LA ATMÓSFERA Y LA ENERGÍA EÓLICA  

ELABORÓ:MENDÉZ MARÍN ANTONIO JARED

VALENCIA SÁNCHEZ REYNA LETICIARUÍZ LÓPEZ ELIDETH ANTONIA

ACEVEDO SARABIA JAVIERPERALTA OROZCO RICARDO ELÍ

PAZ TOLEDO JAVIERDARLIN DE JESÚS MARCOS CAMILO

TORRES VILLALOBOS EMILIO ISIDRO 

ING. VELASCO GÓMEZ JOSÉ LUIS   

H. Cd. Juchitán de Zaragoza, Oaxaca, 6 de octubre de 2015

LA ATMÓSFERA Y LA ENERGÍA EÓLICA

• LA ATMOSFERA, ESTRUCTURA, COMPOSICIÓN Y PROPIEDADES• CLIMA Y TIEMPO• ELEMENTOS QUE DETERMINAN EL CLIMA Y EL TIEMPO• CONTAMINACIÓN DEL AIRE Y CAMBIO CLIMÁTICO• CLASIFICACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE CLIMAS EN MÉXICO• CALIDAD DEL AIRE EN ZONAS URBANAS, INDUSTRIALES Y

RURALES• DISTRIBUCIÓN DE LAS ZONAS EÓLICAS EN MÉXICO• TECNOLOGÍAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA

EÓLICA• ENERGÍA EÓLICA PARA PROCESOS MECÁNICOS• ENERGÍA EÓLICA PARA CONVERSIÓN EN ENERGÍA ELÉCTRICA• POTENCIAL DE MÉXICO PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA

ENERGÍA EÓLICA

LA ATMOSFERA, ESTRUCTURA, COMPOSICIÓN Y PROPIEDADES

La atmósfera es la capa de gas que rodea a un cuerpo celeste. Protege la vida de la Tierra, absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiación solar ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos. La altura de la atmósfera de la Tierra es de más de 100 km,

Estructura: La Atmósfera se puede estructurar en 2 capas, atendiendo a su composición:

• Homoatmósfera (0 Km a 60 Km): Está formada por una mezcla de gases denominado AIRE. Los

componentes mayoritarios de esta capa son el N2,

O2, Argón, agua y CO2.

• Heteroatmósfera (60 Km a 10000 Km): En esta zona los gases se encuentran separados en capas atendiendo al peso del átomo que allí se encuentra. Se puede distinguir la capa de oxígeno, la capa de helio y la capa de hidrógeno, que es la última.

Figura 4.1: Estructura de la atmósfera

Troposfera (0 KM a 12Km): Es la capa de la Atmósfera donde se desarrolla la vida y se producen los fenómenos atmosféricos.  Esta capa termina en la Tropopausa.

Estratosfera (12 Km a 45 Km): Se produce un aumento en la temperatura de la Atmósfera que puede alcanzar los 100ºC. En esta capa se sitúa la capa

de Ozono, es decir, la Ozonosfera. El ozono ( 03) es un gas estable que

absorbe radiaciones UV. Este tipo de radiaciones imposibilita el desarrollo de la vida. Esta capa termina en la Estratopausa.

Mesosfera (40Km a 90Km): Se produce una disminución de la temperatura, que puede llegar a -80 ºC. Esta capa termina en la Mesopausa.

Figura 4.2:Distancias entre capas

ESTRUCTURA:

Ionosfera o Termosfera (90Km a 500Km): Se denomina así porque los átomos y moléculas existentes se encuentran en forma de iones, es decir, con carga eléctrica. También, se denomina Termosfera, porque la temperatura de esta capa aumenta hasta los 1.500 ºC, debido a la absorción de la energía de las radiaciones que llegan a ella. En esta capa se produce la reflexión de las ondas de radio y televisión.

Exosfera: La exosfera es la capa de la atmósfera terrestre en la que los gases poco a poco se dispersan hasta que la composición es similar a la del espacio exterior. Es la última capa de la atmósfera, se localiza por encima de la termosfera, aproximadamente a unos 580 km de altitud, en contacto con el espacio exterior, donde existe prácticamente el vacío. Su límite con el espacio llega en promedio a los 10 000 km por lo que la exosfera está contenida en la magnetosfera (500-60 000 km), que representa el campo magnético de la Tierra.

La composición de la atmósfera:

Nitrógeno: constituye el 78 % del volumen del aire. Está formado por moléculas que tienen dos átomos de nitrógeno, de manera que su fórmula es N2. Es un gas inerte, es decir, que no suele reaccionar con otras sustancias.

Oxígeno: representa el 21 % del volumen del aire. Está formado por moléculas de dos átomos de oxígeno y su fórmula es O2. Es un gas muy reactivo y la mayoría de los seres vivos lo necesita para respirar.

Otros gases: del resto de los gases de la atmósfera, el más abundante es el argón (Ar), que contribuye en 0,9 % al volumen del aire. Es un gas noble que no reacciona con ninguna sustancia.

Dióxido de carbono: está constituido por moléculas de un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, de modo que su fórmula es CO2. Participa en procesos muy importantes. Las plantas lo necesitan para realizar la fotosíntesis, y es el residuo de la respiración y de las reacciones de combustión. Este gas, muy por detrás del vapor de agua, ayuda a retener el calor de los rayos solares y contribuye a mantener la temperatura atmosférica dentro de unos valores que permiten la vida.

Ozono: es un gas minoritario que se encuentra en la estratosfera. Su fórmula es O3, pues sus moléculas tienen tres átomos de oxígeno. Es de gran importancia para la vida en nuestro planeta, ya que su producción a partir del oxígeno atmosférico absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta procedentes del Sol.

Vapor de agua: se encuentra en cantidad muy variable y participa en la formación de nubes. Es el principal causante del efecto invernadero.

Partículas sólidas y líquidas: en el aire se encuentran muchas partículas sólidas en suspensión.

Tabla 4.1: Gases variables en el aire Tabla 4.2: Gases fijas en el aire

Propiedades Físicas de la Atmósfera:a) Movilidad: Al igual que todos los astros que forman el universo, la atmósfera es dinámica, es decir, está en continuo movimiento. Su movilidad se debe a varias casusas, como la rotación de la Tierra, la diferencia de temperatura y las propiedades físico-químicas de los gases.b) Compresibilidad: La atmósfera aumenta o disminuye su volumen por la acción de la temperatura, lo cuál da lugar a cambios de presión y ocasiona que la atmósfera se expanda  y se contraiga.c) Forma: Por ser una capa gaseosa que envuelve a la Tierra, la atmósfera adopta su forma, ya que los gases de las regiones polares, al enfriarse, se contraen, y por tanto,  su espesor es menor. Lo contrario ocurre en la zona ecuatorial, donde las altas temperaturas dilatan los gases y engrosan la atmósfera.d) Color: La atmósfera es incolora, pero predomina el color azul al espectro solar que origina pequeñas partículas gaseosas y a que los rayos azules, al igual que los de color violeta, sufren desviaciones mayorese) Altura: Aun no se ha determinado el límite de la atmósfera, pero los satélites artificiales han puesto de manifiesto que hasta los 1000 a 1200 km se encuentran partículas gaseosas atraídas por la gravedad.f) Diatermancia: Es la propiedad atmosférica que consiste en dejar pasar los rayos solares sin absorber su energía.

Figura 4.3: Propiedades por km de la atmosfera

CLIMA Y TIEMPOClima: corresponde al promedio del tiempo atmosférico, observado en forma científica durante un largo periodo de tiempo.

Tiempo: es la condición de la atmosfera, en un lugar determinado y en un instante preciso.

Con frecuencia se confunde el tiempo atmosférico y el clima de un lugar. El tiempo atmosférico a una hora determinada.

Figura 4.4: Diversos climas en un tiempo y lugar determinado del planeta

ELEMENTOS QUE DETERMINAN EL CLIMA Y EL TIEMPO

La climatología es la ciencia que se encarga de estudiar las variedades climáticas que se producen en la Tierra y sus diferentes características en cuanto a: temperaturas, precipitaciones, presión atmosférica y humedad

Elementos del clima:

Temperaturas: Se establecen mediante promedios. Hablamos de temperaturas medias (diarias, mensuales, anuales...) y de oscilación o amplitud térmica, que es la diferencia entre el mes más frío y el mes más cálido de un lugar.

Precipitaciones: Se establecen mediante los totales recogidos en los pluviómetros, las cantidades se suman y determinan el régimen pluviométrico del lugar o zona, estimándose como lugar seco o húmedo o estación húmeda o de humedad constante.

Presión atmosférica: En las masas de aire, los distintos niveles de temperatura y humedad determinarán los vientos, su dirección y fuerza. La presión del aire se mide con el barómetro, que determina el peso de las masas de aire por cm2, se mide en milibares y se considera un nivel de presión normal el equivalente a 1.013 mbs.

Humedad: La humedad de las masas de aire se mide con el higrómetro, que establece el contenido en vapor de agua.

Figura 4.5: Sistema del clima

Factores del clima:

Latitud: Según la latitud se determinan las grandes franjas climáticas, en ello interviene la forma de la Tierra, ya que su mayor extensión en el Ecuador permite un mayor calentamiento de las masas de aire en estas zonas permanentemente; disminuyendo progresivamente desde los Trópicos hacia los Polos, que quedan sometidos a las variaciones estacionales según la posición de la Tierra en su movimiento de traslación alrededor del Sol.

Altitud: La altitud respecto al nivel del mar influye en el mayor o menor calentamiento de las masas de aire. Es más cálido el que está más próximo a la superficie terrestre, disminuyendo su temperatura progresivamente a medida que nos elevamos, unos 6,4º C.. cada 1.000 metros de altitud.

La localización: La situación de un lugar, en las costas o en el interior de los continentes, será un factor a tener en cuenta a la hora de establecer el clima de esa zona, sabiendo que las aguas se calientan y  enfrían más lentamente que la tierra, los mares y océanos suavizan las temperaturas extremas tanto en invierno como en verano, el mar es un regulador térmico.

Factores del tiempo:

Algunos factores que determinan el estado de tiempo son:• La presión del aire• La temperatura• El viento• La humedad relativa• La nubosidad• La precipitación• Los truenos y relámpagos

Figura 4.6: Representación esquemática de algunos factores del tiempo

Estos factores del estado del tiempo afectan de forma directa los siguientes fenómenos atmosféricos:• La formación de nubes• El movimiento de las masas de aire• Formación de huracanes• Formación de tornados• Tormentas eléctricas• Nieve• Frentes fríos, calientes, estacionarios y obstruidos.

Figura 4.7: distintos tipos de fenómenos atmosféricos

Cambios en el estado del tiempo:

• Los cambios del tiempo ocurren porque nuestra atmosfera se encuentra en constante movimiento debido a la energía solar que llega a la superficie.

• Los cambios de estado del tiempo ocurren con cada estación debido a que la tierra se inclina cuando gira alrededor del sol.

Figura 4.8: Movimiento de traslación de la tierra provocando las estaciones del año

CONTAMINACIÓN DEL AIRE Y CAMBIO CLIMÁTICO

La contaminación del aire se produce cuando ciertos gases tóxicos entran en contacto con las partículas de la atmósfera, perjudicando de forma seria y dañina a la salud del hombre, de animales y plantas.

Los principales gases contaminantes atmosféricos son:• El óxido de azufre que se origina en las refinerías de petróleo• El monóxido de carbono de las estufas y coches• El óxido de nitrógeno que existen en puntos de energía nuclear y vehículos de

combustión interna• El dióxido de carbono proveniente de industrias y de la actividad de deforestación

Contaminantes atmosféricos primarios y secundarios:

• Los contaminantes primarios: son los que se emiten directamente a la atmósfera como el dióxido de azufre SO2, que daña directamente la vegetación y es irritante para los pulmones.

• Los contaminantes secundarios: son aquellos que se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la atmósfera. 

Efectos de los gases de la atmósfera en el clima:

Efectos climáticos o cambio climático: generalmente los contaminantes se elevan o flotan lejos de sus fuentes sin acumularse hasta niveles peligrosos. Los patrones de vientos, las nubes, la lluvia y la temperatura pueden afectar la rapidez con que los contaminantes se alejan de una zona.

El efecto invernadero: es un proceso en el que la radiación térmica emitida por la superficie planetaria es absorbida por los gases de efecto invernadero atmosféricos y es reflejada en todas las direcciones. Evita que una parte del calor recibido desde el sol deje la atmósfera y vuelva al espacio. Esto calienta la superficie de la Tierra.

Figura 4.9: Proceso del efecto invernadero

Actividades como la quema de combustibles derivados del carbono aumentan esa proporción y el efecto invernadero aumenta.

Daño a la capa de ozono: El daño a la capa de ozono se produce principalmente por el uso de clorofluorocarbonos. La capa fina de moléculas de ozono en la atmósfera absorbe algunos de los rayos ultravioletas antes de que lleguen a la superficie de la tierra, con lo cual se hace posible la vida en la tierra. El agotamiento del ozono produce niveles más altos de radiación UV en la tierra, con lo cual se pone en peligro tanto a plantas como a animales.

Calentamiento Global: se refiere al aumento gradual de las temperaturas de la atmósfera y océanos de la Tierra que se ha detectado en la actualidad, además de su continuo aumento que se proyecta a futuro. Calentamiento global y cambio climático producido por los gases de efecto invernadero.

Figura 4.10: Síntomas producidas por la contaminación del aire si la capa de ozono se deteriora mas

CAMBIO CLIMATICOPor "cambio climático" se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos comparables. Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros meteorológicos: • Temperatura• Presión • Atmosférica • Precipitaciones 

Figura 4.11: El ser humano principal culpable del cambio climático y sus efectos a la tierra

CLASIFICACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE CLIMAS EN MÉXICO

Climas tropicales: Los climas tropicales se extienden de norte a sur a partir del Trópico de Cáncer, a lo largo de las llanuras costeras del Golfo de México y del océano Pacífico, así como en el istmo de Tehuantepec y en gran parte de la península de Yucatán. Estos climas se caracterizan porque su temperatura media anual es mayor a 18ºC y llueve de 800 a 4 000 mm al año. Dependiendo de sus precipitaciones, existen tres tipos de climas tropicales: tropical con lluvias todo el año; tropical con lluvias en verano y tropical con lluvias monzónicas.

Climas secos: Los climas secos se extienden en la mayor parte del norte del país, incluyendo la península de Baja California. En estos climas las temperaturas son extremas. Durante el día llega a estar por arriba de los 40 ºC y durante la noche puede disminuir por debajo de los 0 ºC.

Climas templados: Estos climas se presentan porque, a pesar de que a esas latitudes les corresponderían climas cálidos, la altitud disminuye la temperatura, y éstas son regiones altas. Las zonas templadas se localizan principalmente en las Sierras Madres Occidental y Oriental en el Sistema Volcánico Transversal y las Sierras de Chiapas, así como en la Mesa del Centro. Estos climas poseen una temperatura media anual que está entre los 12º y los 18 ºC.

Climas polares: En México sólo existe el clima polar de alta montaña. Las temperaturas promedio se encuentran entre los 10 ºC y por debajo de los 0 ºC.

Tabla 4.3: Características térmicas Tabla 4.4: Clasificación de los grupos abreviadamente

DISTRIBUCIÓN DE LOS CLIMAS EN NUESTRO PAÍS

Figura 4.12: Climas en México

CALIDAD DEL AIRE EN ZONAS URBANAS, INDUSTRIALES Y RURALES

La calidad del aire es una indicación de cuanto el aire esté exento de polución atmosférica, y por lo tanto apto para ser respirado.

Las principales fuentes andrógenos de contaminación del aire son:• Las fábricas o instalaciones industriales, que no tienen los filtros

adecuados para las emisiones aéreas;• Centrales termoeléctricas;• Vehículos automotores con motor de combustión interna

La calidad del aire puede ser comprometida también por causas naturales como por ejemplo:• Erupciones volcánicas;• Vientos fuertes con transporte de partículas en suspensión.

La lucha contra la contaminación atmosférica se desarrolla en los siguientes frentes:• En el control de las fuentes de contaminación andrógenos y

fijación de estándares adecuados para las emisiones• Monitoreo de la calidad del aire y determinación de estándares

mínimos, a partir de las medidas de limitaciones de emisiones.Figura 4.13: Causas posibles de la contaminación del aire

Zonas urbanas: la contaminación es severa ya que principalmente los gases son el dióxido de carbono, azufre y plomo ya que en las ciudades su principal problema de contaminación son:• Vehículos• Industrias• Desechos orgánicos o residuos• Consumo excesivo de energía eléctrica• Quema de basura o algún otro material que provoque humo

Zonas industriales: la contaminación es mucho mas grave ya que las principales industrias como la de elaboración de carros, maquinarias, electrodomésticos, de equipos de belleza, etc.. Dejan residuos químicos que lamentablemente en su mayoría son expulsados a la atmosfera y por si fuera poco en lagos o ríos. Lo cual podrían ocasionar la deterioración de la capa de ozono y por consecuencia afectar la vida en la tierra.

Zonas rurales: en estos tipos de lugares el ambiente del aire es limpio ya que a su alrededor no hay industrias, carros, etc. Cosas que en las ciudades o industrias tendrían lo cual hace que sea un lugar perfecto para respirar, hacer ejercicio ya que la atmosfera de alrededor es casi limpio. Sin embargo hay causas naturales que podrían deteriorar un poco el ambiente atmosférico en las zonas rurales, podrían ser:• Las erupciones de volcanes que emanan dióxido de azufre y dióxido de carbono• Por efecto de vientos fuertes que pueden transportar partículas contaminantes• Exceso de tormentas eléctricas ya que esto puede ocasionar un deterioro momentáneo en el

lugar provocando que los rayos ultravioletas atraviesen mas fácil cierto área afectada por este fenómeno

Figura 4.14: grafica de lugares mas afectados de los estados de México zona urbana e industrial

Figura 4.15: grafica de posibles procesos tecnológicos mas contaminantes

ENERGÍA EÓLICALa energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas.

Estructura:• Aspas. Son la parte de la turbina que recibe

directamente la energía del viento; los diseños avanzados están orientados a aprovechar al máximo esta energía.

• Rotor. Está compuesto por las aspas y el eje al que están unidas.

• Transmisión. La potencia se transfiere mediante el eje de rotación a una serie de engranes, o transmisión, que aumentan la baja velocidad de rotación de las aspas, del orden de las 60 revoluciones por minuto (rpm), a una velocidad de entre 1,500 y 2,000 rpm.

• Generador. La alta velocidad de rotación que se obtiene del sistema de transmisión se conecta al generador que produce electricidad a partir del movimiento.

• Controles. Los diversos sistemas de control son coordinados y monitoreados por una computadora.. Los controles electrónicos mantienen un voltaje de salida constante ante los cambios de velocidad. El generador de velocidad variable es una parte importante que permite diseñar sistemas efectivos desde el punto de vista económico.

• Torre. Existen dos tipos de torres: de monotubo o tubo sólido de acero y de armadura. Las alturas varían con el tamaño del rotor entre los 25 y 50 m.

Figura 4.16: Partes de un aerogenerador

¿Qué es la AMDEE y cuáles son sus funciones?

La Asociación Mexicana de Energía Eólica es una asociación civil sin fines de lucro dedicada a impulsar el desarrollo del Sector Eólico en México. AMDEE representa a los principales actores de la industria eólica y colabora con las autoridades en promover la regulación y políticas necesarias para impulsar el desarrollo sustentable y sostenido de la energía eólica en México.

Beneficios económicos de la energía eólica.

La energía eólica es actualmente una de las fuentes renovables más competitivas. A pesar de sus altos costos de inversión, los costos de operación son muy bajos, comparados con aquellos relacionados a las tecnologías convencionales.

Cuáles son los principales objetivos de la AMDEE?

La AMDEE tiene por objetivo participar en los procesos de decisión públicos y privados que inciden sobre la planeación, organización y regulación del Sector Eólico, para la promoción, implementación, instalación y operación de parques eólicos, promoviendo las mejores prácticas de la industria y el aprovechamiento de tecnologías de vanguardia a nivel mundial, beneficiando a:

Propietarios de terrenos aptos para el desarrollo de parques eólicos, a través de ingresos adicionales por los derechos de uso de sus propiedades, sin afectar su actividad tradicional.

Estados y Municipios mediante la atracción de inversionistas y la consecuente derrama económica que ello genera, tanto a nivel de la población en general como de las administraciones locales.

La industria nacional promoviendo cadenas de valor asociadas a la fabricación de bienes de capital y a los servicios requeridos por la industria eólica.

El cumplimiento de las metas nacionales respecto del compromiso sobre cambio climático, que para el caso de México implican alcanzar una participación de fuentes renovables de energía equivalente al 35% de la generación eléctrica en el país.

La INVERSIÓN PRIVADA en un mercado con un muy alto potencial de crecimiento sostenido.

DISTRIBUCIÓN DE LAS ZONAS EÓLICAS EN MÉXICO

Un parque eólico requiere únicamente del viento para funcionar. El viento es un recurso inagotable y cada MW eólico instalado evita anualmente la emisión de 2.900 toneladas de CO2 a la atmosfera, con lo cual contribuye significativamente a frenar el cambio climático. Los parques eólicos son fáciles de desmontar, dejando los terrenos donde alguna vez existió un parque eólico, prácticamente intactos al terminar su ciclo de vida.

Al cierre del 2014, México contará con una potencia instalada de alrededor de 2,551MW distribuidos en los siguientes Estados del país:

• Baja California• Baja California Sur• Nuevo León• Coahuila• Jalisco• Oaxaca• Tamaulipas• Chiapas• Quintana Roo• Yucatán

La energía que producen es equivalente a toda la que se consume en los estados de Campeche y Colima o bien, es suficiente para cubrir las necesidades eléctricas de 411,000 casas.

Figura 4.17: Distribución geográfica del recurso potencial eólico

TECNOLOGÍAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA EÓLICA

Para explotar algún potencial eólico será necesario comprar la tecnología a otro país que previamente ha invertido en el desarrollo de esta tecnología. Esto resulta en una inversión de mayor magnitud en comparación si se produjeran en nuestro país, lo que las hace ser una fuente todavía no viable para suplir parte de la producción de electricidad nacional.

México necesita empezar a invertir en el desarrollo de tecnología, esto requiere del desarrollo y adquisición de infraestructura que permita arrancar la producción de aerogeneradores para emplearlos en la explotación de todos los potenciales eólicos del territorio.

Están en incrementar la eficiencia aerodinámica de las turbinas para hacerlas más económicas en cuanto al producción de electricidad a velocidades de viento bajas.

El personal de LABINTHAP altamente calificado en flujo de fluidos desarrolla proyectos de caracterización y diseño de perfiles aerodinámicos eficientes para aplicación en turbinas, su objetivo es desarrollar una turbina de diseño propio que pueda ser empleada para la explotación del recurso eólico del país.

Tabla 4.5: Porcentaje de compra y venta de aerogeneradores

ENERGÍA EÓLICA PARA PROCESOS MECÁNICOS

Los procesos mecánicos implica el uso de los principios de la física para el análisis, diseño, fabricación de sistemas mecánicos.

Los ingenieros mecánicos usan principios como el calor, las fuerzas y la conservación de la masa y la energía para analizar sistemas físicos estáticos y dinámicos, contribuyendo a diseñar objetos.

La Ingeniería Mecánica es la rama de las máquinas, equipos e instalaciones teniendo siempre en mente aspectos ecológicos y económicos para el beneficio de la sociedad, formula y soluciona problemas técnicos mediante un trabajo interdisciplinario.

La captación de energía de los vientos se proyecta actualmente por medio de maquinas motrices mucho más sofisticadas que los primitivos milenios de vientos. La transformación de la energía captada a la forma en que se la requiere, se realiza por medio de convertidores adecuados debidamente a la maquina motriz.

La energía del viento da vueltas a dos o tres láminas a modo de propulsor alrededor de un rotor. El rotor está conectado con el eje principal, que hace girar un generador para crear electricidad.

Las máquinas eólicas. Actualmente la energía eólica se aprovecha de dos formas bien diferenciadas:

• Se utilizan para sacar agua de los pozos un tipo de eólicas llamados aerobombas.• Tipo de eólicas que llevan unidas un generador eléctrico y producen corriente cuando sopla el

viento, reciben entonces el nombre de aerogeneradores.

El proceso de producción de estos dispositivos es una combinación de diversas tecnologías. Para el sistema de captación, compuesto por un determinado número de aspas que transforman la energía del viento en energía mecánica se utiliza la tecnología de la ventilación industrial.

Los aerogeneradores tienen aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, mediante una serie de engranajes (la transmisión) al generador eléctrico.

Figura 4.18: Proceso mecánico para generar energía eléctrica

ENERGÍA EÓLICA PARA CONVERSIÓN EN ENERGÍA ELÉCTRICA

La energía eólica es la energía obtenida del viento, aquella que se obtiene de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire y así mismo las vibraciones que el aire produce.

Esta energía se capta en paletas de rotor que giran según fluye el viento alrededor de las mismas o choca contra ellas. Las paletas convierten la energía cinética del viento en energía mecánica. El rotor se conecta al eje y el par motor en el eje, creado por la rotación de las paletas, puede hacer trabajos mecánicos o generar electricidad.

un sistema que pase ese movimiento a un alternador o dinamo, y de esta forma transformar el movimiento en energía eléctrica, es algo como un abanico, pero al revés, solo que en vez de un motor, usas un alternador. se coloca un multiplicador de velocidad (en el que se pierde energía, debido a fricción entre otras) que eleva la velocidad que llega al alternador y de esta forma se obtiene una velocidad decente para ser transformada por el alternador en energía eléctrica.

En general, el viento actúa en las paletas del rotor para producir rotación ya sea produciendo un levantamiento o arrastre, dependiendo del diseño aerodinámico de la paleta. 

Figura 4.19: Parques eólicos generan más energía eléctrica

Puede instalarse un generador eléctrico empleando el eje rotatorio de la máquina de viento como el inducido de un generador. La energía mecánica del eje rotatorio se convierte en energía eléctrica según gira el inducido.

Muchos controles electrónicos y mecánicos son necesarios para controlar la orientación del rotor en el viento, el flujo de electricidad del generador y las distintas características de seguridad que se necesitan porque el generador de turbina de viento está sujeto a una gran variedad de condiciones del tiempo.

Se necesitan dispositivos como controladores, inversores (para AC) y las respectivas baterías, conectados de forma adecuada y con los cálculos debidos, ya que si no se hace correctamente puedes quemar lo que conectes al generador o incluso puede que no genere energía adecuadamente 

Figura 4.21: Conversión de energía

directa a alterna

Figura 4.20: Proceso para la distribución de la energía eléctrica generada

POTENCIAL DE MÉXICO PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA EÓLICA

En México se han identificado diferentes zonas con potencial para la explotación eólica para la generación eléctrica, entre ellas destacan la zona del Istmo de Tehuantepec, en el estado de Oaxaca, La Rumorosa en el estado de Baja California, así como en los estados de Zacatecas, Hidalgo, Veracruz, Sinaloa, y en la Península de Yucatán. El desarrollo de estos proyectos eólicos en México es consecuencia de una combinación de inversión nacional y extranjera. La Asociación Mexicana de Energía Eólica estima que el potencial de capacidad es de 10.000 MW.

Figura 4.22: Generación de energías renovables y el peso de energía eólica en los países de mayor generación eólica del mundo.

Figura 4.23: Evolución de la capacidad instalada de energía eólica en México

Figura 4.24: Distribución geográfica del recurso potencial eólico en México

Nuestro entender es que la atmosfera es algo primordial para la existencia de vida en la tierra y que debemos tratar de conservarla ya que nos protege principalmente de los rayos ultravioletas que irradia el sol o el universo mismo hacia la tierra, de igual forma la energía eólica es algo importante para la generación de electricidad por medio del viento o para cubrir nuestras necesidades del ser humano y de igual forma evitamos el uso de más fabricas para la generación de electricidad cosa evitaríamos que afectara mas nuestra atmosfera y nuestro entorno. Por eso es muy importante que seamos consientes de los que nos aporta la tierra para nuestra existencia y comodidad de tal manera hacer lo mismo por ella para evitar que la deterioremos mas.

CONCLUSIÓN

• http://es.slideshare.net/ccramos22/guia-para-la-utilizacion-de-la-energia-eolica-para-generacion-de-energia-electrica

• http://www.energy-spain.com/energia-eolica• http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujodegases/energiaeolica/energiaeolica.html

• https://www.youtube.com/watch?v=obcpoRhZGrE

BIBLIOGRAFÍA