Desde épocas remotas, el ser humano ha aprovechado los recursos naturales para abastecerse y satisfacer sus necesidades. Con los aumentos en la población global y las paulatinas mejoras en los niveles de vida de las personas, el tema de la producción de energía eléctrica y los principales recursos de las que ésta se obtiene han sido motivo de debate, discusión e incertidumbre.

Actualmente el mercado de producción energética mundial se basa principalmente en el aprovechamiento de combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural. Sin embargo, estos recursos, además de ser no renovables e ir disminuyendo conforme la demanda de energía de la población del orbe aumenta, también son responsables de gran parte de la producción de bióxido de carbono y el impacto ambiental que esto ha traído como resultado.

Entonces, nos encontramos frente a un dilema: ¿cómo producir energía sin dañar el planeta, y además hacerlo de forma ecológica? La respuesta son las energías renovables o energías limpias o energías verdes. Y uno de los recursos renovables que más interés por su desarrollo e investigación ha provocado es el aprovechamiento del viento; la energía eólica es uno de los pilares del futuro energético, y aquí te hablaremos un poco más de ella.

¡Icen las velas! Un viaje por la historia de la energía de los vientos

El primer registro conocido del aprovechamiento de la energía eólica se remonta hasta el año 3000 a. e. c., cuando la antigua civilización egipcia utilizaba la fuerza del viento para desplazarse por las aguas del río Nilo con sus naves de vela. Las primeras máquinas eólicas datan del siglo VI e. c., en la región de Sistán, entre Irán y Afganistán; se trata de los primeros molinos, conocidos como «los molinos persas», que eran de eje vertical y se utilizaban para moler granos y bombear agua.

Más adelante fueron introducidos en Occidente por los cruzados y los primeros países que los recibieron fueron Italia, España y Grecia; estas naciones desarrollaron un modelo distinto (de eje horizontal) que, al contrario de su antecesor, ofrecía una mayor potencia, pues actuaba de forma continua la presión de la corriente sobre las aspas, las cuales solían tener una forma de cruz con cuatro u ocho brazos. Algunos de estos molinos aún existen en ciertas zonas del Mediterráneo, como en la isla de Mikonos, donde se utilizan como museos o como residencias.

Unos siglos después, los holandeses mejoraron el diseño de los molinos y comenzaron a utilizarlos extensivamente para drenar las regiones pantanosas del río Rin. El científico Danes Poul la Cour diseñó el primer aerogenerador eléctrico para los molinos de viento, y en el siglo XIX se inventó una turbina para molinos de viento capaz de utilizar 60% del poder del viento y producir hasta 65 kilowatts. Pero luego, con la Revolución Industrial, vino el auge del aprovechamiento de los recursos fósiles y la generación de electricidad por la fuerza del viento quedó relegada en la industria por numerosos años.

No fue sino hasta la década de 1970 cuando, debido a la crisis del petróleo y la creciente preocupación por el impacto medioambiental causado por los combustibles fósiles, el mercado de la energía eólica fue retomado. A partir de ese momento, la investigación en este campo ha incrementado, permitiendo así que la tecnología eólica se desarrolle continuamente y lo siga haciendo en nuestros días.

Convertir el aire en kilowatts: el poder de la energía eólica en cifras

Una turbina tiene más de ocho mil partes y básicamente funciona con aire: el viento es aire en movimiento y, por ende, posee energía cinética; la potencia de esta energía es captada por los aerogeneradores de los sistemas eólicos modernos, que transforman la energía del viento en electricidad a través de un generador eléctrico que es conectado a la turbina eólica. Hoy día, los aerogeneradores estándar más comerciales comienzan a generar electricidad con vientos que alcanzan los 3.5 metros por segundo y, por seguridad, trabajan con vientos no mayores a 25 metros por segundo, cuyas correspondientes potencias nominales (máximas) van de los 10 a los 3000 kilowatts.

A nivel mundial, en 2015: se evitó la emisión de más de 637 millones de toneladas de bióxido de carbono y había 314 000 turbinas girando y produciendo electricidad. Anualmente, en comparación con fuentes fósiles, se pueden salvar cerca de dos mil litros de agua por cada mega watt producido por hora. Esta energía verde genera entre 17 y 39 veces el poder que consume, cifras que contrastan con las 16 veces de las plantas nucleares y las 11 veces de las plantas de carbón.

Para el año 2015, la energía eólica ya cubría 3.7% de la demanda de energía eléctrica global, poco a poco va perfilándose para convertirse en una energía competitiva, la cual pretende alcanzar el nivel de energías fósiles como el carbón y el gas. En países europeos como España y Dinamarca, 30% del consumo eléctrico es generado por sus parques eólicos.

«No puede impedirse el viento, pero pueden construirse molinos»

Actualmente países americanos como Brasil, Estados Unidos, México, Chile y Argentina han optado por aventurarse en la implementación de parques eólicos. En México, la Secretaría de Energía fijó la meta de alcanzar 35% de energía limpia para 2024 y la Asociación Mexicana de Energía Eólica señala: «Para alcanzar esta meta la tecnología eólica juega un rol fundamental, ya que en la mayor parte de los países con metas similares la energía eólica ha sido responsable de alrededor de dos tercios del objetivo total». En 2009 la Asociación Mundial de Energía Eólica dio a México un reconocimiento por haber contado con el mayor crecimiento de capacidad de generación de electricidad con viento (en términos porcentuales).

Por otro lado, existe gran cantidad de mitos que desprestigian el uso de esta fuente de energía renovable, como la contaminación auditiva provocada por los aerogeneradores o el peligro latente de los parques eólicos para las aves. Estos rumores han sido constantemente desacreditados por distintas organizaciones ecológicas y científicas, que apoyan y destacan la importancia de su desarrollo para el futuro de la producción energética. En realidad, como bien dicen los holandeses, pobladores de la tierra de los tulipanes y los molinos de viento: «No puede impedirse el viento, pero pueden construirse molinos».

De los lejanos parques eólicos a las plazas y los hogares

La evolución de los aerogeneradores se ha dado a paso acelerado en los últimos años, se han creado nuevos diseños para turbinas y molinos que aprovechen mejor la fuerza del viento y a la vez disminuyan los costes de su producción. Además, los modelos de microgeneración de energía eólica han permitido que cada vez con más frecuencia esta tecnología llegue a los hogares y permita reducir o eliminar la dependencia de las redes eléctricas convencionales; tan sólo en España, más de diez millones de hogares cuentan con ella.

En Islandia, la empresa Icewind se dedica al desarrollo y la futura comercialización de unas turbinas hechas a mano, construidas con materiales de alta resistencia y ligeros, como fibra de carbono, acero inoxidable y aluminio. Además de abaratar el coste de la turbina y permitir que más personas adquieran una para la producción eléctrica de sus hogares, también se pretende que sean más resistentes contra las adversidades climáticas como la nieve. Estas turbinas pueden resistir vientos de hasta 50 metros por segundo (m/s), pueden producir energía hasta con vientos bajos de 2 m/s, son casi silenciosas, de bajo mantenimiento, no necesitan enfrentar la dirección del viento, duran hasta 30 años y no representan un peligro para las aves.

Por su parte, Altaeros Energies trabaja en otorgar una infraestructura de próxima generación a zonas rurales a través de la implementación de turbinas flotantes que funcionan a alturas de arriba de 200m, con lo cual se puede obtener un mayor aprovechamiento de los vientos. Estas turbinas tienen como objetivo la generación de energía, la conectividad con redes de telecomunicaciones y habilitar servicios que ayuden a la agricultura con su tecnología. Esta turbina es capaz de duplicar la producción de energía eólica a un bajo costo y sin necesidad de una constante vigilia en su logística.

Y, en atención a otro tipo de mercado, la empresa francesa NewWind ha experimentado con la creación de árboles de viento, descritos como «la alianza de la alta tecnología y el diseño al servicio del autoconsumo». Diseñados para instalarse en plazas, parques, estacionamientos y otros lugares públicos dentro de las ciudades, estos sistemas de producción de electricidad tienen forma de árbol y en sus hojas de plástico verde dispuestas a tresbolillo hay microturbinas eólicas incrustadas, que giran a partir de que el viento alcanza los 2 m/s.

Así pues, las energía renovables son parte sumamente importante del futuro de la producción eléctrica, en tanto nos permitirán contribuir a cubrir el aumento de la demanda energética de tal manera que la población humana y la naturaleza puedan convivir en armonía. El poder de los vientos nos guía hacia el futuro, y es nuestra misión zarpar rumbo a ese mañana, aprovechando la brisa de cambio que hoy soplan la ciencia, la tecnología y la innovación.

Doris Salazar (Comunicación y Difusión, PIT-UAS) / Belem Ruiz (Coordinación de Edición y Comunicación, PIT-UAS).