo cual, cualquier rincón del mundo puede generar su propia energía y ser autosuficiente.

 

¿Qué tipos de energías renovables existen?

Existen diferentes tipos de energías renovables. Partimos de la base de que podemos obtener energía de muchas maneras, solo hay que transformarla, en este caso, en energía eléctrica. En la naturaleza podemos encontrar variedad de fuentes inagotables de las que extraer energía. A continuación, enumeramos los diferentes tipos de energías renovables que existen:

Energía solar

La energía solar es aquella que obtenemos del sol. A través de placas solares se absorbe la radiación solar y se transforma en electricidad que puede ser almacenada o volcada a la red eléctrica. También existe la energía solar termoeléctrica, que es aquella que utiliza la radiación solar para calentar un fluido (que puede ser agua), hasta que genere vapor, y accione una turbina que genera electricidad. Puedes ampliar la información sobre.

Energía eólica

En el caso de la energía eólica la generación de electricidad se lleva a cabo con la fuerza del viento. Los molinos de viento que están en los parques eólicos son conectados a generadores de electricidad que transforma en energía eléctrica el viento hace girar sus aspas.

Energía hidráulica

La energía hidráulica o hidroeléctrica es otra de las energías alternativas más conocidas. Utiliza la fuerza del agua en su curso para generar la energía eléctrica y se produce, normalmente, en presas.

Biomasa

Esta energía alternativa es una de las formas más económicas y ecológicas de generar energía eléctrica en una central térmica. La energía biomasa consiste en la combustión de residuos orgánicos de origen animal y vegetal. Con producto biodegradable, como serrín, cortezas y todo aquello que pueda ir “al contenedor marrón”, se puede prensar un combustible que prenda el fuego a modo de yesca, siendo sustituible el carbón por este producto y, a gran escala, pudiendo ser utilizado para producción de energía de forma renovable.

Biogás

El biogás es una energía alternativa producida biodegradando materia orgánica, mediante microorganismos, en dispositivos específicos sin oxígeno, así se genera un gas combustible que se utiliza para producir energía eléctrica.

Energía del mar

 

La energía mareomotriz o undimotriz según si aprovecha la fuerza de las mareas o de las olas, es la producción de energía (eléctrica) gracias a la fuerza del mar.

 

Energía geotérmica

 

Energía alternativa que nace en el corazón de la tierra, la energía geotérmica es aquella que aprovecha las altas temperaturas de yacimientos bajo la superficie terrestre (normalmente volcánicos) para la generación de energía a través del calor, pues suelen encontrarse a 100 o 150 grados centígrados.

 

¿Qué es la energía eólica?

 

La energía eólica es la energía que se obtiene del viento. Se trata de un tipo de energía cinética producida por el efecto de las corrientes de aire. Esta energía la podemos convertir en electricidad a través de un generador eléctrico. Es una energía renovable, limpia, que no contamina y que ayuda a reemplazar la energía producida a través de los combustibles fósiles.

El mayor productor de energía eólica del mundo es Estados Unidos, seguido de Alemania, China, India y España. En América Latina el mayor productor es Brasil. En España, la energía eólica abasteció de electricidad al equivalente a 12 millones de hogares, esto es un 18% de las necesidades del país (Fuente AEE). Esto significa que gran parte de la energía verde que ofrecen las compañías eléctricas del país, incluyendo la que lleva a tu hogar factorenergia, proviene de los parques eólicos y tiene este origen renovable.

Si quieres saber más sobre el resto de energías renovables,

 

 

 

 

 

¿Cómo funciona la energía eólica?

 

La energía eólica se obtiene al convertir el movimiento de las palas de un aerogenerador en energía eléctrica. Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento, sus predecesores son los molinos de viento.

Un aerogenerador lo conforman la torre; un sistema de orientación ubicado al final de la torre, en su extremo superior; un armario de acoplamiento a la red eléctrica pegado a la base de la torre; una góndola que es el armazón que cobija los componentes mecánicos del molino y que sirve de base a las palas; un eje y mando del rotor por delante de las palas; y dentro de la góndola, un freno, un multiplicador, el generador y el sistema de regulación eléctrica.

 

Turbina eólica

 

Las palas están conectadas al rotor, a su vez conectado al eje (colocado en el polo), que envía la energía de rotación al generador eléctrico. Este generador utiliza imanes para producir voltaje eléctrico y, por tanto, energía eléctrica.

Los parques eólicos evacuan la electricidad producida desde su centro de transformación mediante una línea eléctrica hasta una subestación de distribución, a la que se le suministra la energía producida, que ésta hace llegar hasta el usuario final.

¿Cuáles son los inconvenientes de la energía eólica?

 

El viento no está garantizado

El viento es relativamente impredecible por lo que no siempre se cumplen las previsiones de producción, especialmente en unidades temporales pequeñas. Para minimizar los riesgos las inversiones en este tipo de instalaciones son siempre a largo plazo, con lo que el cálculo del retorno de éstas es más seguro. Se entiende mejor este inconveniente con un dato: los aerogeneradores sólo funcionan correctamente con ráfagas de viento entre los 10 y los 40 Km/h. A velocidades menores la energía no resulta rentable y a mayores supone un riesgo físico para la estructura.

Energía no almacenable

Se trata de energía que no se puede almacenar, sino que debe ser consumida de manera inmediata cuando se produce. Eso hace que no pueda ofrecer una alternativa completa al uso de otros tipos de energía.

Impacto en el paisaje

Los grandes parques eólicos tienen un fuerte impacto paisajístico y son visibles desde largas distancias. La altura promedio de las torres/turbinas oscila entre os 50 y los 80 metros, con palas giratorias que se elevan otros 40 metros. El impacto estético en el paisaje a veces genera malestar en la población local.

Afectan a las aves

Los parques eólicos pueden tener un impacto negativo a la avifauna, especialmente entre las aves rapaces nocturnas. El impacto en la avifauna se debe a que las palas giratorias pueden moverse a una velocidad de hasta 70 Km/h. Las aves no son capaces de reconocer visualmente las cuchillas a esta velocidad, chocando con ellas fatalmente.

Objetivo

Mayor utilización de los diferentes tipos de energía renovable..

Justificación

El viento es una fuente de energía inagotable

Hipótesis

Ser capaces de mejorar  el generador eólico, con el fin de obtener mayores beneficios, tales como:

ü  Un generador eólico más resistente, con materiales reciclables y económicos.

ü  Producir energía eléctrica a menor costo.

ü  Reducir la contaminación.

El hecho de mejorar, no significa deficiencias en  el generador eólico existente, pero si cambios que consideramos son necesarios para un uso más eficiente del equipo,  estos cambios  se tendrán a prueba,  para evaluar y tomar las decisiones más adecuadas acerca del proyecto.

Método (materiales y procedimiento)

La Metodología usada en este proyecto se basó en el manual de construcción de 1 aerogenerador.

Materiales:

 

  1. Base de cartón de 17 x 38 cm
  2. Aspas de Plastico
  3. Un motor
  4. Cables de conducción de .05 ml de diámetro 4 cm de largo
  5. 1 foco pequeño

 

 

  1. Se construyo una peueña casa de carton para poder representar el uso de la energia eolica dentro de los hogares.

 

2.Se coloco la casita de carton sobre la base de carton.

 

3.Se conectaron los cables al motor.

 

4.Se colocaron las aspas pegadas al motor

 

5.Se coloco un palito de madera para poder sostener el motor y las aspas arriba de la pequeña casa de carton.

Galería Método

Resultados

Se logró documentar e ilustrar los pasos seguidos por los autores en la construcción del sistema eólico. Se comprobó mediante pruebas de campo

 

con aspas de plástico se obtiene una mejora en la capacidad del sistema de generar energía eléctrica. Gracias a las elecciones de materiales reciclados se logró reducir costos de fabricación en los componentes de metal del sistema.

Galería Resultados

Discusión

La eficiencia del generador dependen de que tan aerodinámicas sean las aspas, esta actividad es de suma importancia.

Conclusiones

La introducción de un sistema inversor ayudaría a introducir la energía almacenada en las baterías hacia el sistema eléctrico residencial.

Un sistema de control electrónico sería ventajoso para controlar la carga de las baterías conforme a la generación y la demanda eléctrica de las cargas conectadas, de esta manera protegiendo los bancos de baterías aumentando su vida útil y protegiendo al generador de la sobre-generación y permitiendo el freno automático en caso de vientos excesivos que pudieran dañar la estructura o el sistema.

Bibliografía

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography