Análisis en profundidad

Qué es la energía eólica: tipos, ventajas y desventajas

La energía eólica apunta a ser una de las principales fuentes de energía en un futuro no muy lejano.

23 Sep 2022

Redacción InnovaciónDigital360

Energía eólica

La energía eólica es una energía que surge de la utilización de las fuerzas cinéticas del viento para transformarlas en energía eléctrica. Este es uno de los métodos más usados del mundo para la generación de energía y trae consigo considerables ventajas como su bajo impacto ambiental y su bajo costo en comparación con otros tipos de energía.

Qué es la energía eólica

Cuando hablamos de energía eólica y de energía del viento, nos referimos al proceso de generación de electricidad a partir del viento o de las corrientes de aire que se producen de forma natural en la atmósfera terrestre. Es cierto que durante siglos la humanidad ha aprovechado la fuerza del viento -en particular gracias a los molinos- para simplificar toda una serie de trabajos (como moler el grano, bombear agua, etc.). Pero en todos estos casos, el viento sólo es capaz de generar energía mecánica y no electricidad: sólo a finales del siglo XIX, con la invención de los generadores eléctricos, se probaron las primeras turbinas eólicas reales. En realidad, no empezaron a extenderse -primero en Estados Unidos y luego en los países nórdicos- hasta la década de 1980. Y luego encontró una aplicación creciente a partir del año 2000, junto con la introducción de mecanismos de incentivos vinculados a los programas de descarbonización promovidos por la Unión Europea. En esencia, los modernos aerogeneradores se utilizan ahora para captar la energía cinética del viento y generar así electricidad que se reutiliza para todos los usos finales (doméstico, industrial, etc.).

Forma parte del grupo de las energías renovables, aquellas que se obtienen de fuentes naturales y que a su vez son inagotables. Es decir, que se regeneran con más velocidad de lo que tardaríamos en consumirlas. Esto hace que las futuras generaciones no tengan que preocuparse por la escasez de recursos para la generación de energía.

Una característica de este grupo de energías es que no utilizan combustibles fósiles y que contribuyen a bajar los efectos de algunos problemas ambientales como el calentamiento global.

A lo largo del artículo veremos qué tipos de energía eólica existen, cuáles son sus ventajas y desventajas y dónde y para qué se utiliza.

Ventajas y desventajas de la energía eólica

Como la gran mayoría de las fuentes de energía, la eólica tiene sus ventajas y sus desventajas, pero no hay duda de que las primeras superan a las últimas. Con el avance de la tecnología se ha logrado producir energía utilizando la fuerza del viento de forma casi tan barata como la producida con carbón o con energía nuclear. Veremos a continuación los principales aspectos positivos de esta energía renovable.

Como la fuente de generación de este tipo de energía es básicamente el viento, esta se encuentra disponible en casi todo el mundo. Por lo tanto, su creación no depende de condiciones especiales, y puede llevarse a cabo en muchos lugares. Esto también es positivo porque genera muchos puestos de trabajo a lo largo y ancho del globo terráqueo.

No solo es posible producir energía eólica en casi cualquier parte del planeta, sino que también su proceso productivo se adapta a muchos tipos de suelo. Los gigantes aerogeneradores pueden instalarse en el medio del desierto, como también pueden instalarse en suelos usados para la agricultura y la ganadería. Por ende, el espacio a utilizar para esta actividad no será un problema.

Generalmente, se buscan zonas despobladas para la instalación de los parques eólicos, para lograr el menor impacto posible sobre las personas.

Por otro lado, el uso de esta energía supone un gran avance en lo relacionado con el cuidado del ambiente. Es limpia y renovable, ya que no genera residuos que luego terminaran en la atmosfera, ni contamina. Además de ser, como dijimos previamente, inagotable. Por lo tanto, al fomentar la utilización del viento como generador de energía, estamos contribuyendo positivamente a la conservación de nuestro planeta.

Es por eso que en materia ambiental es mucho más saludable en comparación con otros tipos de energía que liberan gases a la atmosfera mediante la combustión de combustibles fósiles. Es el dióxido de carbono uno de los principales responsables del calentamiento global, el cual genera consecuencias en todo el planeta.

Por otro lado, también es más amigable para el ambiente que la energía nuclear, que trae consigo otros problemas como la generación de residuos nucleares. Dichos residuos surgen naturalmente de este tipo de producción de energía, y generalmente son radioactivos, lo que constituye, en el largo plazo, un peligro para la flora y fauna del planeta

Otro aspecto que se ha hecho más favorable con el paso de tiempo y la ayuda de las mejoras en el proceso de producción es el costo. La energía eólica es considerada barata y eficiente, lo que hace que pueda competir fácilmente con otros modos de producción de energía. 

Un dato a tener en cuenta es que mientras mayor sea la fuerza del viento en un determinado lugar, más efectiva será la producción.

Hemos mencionado algunas ventajas que supone la utilización de energía eólica, pero no debemos dejar de enumerar algunas desventajas que dificultan que la misma se convierta en la única forma de producción de energía.

Su principal desventaja es que su producción está sujeta al viento. Esto quiere decir que el resultado total de producción dependerá de cuánto sople el viento, lo cual siempre es aleatorio, y provoca que haya poca previsibilidad en la cantidad de energía que se terminará obteniendo. Sin embargo, en el sector eólico ya están trabajando en busca de una solución.

Por otro lado, si bien es cierto que el uso de este tipo de energía daña menos el ambiente en comparación con otras como la quema de combustibles fósiles, su impacto sobre el planeta no es nulo. Las grandes hélices de los aerogeneradores hieren y producen la muerte de aves y murciélagos. A su vez, contaminan la vista de diferentes paisajes naturales.

Habiendo enumerado brevemente las ventajas y desventajas, podemos llegar a la conclusión de que la energía eólica viene a impactar de manera positiva en nuestro mundo, y que con un estudio adecuado sobre cómo hacer frente a las desventajas, en un futuro podrá ser aún más favorable.

La tecnología detrás de la energía eólica

Más en detalle, el funcionamiento de un aerogenerador es bastante sencillo: cuando el viento sopla en las proximidades de un parque eólico, sus palas captan la energía cinética del viento y giran, transformándola así en energía mecánica. Este proceso acciona un generador, que a su vez tiene la delicada tarea de transformar la energía mecánica en energía eléctrica, lista para ser inyectada en las redes de distribución. También puede haber un sistema de acumulación que permita controlar la potencia suministrada, independientemente de las variaciones de la velocidad del viento. En la actualidad, las centrales eólicas están siempre equipadas con un software especial de supervisión y control, capaz de actuar sobre algunas variables mecánicas de la turbina y el generador eléctrico para garantizar un funcionamiento seguro y eficaz a lo largo del tiempo. Una turbina moderna típica empieza a generar electricidad cuando la velocidad del viento alcanza los 6-10 km/h. Por el contrario, las turbinas se desconectan si el viento sopla con demasiada fuerza (unos 88 km/h) para evitar daños en los equipos. La cantidad de energía que se puede recoger del viento depende del tamaño de la turbina y de la longitud de sus palas.

La capacidad de las turbinas eólicas ha aumentado con el tiempo. En 1985, en los inicios de esta tecnología, las turbinas típicas del mercado tenían una capacidad nominal de 0,05 (MW) y un diámetro de rotor de 15 metros. Los nuevos proyectos de energía eólica actuales tienen una capacidad media de turbina de unos 3 MW en tierra y 7 MW en el mar, pero en la actualidad también hay instalaciones con turbinas cercanas a los 10 MW, con una tendencia al alza.

Qué se hace con la energía eólica

Este tipo de energía es utilizada con diferentes fines. Uno de ellos es la producción de energía eléctrica. La misma se consigue con aerogeneradores que transforman la energía de movimiento del viento en energía mecánica y luego esta se transforma a su vez en energía eléctrica.

La energía eléctrica es usada para una amplia gama de actividades, como por ejemplo iluminar una casa, una pequeña fábrica o hasta una ciudad entera. Por otro lado, también facilita la obtención de calor y frío, la puesta en marcha de todo tipo de electrodomésticos, entre otras cosas.

En otras palabras, la energía eléctrica es imprescindible para el desarrollo de nuestra vida cotidiana y es algo muy positivo que la misma se pueda obtener con la energía eólica, ya que esta nunca se acabara.

Otro uso que se le da al viento como fuente de energía es el de bombeo de agua. Es decir, la posibilidad de extraer agua del subsuelo. Esto se logra con el uso de unos molinos llamados aerobombas, capaces de bombear una gran cantidad de agua. Por lo general, este sistema de bombeo es utilizado para abastecer con agua a lugares pequeños como comunidades rurales, o para el funcionamiento de un sistema de riego.

En algunos casos, la energía eólica es también utilizada para la obtención de hidrógeno renovable. Las fuerzas cinéticas del viento aparecen en la generación de la corriente eléctrica continua, necesaria para producir el hidrógeno. Esta fuente de energía, a su vez, tiene diversos usos muy útiles y necesarios para la humanidad, y su uso supone una gran ventaja en términos ambientales por algunas razones que mencionaremos a continuación.

El hidrógeno es utilizado, por ejemplo, en materia de movilidad para la creación de un combustible sintético que no emite dióxido de carbono. Esto es muy positivo para el ambiente y contribuye a la descarbonización. 

Este tipo de energía renovable solo emite vapor de agua evitando dejar residuos en el aire, algo que no sucede con el carbón y el petróleo. Al día de hoy hay algunos ejemplos de autos que utilizan este tipo de combustible para propulsarse, como el Toyota Mirai, uno de los primeros de este tipo en comercializarse.

Si bien este tipo de combustible es muy bueno para el ambiente, todavía no es muy utilizado a lo largo del mundo.

Tipos de energía eólica

Existen distintos tipos de energía eólica, y su clasificación depende del lugar en el cual ha sido generada. Si la energía es generada en la tierra, se denomina onshore. Por el contrario, si es generada en el mar, se denomina offshore.

La generación de energía eólica terrestre se puede observar en algunos países funcionando a los costados de rutas o autopistas. Son a través de los llamados aerogeneradores, los cuales tienen diferentes tamaños y potencias. 

Estos aparatos con hélices gigantes están conectados a la red de distribución eléctrica y el conjunto de ellos forma lo que se conoce como un parque eólico. Por lo general los parques están instalados en grandes zonas terrestres ubicadas estratégicamente en lugares donde el viento sopla con mayor fuerza para poder hacer más efectiva la producción.

En el caso de la energía eólica offshore, los aerogeneradores funcionan de la misma forma que en la tierra, convirtiendo la fuerza cinética del viento para generar energía eléctrica. La diferencia radica en que estos están ubicados en el mar. Estas zonas suelen contar con fuertes ráfagas de viento, lo que hace que la energía eólica offshore sea más efectiva que la terrestre.

Energía minieólica

Hemos hablado de distintos tipos de energía como la offshore y la onshore, y ahora toca hablar de un tipo de uso muy novedoso e innovador. Nos referimos a la energía minieólica. En este caso, lo que diferencia este tipo de energía no es el lugar donde están sus aerogeneradores, sino su tamaño. En otras palabras, la energía minieólica es la generación de electricidad mediante el uso de aerogeneradores pequeños. El proceso por el cual se obtiene la energía es el mismo, y radica en transformar la fuerza del viento en electricidad.

Lo que hace interesante y muy práctica a la energía minieólica es el hecho de que, por su tamaño, sea fácil de instalar y aún mas fácil de ubicar. Los pequeños aerogeneradores pueden encontrarse, por ejemplo, en los techos de las fábricas que los utilizan.

Su uso trae consigo algunos beneficios y, por supuesto, algunas desventajas, los cuales iremos mencionando a continuación.

Por un lado, algo muy positivo es que aquellos lugares remotos que están alejados de la red eléctrica con esta manera de generación de energía pueden lograr acceder a la electricidad, de una manera relativamente barata y con una dificultad de instalación baja.

También es muy posible combinarla con la energía solar fotovoltaica en instalaciones híbridas.  De hecho, es el uso principal que se le da. Esto es porque la energía solar y la energía eólica están hechas una para la otra, es decir logran complementarse muy bien.
La razón de este particular complemento es que una ayuda a disminuir las desventajas de la otra. Sabemos que uno de los problemas de estas energías es que dependen de su fuente, en este caso el sol y el viento. Y eso produce una intermitencia y una imprevisibilidad de producción.

Aquí es donde entra en juego el refuerzo mutuo.  Cuando es de noche, se podrá seguir utilizando energía eólica, ya que el viento no deja de soplar cuando el sol se esconde. Algo similar sucede cuando el sol no brilla en lo alto del cielo por el mal tiempo. Generalmente, el mal tiempo viene acompañado de lluvia, lo que provoca fuertes vientos y permite un correcto uso de los pequeños aerogeneradores. Así es como estas dos energías funcionan muy bien en conjunto.

Permite que aquellos que la usen alcancen una cierta independencia energética y que dejen de estar sujetos a la energía que proveen las grandes empresas que se dedican a eso.
Por ende, la energía minieólica hace que podamos aprovechar esta energía en nuestros hogares sin tener que gastar una gran cantidad de dinero, como sería en el caso de que quisiéramos usar aerogeneradores tradicionales.
Al igual que la energía eólica convencional, la minieólica también es muy positiva para el ambiente. No emite gases a la atmósfera ni contamina el aire.

Es también proveedora de una ventaja económica a largo plazo. Quizá la inversión inicial sea algo costosa, pero si uno hace el cálculo de lo que se podría ahorrar en el gasto mensual de los servicios, termina siendo ventajoso para nuestro bolsillo.

En el lado de las desventajas, es posible enumerar algunas.

Algo que suele ser considerado un problema es el ruido. Depende la potencia con la que sea instalado el pequeño aerogenerador, este puede llegar a ser molesto para nuestra audición. También hay que mencionar las posibles vibraciones que pueden causar. Aunque es algo que se está tratando de mejorar.

Otro problema que hace difícil que la energía minieólica llegue a los grandes centros urbanos es que se necesitan espacios abiertos para ser instalados y no ser obstaculizados por ningún objeto. Algo difícil de lograr en las ciudades. Por esta razón es que se suelen usar más en zonas remotas.

Más allá de todas las ventajas, algo a considerar también es que no siempre es suficiente un pequeño aerogenerador para abastecer de electricidad a una casa entera o a una fábrica. Por eso, como mencionamos anteriormente, lo más común es que este tipo de energía funcione como un complemento de la solar. La cual es posible darle un mayor aprovechamiento.

Lo cierto es que más allá de los pros y los contras que podamos descubrir, esta manera de generar energía está en pleno auge a lo largo del mundo y es cada vez más usada y aceptada. Si bien el mercado de los productos relacionados al autoconsumo de energía eólica recién está dando sus primeros pasos, se cree que irá creciendo con mayor fuerza

En resumen, es algo que le hace bien a la humanidad, por dos motivos principales. El cuidado del planeta, siempre importante, se vuelve beneficiado por el uso de esta energía. Y, por otro lado, hace que aquellos que por estar alejados de la ciudad no pueden acceder a la energía, con estos pequeños aerogeneradores ahora pueden hacerlo.

La energía eólica y la generación de empleo

Como mencionamos anteriormente, la generación de energía eólica, además de proveer electricidad y ser muy buena para el ambiente, nos trae otro beneficio social: la generación de empleo.

La creciente demanda y el profundo interés de los países de ir remplazando las viejas formas de generación de energía que no sólo contaminan si no que tienen una vida útil muy corta, hacen que cada vez se necesite emplear más gente para trabajar en la generación de energía eólica.

Esta realidad se ve reflejada en un informe que hizo la IRENA (Agencia internacional de las energías renovables) junto con la OIT (Organización Internacional del Trabajo) en el cual muestran algunos datos interesantes de analizar.

El informe dice que el sector de las energías renovables alcanzó los 12 millones de puestos de trabajo en 2021, mientras que la eólica en particular generó 1.2 millones. Quedó segunda detrás de la energía solar, la cual generó 4 millones de puestos de trabajo siendo la mayor generadora de empleo de las energías renovables.

Los países en los cuales se vio más reflejada la empleabilidad en estos sectores son China, quien contiene la mayor cantidad de empleos, seguidos de Brasil, India, Estados Unidos y la Unión Europea.

Estos datos que nos otorga la IRENA, organización que se encarga de promover el uso de las energías renovables, resuelven un dilema que existe en nuestros tiempos.

Este es el enfrentamiento que pareciera haber entre el cuidado del ambiente, la generación de empleo y el incremento de la producción. Algunos sectores de la sociedad afirman que no es compatible el primero de estos con los dos últimos. Pero los números hablan por sí solos. 

De la mano de las energías renovables vemos que es posible que tanto el empleo como la salud de nuestro planeta vayan en un mismo sentido. Por lo tanto, con el correr del tiempo pareciera que dicho dilema entre el crecimiento económico y el ambiente es falso.

Es necesario entender que las estrategias para el cuidado de nuestro planeta tienen que formar parte de los planes de producción de las empresas, ya que algunos problemas ocasionados por desórdenes ambientales pueden llegar ser un problema en el corto y mediano plazo.

De hecho, muchas empresas grandes ya están incluyendo en sus equipos algunos especialistas en temáticas ambientales para tratar de reducir el impacto sobre la tierra.

Por último, que el sector de las renovables siga creciendo, relata el informe, tendrá que ver en los próximos años con el compromiso de cada país en lo que respecta a la transformación energética. Es decir, dejar atrás los viejos métodos de generación de energía para pasar a los nuevos que nos ofrecen más ventajas que desventajas y nos transportan a un planeta más limpio y con mejor calidad de vida.

Dónde se utiliza la energía eólica

Hasta aquí hemos visto a qué nos referimos cuando hablamos de energía eólica, cómo se genera, cuáles son sus tipos, sus ventajas y sus desventajas. Y ahora llega el momento de hablar acerca de los países del mundo que la utilizan.
Como se sabe, es un estilo de generación de energía que va en crecimiento, por ende, las grandes potencias no se quedan atrás y todas quieren estar actualizadas en el uso de las mismas.
Los países que más la utilizan son China, Estados Unidos, el Reino Unido, Canadá, España, Japón, Italia y Alemania. En el caso de Sudamérica, quien lidera la lista es Brasil, siendo el país con mayor actividad en este campo. Por su parte, la República Argentina cuenta con 57 parques eólicos a lo largo de su extenso territorio.
En estos países se encuentran los parques eólicos más grandes y los aerogeneradores más potentes.
Uno de los países que fue pionero de la energía eólica fue Dinamarca, que ya a principios de los años 1900 se propuso como objetivo la transformación energética. Para el año 1908 ya contaba con 72 aerogeneradores. Toda una novedad para la época.

En conclusión, hemos mencionado a grandes rasgos las características principales de la energía eólica, que sin duda está cambiando el modo de producción de energía por uno más limpio y saludable para el planeta y con otras ventajas para la humanidad. 

El correcto desarrollo de las energías renovables es un desafío para las futuras generaciones que se verán beneficiadas, ya que las mismas no se agotarán. Y como hemos mencionado a lo largo del artículo, la energía es imprescindible para el desarrollo de nuestras vidas, por lo cual constituye un eje central de nuestras necesidades. 

Los puntos críticos de la energía eólica

Sin embargo, a pesar de estos beneficios, la construcción de parques eólicos no está exenta de dificultades, ya que a menudo se encuentra con la oposición de las comunidades locales y de algunos sectores del ecologismo. En particular, existen riesgos para la fauna asociados a la energía eólica. En concreto, el WWF distingue entre riesgos:

directos, debido a la alteración y destrucción de los tipos de hábitat, la erosión del suelo (planta e infraestructura de servicios), el impacto de animales con partes de la planta, en particular el rotor;

indirecta, debido a la alteración del uso del suelo, la fragmentación, el aumento de las perturbaciones antropogénicas con la consiguiente alteración de las poblaciones silvestres.

Otra de las principales críticas a la energía eólica está relacionada con el impacto en el paisaje: de hecho, la ubicación de los grandes parques eólicos se considera a menudo perjudicial para este bien, que está expresamente protegido por la Constitución italiana.

Sin embargo, en los últimos años, el diseño de las centrales eólicas ha avanzado en este punto, gracias a la introducción de protocolos especiales, que han permitido contener riesgos y aspectos críticos como: la alteración del campo sonoro y el impacto acústico, las interferencias con las telecomunicaciones, el impacto visual y paisajístico, la forma de las torres eólicas, el mantenimiento de la central, el desmantelamiento y la restauración.

El mercado de la energía eólica

¿Cuáles son las cifras mundiales de la energía eólica? La capacidad eólica mundial total era en 2019 de más de 651 GW, un aumento del 10% en comparación con 2018. China y Estados Unidos son los mayores mercados eólicos terrestres del mundo, y juntos representan más del 60% de la nueva capacidad en 2019. Europa instaló 15,4 GW de nueva capacidad eólica en 2019, de los cuales 11,8 GW en tierra y los 3,6 GW restantes en el mar. En total, el Viejo Continente puede contar con 205 GW de capacidad eólica instalada. 2019 no ha sido un año especialmente favorable para la eólica italiana, que ha podido contar con 450 nuevos MW solo en tierra, para un total de 10,5 GW instalados (ninguno de ellos en alta mar). ¿Está el vaso medio lleno o medio vacío? Centrándonos únicamente en las cifras de 2018, es posible destacar que los aproximadamente 10 GW de capacidad instalada (para un total de 6.909 aerogeneradores de diversos tamaños) han permitido producir una cantidad de energía limpia equivalente a 17,32 TWh, con un ahorro de unos 20 millones de barriles de petróleo y más de 10 millones de toneladas de emisiones de CO2 ahorradas. Sin embargo, el potencial de la energía eólica italiana es mayor: según un estudio de la ANEV, habría otros 8,4 GW de potencial eólico instalables de aquí a 2030, que corresponderían a una producción anual de electricidad equivalente a 40,1 TWh, lo que equivale a cerca del 10% del consumo bruto de electricidad y a beneficios en el empleo. Esta indicación ha sido sustancialmente implementada por el Plan Nacional de Energía y Clima (PNIEC) italiano que, como es sabido, pretende fomentar una fuerte penetración de las tecnologías de producción de electricidad renovable, principalmente fotovoltaica y eólica, permitiendo al sector cubrir el 55,0% del consumo final bruto de electricidad con energía renovable, frente al 34,1% de 2017. En concreto, según el plan del Gobierno, se espera que la energía eólica nacional alcance una capacidad de 19.300 MW en 2030, de los cuales 900 en alta mar, con una producción anual prevista de 41,5 TWh.

Incentivos para la energía eólica

Para alcanzar los 10 GW de capacidad actuales y llegar a los objetivos indicados por el PNIEC, la energía eólica italiana ha necesitado y necesitará incentivos. De hecho, a pesar de los avances tecnológicos, el costo de la energía producida por una planta eólica sigue siendo más elevado que la que se puede comprar a la red eléctrica. En resumen, la energía eólica aún no ha alcanzado la condición de paridad de red que permitiría la puesta en marcha de proyectos incluso en ausencia de incentivos, que por lo tanto sirven para convencer a empresarios y financieros de invertir en este sentido. En conjunto, al 31/12/2019 se estimaba que cada año los incentivos a los parques eólicos actualmente en funcionamiento cuestan a los italianos, a través de la factura de la luz, unos 1.350 millones de euros al año, en gran parte derivados del mecanismo de los Certificados Verdes, que ya no funcionan. En vista de la consecución de los objetivos europeos para 2030, en agosto de 2029 se aprobó el decreto RES 1, que -a través de un complejo mecanismo de subastas y registros- también apoya la construcción de parques eólicos.

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