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Molino
2 LOS PRIMEROS MOLINOS
Los molinos movidos por el viento tienen un origen remoto. En
el siglo VII d.C. ya se utilizaban molinos elementales en
Persia (hoy, Irán) para el riego y para moler el grano. En
estos primeros molinos la rueda que sujetaba las aspas era
horizontal y estaba soportada sobre un eje vertical. Estas
máquinas no resultaban demasiado eficaces, pero aún así se
extendieron por China y el Oriente Próximo.
En Europa los primeros molinos aparecieron en el siglo XII en
Francia e Inglaterra y se distribuyeron por el continente.
Eran unas estructuras de madera, conocidas como torres de
molino, que se hacían girar a mano alrededor de un poste
central para levantar sus aspas al viento.
El molino de torre se desarrolló en Francia a lo largo del
siglo XIV. Consistía en una torre de piedra coronada por una
estructura rotativa de madera que soportaba el eje del molino
y la maquinaria superior del mismo.
Estos primeros ejemplares tenían una serie de características
comunes. De la parte superior del molino sobresalía un eje
horizontal. De este eje partían de cuatro a ocho aspas, con
una longitud entre 3 y 9 metros. Las vigas de madera se
cubrían con telas o planchas de madera. La energía generada
por el giro del eje se transmitía, a través de un sistema de
engranajes, a la maquinaria del molino emplazada en la base de
la estructura.
3 APLICACIONES Y DESARROLLO
Además de emplearse para el riego y moler el grano, los
molinos construidos entre los siglos XV y XIX tenían otras
aplicaciones, como el bombeo de agua en tierras bajo el nivel
del mar, aserradores de madera, fábricas de papel, prensado de
semillas para producir aceite, así como para triturar todo
tipo de materiales. En el siglo XIX se llegaron a construir
unos 9.000 molinos en Holanda.
El avance más importante fue la introducción del abanico de
aspas, inventado en 1745, que giraba impulsado por el viento.
En 1772 se introdujo el aspa con resortes. Este tipo de aspa
consiste en unas cerraduras de madera que se controlan de
forma manual o automática, a fin de mantener una velocidad de
giro constante en caso de vientos variables. Otros avances
importantes han sido los frenos hidráulicos para detener el
movimiento de las aspas y la utilización de aspas
aerodinámicas en forma de hélice, que incrementan el
rendimiento de los molinos con vientos débiles.
El uso de las turbinas de viento para generar electricidad
comenzó en Dinamarca a finales del siglo XIX y se ha extendido
por todo el mundo. Los molinos para el bombeo de agua se
emplearon a gran escala durante el asentamiento en las
regiones áridas del oeste de Estados Unidos. Pequeñas turbinas
de viento generadoras de electricidad abastecían a numerosas
comunidades rurales hasta la década de 1930, cuando en Estados
Unidos se extendieron las redes eléctricas. También se
construyeron grandes turbinas de viento en esta época.
4 TURBINAS DE VIENTO MODERNAS
Las modernas turbinas de viento se mueven por dos
procedimientos: el arrastre, en el que el viento empuja las
aspas, y la elevación, en el que las aspas se mueven de un
modo parecido a las alas de un avión a través de una corriente
de aire. Las turbinas que funcionan por elevación giran a más
velocidad y son, por su diseño, más eficaces. Las turbinas de
viento se pueden clasificar en turbinas de eje horizontal, en
las que los ejes principales están paralelos al suelo y
turbinas de eje vertical, con los ejes perpendiculares al
suelo. Las turbinas de ejes horizontales utilizadas para
generar electricidad tienen de una a tres aspas, mientras que
las empleadas para bombeo pueden tener muchas más. Entre las
máquinas de eje vertical más usuales destacan las Savonius,
cuyo nombre proviene de sus diseñadores, y que se emplean
sobre todo para bombeo, y las Darrieus, una máquina de alta
velocidad que se asemeja a una batidora de huevos.
4.1 Bombeadoras de agua
Una bombeadora de agua es un molino con un elevado momento de
torsión y de baja velocidad, frecuente en las regiones rurales
de Estados Unidos. Las bombeadoras de agua se emplean sobre
todo para drenar agua del subsuelo. Estas máquinas se valen de
una pieza rotatoria, cuyo diámetro suele oscilar entre 2 y 5
m, con varias aspas oblicuas que parten de un eje horizontal.
La pieza rotatoria se instala sobre una torre lo bastante alta
como para alcanzar el viento. Una larga veleta en forma de
timón dirige la rueda hacia el viento. La rueda hace girar los
engranajes que activan una bomba de pistón. Cuando los vientos
arrecian en exceso, unos mecanismos de seguridad detienen de
forma automática la pieza rotatoria para evitar daños en el
mecanismo.
4.2 Generadores eléctricos
Los científicos calculan que hasta un 10% de la electricidad
mundial se podría obtener de generadores de energía eólica a
mediados del siglo XXI. Los generadores de turbina de viento
tienen varios componentes. El rotor convierte la fuerza del
viento en energía rotatoria del eje, una caja de engranajes
aumenta la velocidad y un generador transforma la energía del
eje en energía eléctrica (véase Motores y generadores
eléctricos). En algunas máquinas de eje horizontal la
velocidad de las aspas se puede ajustar y regular durante su
funcionamiento normal, así como cerrarse en caso de viento
excesivo. Otras emplean un freno aerodinámico que con vientos
fuertes reduce automáticamente la energía producida. Las
máquinas modernas comienzan a funcionar cuando el viento
alcanza una velocidad de unos 19 km/h, logran su máximo
rendimiento con vientos entre 40 y 48 km/h y dejan de
funcionar cuando los vientos alcanzan los 100 km/h. Los
lugares ideales para la instalación de los generadores de
turbinas son aquellos en los que el promedio anual de la
velocidad del viento es de cuando menos 21 km/h. Véase también
Generación y transporte de electricidad.
La energía eólica, que no contamina el medio ambiente con
gases ni agrava el efecto invernadero, es una valiosa
alternativa frente a los combustibles no renovables como el
petróleo. Los generadores de turbinas de viento para
producción de energía a gran escala y de rendimiento
satisfactorio tienen un tamaño mediano (de 15 a 30 metros de
diámetro, con una potencia entre 100 y 400 kW). Algunas veces
se instalan en filas y se conocen entonces como parques
eólicos. En California se encuentran algunos de los mayores
parques eólicos del mundo y sus turbinas pueden generar unos
1.120 MW de potencia (una central nuclear puede generar unos
1.100 MW).
El precio de la energía eléctrica producida por ese medio
resulta competitivo con otras muchas formas de generación de
energía. En la actualidad, Dinamarca obtiene más del 2% de su
electricidad de las turbinas de viento, también empleadas para
aumentar el suministro de electricidad a comunidades insulares
y en lugares remotos. En Gran Bretaña, uno de los países más
ventosos del mundo, los proyectos de turbinas de viento,
especialmente en Gales y en el noroeste de Inglaterra, generan
una pequeña parte de la electricidad procedente de fuentes de
energía renovable. En España se inauguró en el año 1986 un
parque eólico de gran potencia en Tenerife, Canarias. Más
tarde se realizaron también instalaciones de este tipo en La
Muela (Zaragoza), el Ampurdán (Gerona), Estaca de Bares (La
Coruña) y Tarifa (Cádiz), entre otras. A finales de 2004, con
unos 400 parques eólicos en funcionamiento, la potencia eólica
en España se situó en torno a los 8.260 MW, superando incluso
la producción prevista para 2010 (8.140 MW).En la actualidad,
los países con mayor producción de energía eólica son
Alemania, España y Estados Unidos.
Artículo enviado
por Enrique Guzmán Tirado
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