HISTORIA DE LA ENERGÍA EÓLICA



HISTORIA DE LA ENERGÍA EÓLICA

El viento ha sido utilizado por el hombre  para  obtener energía desde la antigüedad. El primer uso que se conoce data del IV o V milenio a.C. cuando los egipcios lo utilizaban para impulsar sus embarcaciones de vela.  La primera referencia sobre molinos de viento  es del siglo VII d.C. en Persia, 








aunque ya en algunos manuscritos griegos hay alusiones a algún artilugio movido por el viento. En estos primeros molinos, utilizados para la molienda del grano o el bombeo de agua, la rueda que sujetaba las aspas era horizontal y estaba soportada sobre un eje vertical, son los denominados molinos de eje vertical. Estas máquinas no resultaban demasiado eficaces, pero aún así se extendieron por China y el Oriente Próximo. 
En Europa se empezaron a utilizar de forma generalizada entre los siglos XI-XIII. Según algunos autores, su introducción se debe a las Cruzadas, mientras otros opinan que Occidente desarrolló su propia tecnología, ya que el molino occidental es de eje horizontal mientras que el oriental, como se comentó anteriormente,  es vertical.  Estas máquinas se han usado para moler, bombear agua, mover serrerías, extraer mineral, etc. Holanda y Dinamarca fueron los países que más explotaron la utilización industrial de estos aparatos. 








En el siglo XIV, los holandeses tomaron el liderazgo en el mejoramiento de los molinos y comenzaron a utilizarlos extensivamente para drenar las regiones pantanosas del delta del río Rin. A finales del siglo XV se construyeron los primeros molinos de viento para la elaboración de aceites, papel y procesar la madera en aserraderos y a comienzos del XVI se empezaron a utilizar para el drenaje de "polders", empleándose máquinas de hasta 37 Kw cada una. 
Los primeros molinos eran estructuras de madera que se hacían girar a mano alrededor de un poste central para levantar sus aspas.  Con el paso del tiempo se fueron modernizando. En 1745 se agregó el abanico de aspas que  los hacía girar a más velocidad y en 1772 se introdujo el aspa con resortes que permitía mantener una velocidad de giro constante, en caso de vientos variables, y que  consistía en un sistema de cerraduras de madera que podía controlarse de forma manual o automática. Poco después se añadió el freno hidráulico para detener el movimiento, y se recurrió al uso de  aspas aerodinámicas, en forma de hélices, para aumentar el rendimiento en zonas con vientos débiles. 




La industria de estos aparatos fue creciendo significativamente hasta la aparición, en el siglo XIX, de los motores térmicos, primero la máquina de vapor y luego el motor de combustión interna. Estos motores gracias al bajo precio de los combustibles, permitían la obtención de energía a costes más bajos,  por lo que el uso de las máquinas eólicas quedó, prácticamente, restringido a la molienda del grano y el bombeo de agua en las  regiones rurales, especialmente en  las  más remotas y pobres.  En la segunda mitad del  siglo XIX, tiene lugar uno de los avances más importantes en la tecnología del aprovechamiento del viento. En 1854 Daniel Halladay diseñó un molino de eje horizontal con rotor multipala y en 1883  aparece el pequeño multipala americano diseñado  por  Steward Perry. Este molino, usado para el bombeo de agua en zonas aisladas ha sido el más vendido de la historia, se han llegado a fabricar  más de 6 millones de unidades, de las que aún existen varios miles en funcionamiento.



Los intentos de producir electricidad mediante  energía eólica surgen por primera vez en 1802, cuando Lord Kelvin tuvo la idea de acoplar un generador eléctrico a una máquina eólica.





No obstante,   hubo que esperar hasta 1850 cuando o se inventó la Dínamo. 






En 1888 Brush, en EE.UU., construyó la primera turbina eólica de funcionamiento automático para generar electricidad. Se  trataba de un autentico gigante con un rotor que tenía de  diámetro 17 m y 144 palas fabricadas con madera de cedro. 








Pero fue en 1892, en Dinamarca, cuando La Cour diseñó el primer aerogenerador eléctrico,  constituido por cuatro palas de 2 metros de diámetro y capaz de desarrollar entre 5 y 25 Kw de potencia. 


Diseños de Paúl La Cour




Los trabajos de La Cour constituyeron los primeros pasos  para los aerogeneradores modernos, pero la aerodinámica no estaba aún suficientemente desarrollada y  estas  máquinas eólicas, a pesar de ser las más avanzadas de la época seguían siendo rotores clásicos de bajo rendimiento.  La teoría de la aerodinámica se desarrolla durante las primeras décadas del siglo XX.  En los años 20 se comienza a aplicar  los perfiles  aerodinámicos, que habían sido diseñados para las alas y hélices de los aviones, a los rotores eólicos. Así,  en 1927, el  holandés J. Dekker construye el primer rotor provisto de palas con sección aerodinámica, capaz de alcanzar velocidades en punta de pala cuatro o cinco veces superiores a la del viento incidente frente al valor tradicional de dos o tres veces. 





El primer sistema para conexión a la red eléctrica se desarrolló en Rusia con  el generador Balaclava de  100 kW. 






El mayor de ellos se construyó en 1941 en EE.UU. con una potencia de 1.25 MW. En Europa, después de la segunda guerra mundial, cabe destacar la construcción de los primeros aerogeneradores de corriente alterna,  Johannes Juul llegó a ser un pionero en el desarrollo  de estos aerogeneradores con la construcción del aerogenerador Gedser de 200 Kw para la compañía eléctrica SEAS que funcionó durante 11 años sin mantenimiento y que en 1975 fue reparado en petición de la NASA. En 1957, el gobierno danés, después de realizar una evaluación detallada de los recursos del país, instala  un generador de  este tipo con una potencia de 240 Kw y que sirvió de base para el desarrollo pionero de modernas turbinas eólicas, lo que ha convertido a este país en un líder mundial. 
Durante los años 60, y debido a  la importante disminución en los precios del  petróleo,  la energía eólica dejo de ser competitiva, pero tras  la crisis del petróleo de 1973  los países más desarrollados  vuelven a despertar su interés  por la energía eólica y en esa época, sobre todo, se dedican a recuperar y reconstruir las maquinas eólicas de los años anteriores. En los años ochenta, en EE.U. U., los fabricantes desarrollaron nuevos diseños para pequeñas turbinas eólicas. Varios fabricantes  durante este tiempo  construyeron pequeñas turbinas usando generadores de inducción  para interconexión directa con las líneas de la red eléctrica. Aunque técnicamente eran una  buena solución para integrar turbinas eólicas a la red,  supuso  un fracaso comercial por razones regulatorias y políticas. Sin embargo, en Europa encontraron un clima mucho más  aceptable, especialmente en Dinamarca, Alemania y Holanda.  El tamaño de las turbinas eólicas  fue creciendo gradualmente desde 10 a 15 Kw, después hasta 30 Kw y por el año 1982 se llegaron a alcanzar los 50 Kw  El periodo de crecimiento más espectacular ha tenido lugar a partir de los años 90 cuando la energía eólica, comenzó a ser una importante actividad industrial y económica y actualmente ya existen en servicio grandes aerogeneradores que llegan a producir potencias eléctricas de 2 MW e incluso superiores. 
Actualmente,  a pesar del rápido desarrollo  que está teniendo lugar en  los medianos y grandes aerogeneradores conectados a la red, los sistemas eólicos de pequeño tamaño para generación eléctrica en áreas sin acceso a la red, sistemas descentralizados en áreas rurales o países en vía de desarrollo han experimentado un ritmo de desarrollo mucho más lento. Sin embargo, cabe destacar el caso de China, donde en los últimos 20 años se instalaron alrededor de 140 000  aerogeneradores de baja potencia, de cuya energía se abastece un tercio de la población de la parte interior de Mongolia, donde no se dispone de conexión a la red eléctrica. Actualmente existen programas de ayuda para la electrificación en países tan diversos como Brasil, México, Indonesia, Filipinas y Sudáfrica.  

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