El Viento y su Poder para Impulsar al Mundo

M. I. Juan Antonio Salazar Acevedo, Profesional autónomo, México, electrikae@yahoo.com

RESUMEN: La energía eólica es una de las energías más usadas por la humanidad. Desde tiempos remotos, los hombres se han servido del viento para desplazar embarcaciones, hacer trabajar molinos de cereales y granos, o para bombear agua.

Con la llegada de la electricidad a finales del siglo XIX, los primeros aerogeneradores basaron su funcionamiento y forma en los molinos de viento. Hasta ese momento, la producción de electricidad mediante recurso eólico no había tenido un gran papel. Fue a partir de la década de 1980 cuando obtiene un verdadero impulso. En consecuencia, hoy es la segunda fuente de energía renovable para generar electricidad a nivel mundial.

Tras la crisis del petróleo y los movimientos contra la energía nuclear en Europa durante la década de los setenta, se despertó el interés por aprovechar los recursos de la Tierra. Ello derivó en la implantación de políticas energéticas encaminadas a disminuir el consumo de petróleo y potenciando otras fuentes renovables como hidráulica, geotérmica, solar térmica y fotovoltaica.

PALABRAS CLAVE: energía, generación, electricidad, ambiente, alternativa, renovable, viento.

La utilización de energía eólica, a simple vista, parecería algo novedoso. Empero, es una de las energías más antiguas usadas por la humanidad junto con la energía térmica. Desde el principio de los tiempos, los hombres utilizaron al viento para mover embarcaciones y molinos para moler cereales y granos (figura 01). Un uso adicional era el bombeo de agua [4].

Figura 01: Grabado de una embarcación egipcia. Época del Alto Imperio, 4.500 A.C. 2021; premiumenergia.es

Con la llegada de la electricidad a finales del siglo XIX, los primeros aerogeneradores se basaron en la forma y el funcionamiento de los molinos de viento (figura 02). Fue a partir de los ochenta del siglo pasado cuando este tipo de energía obtuvo un verdadero impulso. Desde entonces, la energía eólica ha crecido de forma imparable en el siglo XXI. Actualmente es la segunda fuente de energía renovable en la producción de electricidad en el mundo después de la hidráulica.

Figura 02: Molino multipala americano. 1939, Russell Lee, www.loc.gov

Con la primera crisis del petróleo en los años 70, y sobre todo a partir de los movimientos contra la energía nuclear en los años 80 en Europa, se despertó el interés en energías renovables. Lo anterior derivó en políticas encaminadas a disminuir el consumo de petróleo mediante ahorro energético y potenciar otras fuentes como gas natural o energías renovables tales como solar térmica, solar fotovoltaica, mini hidráulica, geotérmica y eólica [3].

Desde entonces, se han instalado parques eólicos para producción de electricidad a gran escala en muchos países. Esto a pesar de que los aerogeneradores primigenios eran demasiado caros y, en consecuencia, el precio de la energía obtenida era muy elevado. Aunque esto hizo que se estuviera en contra de su construcción, algunos gobiernos promovieron la energía eólica mediante programas de investigación y subvenciones. Así se crearon, por ejemplo, el Instituto Alemán de la Energía Eólica (DEWI) o el Instituto de Investigación Danés (Risø), que poco a poco han derivado en estandarización de instalaciones y seguridad. Con esto, se ha logrado una mejor eficiencia de los aerogeneradores [7].

En 1981, gracias al desarrollo de un generador eólico de 55 kW, los costos de producción de electricidad se redujeron casi a la mitad. Con ello, muchas organizaciones ecológicas empezaron a considerar el recurso eólico como una fuente económica. Actualmente, China, Alemania, Estados Unidos y la India, al ser los países con más energía eólica instalada, producen una parte importante de energía eléctrica [2].

¿Qué pasaba en México con la energía eólica? En esa época (1980), además de considerarla como amenaza a la estabilidad energética, no se hablaba ni del cambio climático ni de la emisión de gases del efecto invernadero. Mientras tanto, la energía eólica en países desarrollados crecía a un ritmo impresionante. Se instalaban miles de Mega Watts por año, las fábricas de aerogeneradores tenían sus plantas a tope y había largas listas de espera para adquirir equipos.

Tuvieron que pasar varios años para que México empezara a ver las bondades de las energías renovables. Hasta 1994, se lanza el primer proyecto piloto a cargo de la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Se instalaron 1.5 MW en una de las regiones con mayor viento del mundo: La Ventosa, Oaxaca (figura 03). Doce años después (2006), se instaló el segundo complejo eólico en la misma región y el primero de gran escala. Se instalaron 85 MW en el parque ‘La Venta II’, que también estuvo a cargo de CFE [5]. Para 2011, México ya contaba con una capacidad eólica instalada y en operación bastante considerable: ocho proyectos en Oaxaca (508.70 MW en total), y uno en Baja California (10 MW).

Figura 03. Parque eólico La Venta. Juchitán de Zaragoza, Oaxaca, 2021, fr.trekearth.com

El gobierno mexicano estima el potencial eólico del país en alrededor de 71 GW. Independientemente de las regiones con vientos aprovechables, la estimación es interesante pues puede significar importantes oportunidades de generar energía a partir de un recurso renovable [9].

El principal recurso eólico en México está en el Istmo de Tehuantepec, Oaxaca. Se estima una capacidad cercana a 3 GW. Existen otras regiones con vientos aprovechables para la generación de electricidad: Zacatecas, Hidalgo, Baja California, Tamaulipas, Veracruz, Yucatán, Chiapas, Quintana Roo, entre otros [5].

Desde el punto de vista técnico, la capacidad que se podría instalar en México supera a la de otros países. No obstante, existen factores a superar para que nuestro país pueda alcanzar cifras de esa magnitud. De acuerdo a la Asociación Latinoamericana de Energía Eólica, entre los más importantes se encuentra la construcción de infraestructura eléctrica para interconectar centrales eólicas y, por supuesto, analizar que todo proyecto sea económica y técnicamente rentable [8]. Al igual que en cualquier parte del mundo, México no tiene zonas ideales para construir complejos eólicos. Cada región presenta ventajas y desventajas; lo importante es hacer una proyección adecuada para determinar de qué forma puede impactar favorablemente el uso de la energía eólica en México.

Y a todo esto, ¿dónde entra y cómo se justifica la parte medioambiental? El Protocolo de Kioto sobre el cambio climático es un acuerdo entre varios países adoptado en diciembre de 1997. Su objetivo es reducir emisiones de seis gases que son los causantes del calentamiento global por el efecto invernadero: dióxido de carbono, gas metano, hidrofluorocarbonos, óxido nitroso, herfluorocarbonos y hexafluoruro de azufre [6]. Actualmente hay 192 países en ese protocolo. Estados Unidos, a pesar de ser la segunda nación con capacidad eólica instalada y el mayor emisor de gases de efecto invernadero, lo abandonó en 2015. El segundo periodo de vigencia del Protocolo de Kioto va de enero de 2013 hasta diciembre de 2020.

Con base en dicho protocolo, expertos del clima y medio ambiente concluyeron que la tierra se calienta muy rápido. Además, para la producción de electricidad se utilizan combustibles fósiles que son muy contaminantes. Por estas razones, no se puede ignorar el problema del medio ambiente. Las grandes potencias parecen darse cuenta de ello y la contaminación por partículas emitidas empieza a reducirse. Esto gracias a la utilización progresiva de generadores eléctricos impulsados por fuentes renovables (figura 04). Lo anterior supone un gran impulso para la energía eólica que es, dentro de las energías limpias, una de las que mayor crecimiento ha experimentado [7].

Figura 04. Generadores eólicos en Uithuizermeeden, Países Bajos. 2021, Tom Swinnen

La energía eólica se ha desarrollado básicamente mediante la implementación de aerogeneradores en tierra (onshore) y en mar (offshore). Para 2019, existen 651 GW eólicos instalados en todo el mundo. Dado que en los últimos años el fuerte crecimiento de la demanda energética mundial está creando dificultades a la hora de cumplir los objetivos de Kioto, es esencial lograr un incremento del total de GW eólicos instalados [9]. Para conseguirlo, es necesario que se lleven a cabo varias acciones: establecer marcos regulatorios favorables para estimular la inversión en estas fuentes energéticas; mejorar las redes de transmisión eléctrica para aumentar su capacidad; perfeccionar la tecnología de aerogeneradores para hacerlos más eficientes; invertir en investigación y desarrollo para promover innovaciones; repotenciar instalaciones en funcionamiento con equipos de mayor potencia; e impulsar parques eólicos offshore [1].

En México estas medidas son fundamentales pues el país ha quedado un tanto rezagado en el uso de tecnologías sustentables. Aún falta crear un plan integral para implementar tecnología renovable para generar electricidad. Con lo anterior, además de que se tenga una gran participación de fuentes alternativas en el sistema eléctrico nacional, se podrá atender un tema importante como es el cuidado del medio ambiente [9].

Conclusión

Resulta interesante ver cómo ha ido evolucionando el uso de la energía eólica. Pasó de ser el motor de tareas elementales -impulsión de navíos, molienda de granos y bombeo de agua-, hasta convertirse en una importante fuente para la generación de electricidad. El crecimiento de las energías renovables es exponencial pues han demostrado que a través de ellas puede abandonarse poco a poco el uso de combustibles fósiles. Con ello, dejaremos de impactar en forma negativa al medio ambiente.

En la historia de las energías renovables, todo experimento o análisis ha dejado valiosas lecciones. Ahora que estamos frente a nuevos retos, es importante seguir investigando e innovando. Sólo así podremos garantizar que este tipo de energías se usen de forma efectiva.

REFERENCIAS

[1] Agencia Internacional de Energía (2019). World Energy Outlook 2019

[2] British Petroleum (2019). BP Statistical Review of World Energy 2019. Recuperado el 03 de enero de 2021 de: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2019-full-report.pdf

[3] Enerdata (2020). Global Energy Statistical Yearbook Recuperado el 01 de enero del 2021 de: https://datos.enerdata.net/

[4] Fernández Díez, Pedro (2007). Energía eólica. Recuperado el 11 de enero de 2021 de: https://pfernandezdiez.es/es/libro?id=6

[5] Jaramillo Salgado, Oscar A. (2008) Energía eólica. Documento técnico del Centro de investigación en energía, UNAM. Recuperado el 02 de febrero de 2021 de: https://www.ier.unam.mx/~ojs/pub/Presentaciones/Viento.pdf

[6] Pasquevich, Daniel M. (2012). La creciente demanda mundial de energía frente a los riesgos ambientales. Recuperado el 11 de enero de 2021 de: https://www.cab.cnea.gov.ar/ieds/images/extras/medios/2011/aapc_la_creciente_demanda_energ_frente_riesgos_amb.pdf

[7] Agencia Internacional de Energía https://www.iea.org/

[8] Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias https://www.gob.mx/ineel

[9] Prospectiva del Sector Eléctrico 2012-2026. Capítulo 4: Planeación del Sector Eléctrico Nacional; lineamientos de participación de tecnologías de generación. SENER

ACERCA DEL AUTOR

Nacido en la Ciudad de México. Egresado de Ingeniería Mecánica Eléctrica; Facultad de Estudios Superiores Aragón (2003), y de Maestría en Innovación y Administración Tecnológica; Facultad de Química (2014). Universidad Nacional Autónoma de México.

Profesional independiente y especializado en el desarrollo de proyectos (ingeniería eléctrica en baja y media tensión; instalaciones comerciales, industriales y residenciales). Cuenta con experiencia en supervisión de obra y servicios de mantenimiento a equipos eléctricos (subestaciones, transformadores de distribución, plantas de emergencia, sistemas no-interrumpibles y tableros).

Ha dado talleres de apoyo a la titulación (nivel licenciatura) y dibujo asistido por computadora; además imparte conferencias sobre seguridad en instalaciones eléctricas. Docente en la Universidad Autónoma de la Ciudad de México (Colegio de Ciencia y Tecnología). Área energía eléctrica y potencia.

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