2. INTRODUCCION
“Usted tiene dos cosas que perder: la verdad y el bien, y dos cosas que
comprometer: su razón y su voluntad, su conocimiento y su bienaventuranza; y su
naturaleza posee dos cosas de las que debe huir: el error y la miseria. Su razón
no está más dañada, eligiendo la una o la otra, puesto que es necesario elegir. He
aquí un punto vacío. ¿Pero su bienaventuranza? Vamos a pesar la ganancia y la
pérdida, eligiendo cruz (de cara o cruz) para el hecho de que Dios existe.
Estimemos estos dos casos: si usted gana, usted gana todo; si usted pierde, usted
no pierde nada. Apueste usted que Él existe, sin titubear.” Pensamientos.
Blaise Pascal (1670)
En la actualidad existe un gran consenso entre la mayoría de la comunidad
científica acerca de que el calentamiento global es culpa del hombre con su gran
cantidad de emisiones de gases de invernadero a la atmosfera, aumentando el
efecto invernadero, sin embargo la ciencia no ha podido probar que el hombre es
el culpable del calentamiento global, por eso, la otra parte de la comunidad
científica afirma que el cambio climático del planeta no es culpa del hombre sino
que es parte del ciclo normal de nuestro planeta Tierra.
Sin embargo, como las consecuencias que se dice tiene el efecto invernadero
incrementado por nosotros, son reales, (ó sea el visible calentamiento global) y su
verdadera causa no ha sido probada, es mejor asumir que esa es la realidad,
pensar que es por nuestra culpa, para así continuar con el desarrollo de
tecnologías gentiles con el medio y pensar en vivir en un mundo autosostenible,
donde no estemos gastando innecesariamente los recursos limitados de nuestro
planeta sino los recursos prácticamente ilimitados que se encuentran en éste, es
76

3. decir, dejar de usar, por ejemplo, combustibles fósiles los cuales son recursos que
eventualmente se agotarán y empezar a usar recursos que no lo harán en un
futuro nada cercano, como son la energía solar y eólica, entre otras. Siendo que el
Sol no dejara de emitir radiación todos los días hacia nuestro planeta en unos
cuantos millones de años, sería bueno utilizar esa energía, y como los vientos son
generados por la energía solar (la radiación calienta los gases los cuales
ascienden a la parte superior de la atmosfera donde se enfrían y vuelven a bajar,
siendo esta la base del cómo se generan los vientos ya que los vientos mundiales
están sometidos a diversos efectos como la rotación de la Tierra) estos tampoco
desparecerán en una cantidad considerable de tiempo, aunque cabe resaltar que
la del viento aventaja a la energía del Sol en rendimiento, y así es de las más
opcionadas como reemplazo de las energías tradicionales, es por esto que debe
ser considerada como una opción real, rentable y viable para Colombia.
76

4. 1. HISTORIA DE LA ENERGIA EÓLICA
1.1 ENERGIA EÓLICA DESDE LA ANTIGÜEDAD
“La primera mención de un tipo de molino occidental se encuentra en un
documento normando, escrito sobre el año 1180, pero los molinos de viento
parecen haber sido corrientes en las llanuras del norte de Europa al final del siglo
XIII”1.
Si bien el aprovechamiento de la energía eólica o energía del viento es más
conocido por los molinos de viento de Europa, el uso de la energía cinética del
viento no es nuevo, se ha usado desde la Antigüedad, su primer uso fue en barcos
de vela. Sus primeros usuarios fueron los egipcios hace más de 4000 años, ellos
junto con los persas, los fenicios, los romanos, los chinos, y casi todas las
civilizaciones que vivían cerca del mar, usaban las velas para poder moverse con
facilidad. Como el viento no siempre sopla en la misma dirección, se diseñaron los
remos, para poder mover las embarcaciones durante los periodos en los que no
soplaba el viento o este no iba a favor del movimiento requerido.
El siguiente uso que se le dio a la energía del viento, fue diecisiete siglos AEC. En
Babilonia (sin embargo, no está muy claro quién lo invento, para algunos fue
Herón, de Alejandría, para otros fue en Persia), para la obtención de agua y regar
sus llanuras. Los molinos fueron dejados a un lado durante la hegemonía griega y
romana, ya que estas civilizaciones hicieron grandes avances en cuanto a la
navegación, usando la energía del viento.
1
DERRY, T.K.; WILLIAMS, Terry. Historia de la Tecnología: Desde la Antigüedad hasta 1750. Madrid: Siglo
veintiuno de España Editores S.A., 2004. p. 368.
76

5. Así, los molinos permanecieron en medio Oriente, hasta la Edad Media, cuando en
Europa hubo gran contacto con éste, puesto que tuvieron lugar las cruzadas (1095
y 1291), con estas en el siglo XII llegaron los primeros molinos a Europa, más
específicamente a Francia e Inglaterra, y en España por la invasión de los árabes
(711-1492). Con este contacto con el mundo árabe el conocimiento sobre los
molinos fue llevado y usado por toda Europa. Holanda en el siglo XIV desarrolló
grandes avances en estas máquinas, usándolas para drenar zonas pantanosas
del Río Rin.
El molino de torre se desarrolló en Francia durante el 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
Estas grandes maquinas son famosas por ser los “gigantes” de Don Quijote, que
eran simples molinos de viento que se encontraban en La Mancha, donde
discurren las aventuras y desventuras de “El ingenioso hidalgo don Quijote de la
Mancha”, escrito por Miguel de Cervantes a finales del siglo XVI.
1.2 ENERGIA EÓLICA EN LA EDAD CONTEMPORÁNEA
Durante toda la Edad Media los molinos de viento fueron usados por toda Europa,
entre los siglos XII y XVIII se hicieron miles de estos por país. Holanda llegó a
tener unos 9000 molinos en el siglo XIX (en los Países Bajos las condiciones del
viento son muy favorables, durante los siglos XVIII y XIX se hicieron estudios y
76

6. desarrollo de esta tecnología). Fue en el siglo XX, el siglo con la innovación y
desarrollo tecnológico más rápido en toda la historia del hombre, que se crea el
primer avión que podía volar*, y en el cual los molinos tuvieron su desarrollo y
divulgación. “En 1900, los molinos de viento se utilizaron típicamente para la
molienda y bombeo de agua. Por primera vez en dicha fecha, el inventor danés
Poul la Cour, realizó experimentos con molinos de viento típicos de Dinamarca
para la generación de electricidad. Así, la electrificación rural de Dinamarca creó el
primer mercado de generación eléctrica a partir del viento (generación
eoloeléctrica)”2, esta red era de unos 200Mw.
A principios del siglo XX con el gran invento del Avión, la energía eólica tuvo un
ayudante extraño, la aeronáutica, ya que los primeros aviones usaban palas para
moverse, necesitaban mejor rendimiento, por lo que se generaron varios diseños
intentando mejorar dichas hélices, que a finales de la primera guerra mundial
fueron aplicados a los aerogeneradores. Fue en 1925 que se inventó el modelo del
que derivan todos los modelos de eje vertical actuales, creado por el ingeniero
aeronáutico francés Georges Jean Marie Darrieus, fue patentado en 1931. Sin
embargo después de la segunda Guerra Mundial, la mayoría de proyectos
quedaron paralizados ya que el petróleo era la fuente principal de energía en todo
el mundo.
En Rusia se puso en funcionamiento en el año de 1931, en Crimea, frente al mar
muerto, un aerogenerador de 30 metros, que tenía que proporcionar 100 Kw a la
red de Sebastopol, la media durante dos años fue de 32 Kw.
*
El primer avión propiamente dicho fue creado por Clément Ader, el 9 de octubre de 1890 consigue
despegar y volar 50 m. y en 1901 Gustav Weisskopf realiza el primer vuelo con motor de la historia.
2
JARAMILLO SALGADO, Oscar A. Energía del viento Temixco: Centro de Investigación en Energía.
Universidad Nacional Autónoma de México. ÁNGELES CAMACHO, Cesar. Energía del viento México D.F:
Instituto de Ingeniería. Universidad Nacional Autónoma de México, Disponible en linea: 10 de julio de 201 0.
P. 54.
76

7. Los estadounidenses, más concretamente la NASA, en el año de 1941, construyó
un bipala de 53m de diámetro, estaba previsto para tener una potencia máxima de
1250Kw, fue instalado en Vermont. Las primeras pruebas fueron iniciadas en
Octubre del mismo año, continuaron por aproximadamente 15 meses. En 1943
una tormenta bloqueó la maquina, y permaneció así durante 2 años, ya que por
esta época estaba sucediendo la segunda guerra mundial, lo que dificulto la
fabricación de nuevas piezas, cuando se puso de nuevo en marcha proporcionó
energía para el sector durante 23 días luego se rompió una de sus palas y el
proyecto fue abandonado.
En 1975 se pusieron en servicio los aerogeneradores Mod. 0 con unas palas de
metal con un diámetro de 38 metros, produciendo 100 Kw. En 1977 se construyó
el Mod. 0A que tenía 200 Kw. La GENERAL ELECTRIC termina el bipala Mod. 1
en 1978 que con un diámetro de 60 metros acciona un alternador de 2 MW.
Mientras la BOEING estudia el Mod. 2, ideal para los vientos medios de las
grandes llanuras, que con 91 metros de diámetro produce 2,5 MW, con palas de
acero.
En Francia, un vasto programa patrocinado por la “Electricité de France”, ha
realizado un estudio del viento en todas las regiones y ha construido varios
grandes aerogeneradores experimentales. El aerogenerador “Best, Romani” tripala
de 30 m de diámetro con chapas de aleación ligera fue instalado en Nogent-le-
Roy en Beauce. Podía proporcionar 800 Kw a la red con un viento de 60 Km/h.
Esta máquina experimental aportó entre 1958 y 1962 un gran número de
informaciones sobre su funcionamiento en condiciones reales de explotación. La
compañía conocida como Neyrpic instaló en Saint-Rémy-des-Landes (Manche)
dos aerogeneradores, lo cuales poseían tres palas. El primero de 21 m de
diámetro y que producía 130 Kw de potencia, funcionó hasta marzo de 1966. El
otro, de 35 metros y previsto para producir 1.000 Kw, proporcionó una potencia
76

8. satisfactoria durante las pruebas, pero a la ruptura de un palier en 1964 hizo que
se abandonase el programa de estudios.
Alemania entre 1955 y 1957 se construyó un aerogenerador de dos palas de 34
metros de diámetro, de fibra de vidrio, a 80 Km. Al este de Stuttgart. Esta máquina
funcionó hasta 1968. En este país desde la década del treinta tenía el proyecto
Honnef, que consistía en un campo de torres de unos 300m de altura, cada una
tenía una media anual de 75Mw/h
Dinamarca construyó en 1957 el “Gedser Mill”, hélice de tres palas de 24 metros
de diámetro que funcionó hasta 1968. Producía 200 Kw con una velocidad del
viento en el eje de la máquina de 15 m/s.
En ese momento, en la década del setenta fue cuando se volvió a pensar en la
energía eólica como una alternativa de “energía limpia”, ya que con los problemas
ambientales ocasionados por el uso de energías no renovables y contaminantes
que empezaban a notarse con fuerza; se empezaron a buscar alternativas
energéticas para disminuir el daño ambiental, o por lo menos que no contaminaran
tanto como las usadas hasta ese momento y así se exploraron otras energías,
además de esto, además un factor más influyente, tuvo que ver con el petróleo
(como ya se mencionó el bajo precio de este determinó que se abandonaran las
diferentes investigaciones que se venían haciendo en las turbinas eólicas), y fue
que en los años setenta, coincidiendo con la primera crisis del petróleo (más
exactamente en 1973), con lo que los países industrializados, y por tanto,
dependientes del petróleo se vieron forzados a buscar otras alternativas
energéticas.
Los norteamericanos, enfrentados al aumento de los problemas de abastecimiento
de energía iniciaron un amplio programa para explotar la energía eólica. En aquel
momento se estimaba, en efecto, que esta energía renovable podría, aparte de
76

9. sus aplicaciones tradicionales, proporcionar Kw/h a las redes eléctricas a un precio
igual o inferior al de las centrales térmicas. Ello sería pronto una realidad con la
puesta en servicio, de grandes aerogeneradores que producirán potencias
eléctricas comprendidas entre 2 y 5 MW se inicia una nueva etapa en el
aprovechamiento de la energía del viento.
La última generación de turbinas eólicas, fue desarrollada gracias a la aplicación
de nuevas tecnologías, en especial las de la aviación, lo que ha dado como
resultado la aparición de las máquinas eólicas de hoy en día, maquinas muy
perfeccionadas y en poco tiempo, relativamente, lo que permite la explotación,
bajo los criterios de rentabilidad económica, en zonas de potencial eólico elevado.
Desde 1973, y bajo la responsabilidad de La NASA de los Estados Unidos ha
reanudado la construcción de aerogeneradores gigantes, desde la crisis del
petróleo. Los dos más grandes miden 61 y 91 metros de diámetro y funcionan
desde 1978 en Boone (Ohio) y en Barstow (California). Producen de 2.000 a 2.500
Kw de electricidad.
La energía eólica, floreció en California debido en gran parte a una política fiscal
favorable y a los precios que pagaban las eléctricas por la energía de origen eólico
en la década de los 80. Ambos incentivos han sido suprimidos, pero la energía
eólica continúa creciendo en California, aunque a un ritmo más lento. Se decía
que los parques eólicos de Altamont, eran refugio contra los impuestos. La verdad
es que los primeros años fueron difíciles. Los incentivos fiscales estimularon la
rápida construcción de aerogeneradores cuyo diseño no se había sometido a
pruebas rigurosas, y las averías eran frecuentes. Hoy están resueltos la mayoría
de los problemas, la economía de la generación eólica ha mejorado notablemente.
Desde 1981, el costo de la energía eléctrica generada por fuerza del viento ha
caído en casi un orden de magnitud. De las reducciones en costo, pocas se le
76

10. pueden atribuir a innovaciones técnicas, salvo por las paletas de material
compuesto ligero y las turbinas controladas por microprocesador, los
aerogeneradores comerciales de Altamont no incorporan novedades
substanciales, aerodinámicas o de proyecto, respecto a los que se construyeron
hace 50 años. La reducción de costos de la energía eólica obedece, sobre todo, a
la experiencia de los años, que lleva consigo la introducción de métodos
normalizados.
En las industrias, los fabricantes se aplicaron a las técnicas de producción en
masa; en el campo, los especialistas aprendieron a escoger los emplazamientos
mejores y a acomodar el calendario de mantenimiento a los períodos de viento
flojo. Las nuevas turbinas eólicas, de técnica más depurada, prometen ulteriores
ahorros. PG&E está inmersa en un proyecto de cinco años de duración en
cooperación con el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (IIEE, O EPRI),
de Palo Alto, y U.S. Windpower, de Livermore, ambos en California, para
desarrollar, construir y probar prototipos de una turbina eólica de 300 Kw y de
velocidad variable.
76

11. 2. ¿QUE ES LA ENERGIA EÓLICA?
La energía eólica ha sido usada por el hombre desde milenios atrás, en sus
barcos de vela, y los molinos para moler granos, y bombear agua, además de su
evolución hacia los aerogeneradores que usamos hoy. Para entender mejor de
qué se habla cuando se usa el término “energía eólica”, debemos definirla por sus
componentes, los cuales son dos: “energía” y “eólica”, la energía, tiene una
concepción física, como la capacidad para realizar un trabajo, y una definición en
economía y tecnología, como el recurso natural. Recurso natural de la energía
eléctrica, tan necesaria en los hogares e industrias de todo el planeta; y la palabra
“eólica”, viene del latín Aeolicus, que es perteneciente o relativo a Eolo, dios de los
vientos en la mitología griega
En primer lugar se hablará de la energía como un recurso natural (aunque la
energía eléctrica generada terminará realizando un trabajo), que es usado para
satisfacer alguna necesidad, como lo es hacer funcionar los electrodomésticos, y
algunos aparatos eléctricos, siendo estas maquinas una necesidad en nuestra
vida diaria, ya sea viendo un programa de televisión, calentando la comida en el
microondas, encendiendo la luz en la noche, usando un computador para navegar
por la web, jugando un video juego en una consola, etc., su fuente de poder
también es una necesidad.
En segundo lugar, hablaremos de la fuente de poder que es la energía obtenida
por medio del viento, es decir, la fuente de poder “eólica”, la cual constituye todo
el viento, o movimiento de aire, que puede ser aprovechado y que es rentable,
siendo el viento una forma de “energía solar indirecta”, ya que se genera a partir
de las diferencias de temperatura generadas por la radiación que llega a la Tierra
proveniente del Sol, es una gran opción para la crisis de producción de energía
76

12. eléctrica del mundo, ya que actualmente los recursos que son usados para
generar ésta, están en conflicto con el medio ambiente, como lo son el petróleo, el
carbón, la energía nuclear y algunas hidroeléctricas.
Al saber qué es la energía eólica se comprende por qué es una gran alternativa
para solucionar los problemas medio ambientales, hay un daño de más de un
siglo, desde la invención de la máquina a vapor hasta el motor de combustión
interna; además la mayoría de nuestros medios para obtener energía eléctrica son
perjudiciales para nuestra atmosfera, ya que generan los conocidos gases de
invernadero, los cuales generan un aumento en la temperatura de la Tierra, si bien
sabemos que nuestro planeta sufre cambios climáticos radicales cada cierto
periodo, también sabemos que estamos contribuyendo a que dicho cambio se
haga antes de tiempo, o por lo menos que sea más brusco.
Esto nos pone en la tarea obligatoria de erradicar o minimizar lo mas posible, el
uso de energías contaminantes, no solo para producir energía eléctrica, sino
también en nuestros medios de locomoción, que son si no la mitad de los
causantes de las emisiones, si son una gran parte de estos.
Aunque este trabajo solo hablara del aprovechamiento de la energía del viento
para generar electricidad, los autos no están fuera del alcance de la energía
eólica, ¿Por qué?, porque en nuestra búsqueda por cuidar nuestro planeta, hemos
descubierto que podemos usar la electricidad para producir energía cinética.
Generalmente para producir energía eléctrica, se usa energía cinética en una
turbina que con su movimiento genera un campo eléctrico, y por tanto, una
corriente eléctrica, bueno, para mover los automóviles, el proceso seria al revés,
de electricidad a movimiento.
Así, la necesidad de generar energía eléctrica limpia no sólo aplica para industrias
y hogares, aplica para la mayoría de procesos que hacemos diariamente, desde
76

13. nuestro despertador, a la luz del baño, a los medios de locomoción, hasta el
computador en una oficina, hasta el televisor de una casa.
Si llegamos a solucionar nuestra crisis de energía eléctrica, lograremos cuidar a
nuestro planeta, y aprenderemos que siempre debemos analizar las
consecuencias de nuestros inventos, porque hace un más de un siglo, cuando
James Watt invento la maquina a vapor, no imaginó el tremendo daño que iba a
hacer esta después de que fue usada alrededor del mundo. Ese invento es el que
nos trae hoy a buscar energías rentables, eficientes y limpias, sin embargo nada
es perfecto, por lo que hasta la energía eólica tiene sus defectos, en los que se
debe trabajar para hacer que esta energía sea, la energía perfecta del futuro.
2.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Como todo tipo de obtención de energía convencional, la energía eólica ofrece
ventajas pero también ciertas desventajas derivadas de sus ventajas, es decir, su
primera ventaja es que proviene del viento y, éste es generado por el Sol, por lo
que es inagotable, sin embargo, el aire es un fluido de poco peso especifico, por
esta razón se necesitan grandes máquinas para poder aprovecharlo.
Aunque la energía eólica presenta ciertos inconvenientes es una de las
alternativas mas aceptadas alrededor del mundo.
Las ventajas de la energía eólica son:
• Es una fuente inagotable
• Es 0% generadora de gases de invernadero, ya que no necesita
combustión de ningún tipo o etapa de transformación térmica.
76

14. • No necesita ser transportada como el petróleo o el carbón o los residuos
nucleares, siendo el petróleo un contaminante importante, no solo por su
combustión, obtención, etc., sino también, cuando ocurren sus conocidos
accidentes como son los grandes derrames ya sea en los complejos
petroleros, o accidentes en el transporte, que generan las conocidas
mareas negras, que causan serios daños al medioambiente marino. La
energía nuclear con sus terribles daños al medio ambiente y al hombre,
cuando hay un accidente con la radiación que es liberada, además de los
residuos nucleares, con los que actualmente no se puede hacer nada para
reducir su daño al medio ambiente.
• No erosiona el suelo, ni cambia su composición fisicoquímica, es decir, que
si se llegase a retirar el aerogenerador de cierto lugar, el suelo estaría en el
mismo estado que cuando se coloco la máquina.
• Es rentable y económica, en esto puede competir con energías
tradicionales, como son el carbón (la energía tradicionalmente más
económica), y la energía nuclear, si se consideran los costos de reparación
de daños medioambientales.
• No altera los acuíferos, ni por su uso, ni por su obtención, ni por sus
residuos.
• No crea lluvia acida
• Cada Kwh. (kilovatio producido por hora). De electricidad generada por
energía eólica en lugar de carbón, evita:
76

15. 0,60 Kg. De CO2, dióxido de carbono.
1,33 gr. De SO2, dióxido de azufre.
1,67 gr. De NOx, óxido de nitrógeno.
• Un aerogenerador:
Produce en un día la misma cantidad de electricidad que 1 Ton. de
petróleo, o 3 ½ Ton. de Carbón.
Al no quemarse esas cantidades de dichos combustibles, se evita la
emisión de 4109 Kg de CO2 (siendo este el efecto de aprox. 200 árboles)
Se impide la emisión de 66 Kg. De dióxido de azufre ( SO2) y de 10 Kg. De
óxido de nitrógeno (NOx), principales causantes de la lluvia ácida.
• Por ser del viento, es aprovechable en cualquier lugar, en menor medida
pero aprovechable.
• Al final de su vida útil no deja huellas el desmantelamiento
Habiendo visto lo que hace tan buena a esta energía debemos ver cuáles son las
desventajas de esta energía alternativa, sin embargo cabe resaltar que estos
inconvenientes no son tan graves como los de una central nuclear o
termoeléctrica. Estas desventajas que deben ser tomadas en cuenta, son:
• Como el aire es un fluido de pequeño peso específico, las máquinas
empleadas en el aprovechamiento de éste, se deben hacer grandes
máquinas, los aerogeneradores llegan a medir varias decenas de metros,
76

16. tan altos como un edificio de 30m, y sus aspas, también bastante grandes,
unos 20m; lo cual encarece su producción.
• Estas enormes torres tienen un impacto visual importante, además de que
la ubicación de los parques eólicos es en lugares como, cerros, colinas y
litoral. Por esta razón, la implantación a gran escala de esta energía, debe
considerarse este impacto, tratando de disminuirlo.
• Los aerogeneradores, mientras funcionan, generan ruido producido por el
rotor, aunque éste no genera un ruido mayor, y no se escucha sino estando
muy cerca de los aerogeneradores.
• Un inconveniente que tiene la energía eólica, que es bastante nuevo , es el
impacto sobre la población de aves, ya que si los aerogeneradores son
puestos en un lugar donde las aves suelen volar a baja altura, éstas pueden
chocar contra las palas. Aunque para este problema existen soluciones,
como pintar las maquinas de colores llamativos, dejar “corredores” para que
las aves puedan pasar libremente, y en casos extremos hacer seguimiento
a las aves, por radar para detener las aspas.
• Esta energía tiene cierto peligro si es aplicada en las ciudades, ya que el
movimiento de sus aspas genera un efecto visual de luz intermitente, lo cual
puede afectar a algunas personas sensibles a ello, también a algunos
animales.
76

17. Figura 1. Parque eólico.
2.2 OTRAS ENERGIAS
Para generar energía eléctrica, el hombre ha desarrollado diferentes métodos a
través de los últimos siglos, unos más usados que otros, como la energía
76

18. hidroeléctrica, que es la más común alrededor del mundo, además de ser de las
más conocidas entre la gente, otra muy conocida es la energía nuclear, y la fósil
(liquido: petróleo; solido: carbón; gaseoso: gas natural), la mayoría de las veces la
gente no se preocupa por las consecuencias que pueda tener el uso de cierto tipo
de energía o combustible, porque, alguien que enciende la luz de su sala al llegar
después de un día de trabajo, no piensa de donde viene esa energía, puede haber
llegado de una termoeléctrica que quemó toneladas de carbón en un día, lanzando
Co2 a la atmosfera y agravando el efecto invernadero. Alguien que enciende su
auto todos los días, no piensa en que la gasolina que está usando, viene del
petróleo, el cual proviene de una planta que ha tenido derrames de petróleo, y ha
causado desastres medioambientales de gran magnitud. La gente no se preocupa
por esas cosas y creen que con reciclar su basura la tarea está hecha, y no es así,
dejar de comprar autos, usar lo mas que se pueda el transporte público, caminar,
reciclar, no prender las luces cuando aún hay luz natural, no dejar los
electrodomésticos prendidos si no se están usando, no botar la basura en
cualquier lugar, no dejar las llaves del agua abiertas, son tareas cotidianas que
contribuyen a reducir los daños. Generalmente se piensa que esas cosas
solucionan el problema, sin embargo la realidad es que no, lo que realmente se
logra es darnos más tiempo, tiempo que se necesita para crear alternativas
energéticas para mover nuestros autos, nuestros barcos, para alimentar toda la
red energética que hoy tenemos y de la que dependemos, el problema no lo
puede solucionar la gente con sus tareas cotidianas pero si contribuir a que las
consecuencias no se vuelvan irreversibles tan pronto como se ha previsto.
Los métodos anteriormente mencionados (Energía hidroeléctrica, energía nuclear,
y energía Fósil), tienen efectos negativos a nivel ambiental, cada uno tiene
consecuencias. Si bien no todos los tipos de hidroeléctricas son dañinas para el
medio ambiente, algunas lo son, estas se denominan centrales hidroeléctricas de
represa, estas requieren de detener el flujo de un río, y tener un embalse enorme y
76

19. artificial, esto puede afectar a las especies animales que se mueven en el río, y
especies terrestres ya que con este tipo de central se inunda un vasto terreno de
bosque o selva, es por esto que este tipo de centrales debe dejar de hacerse y
usar centrales que no usen embalse y tampoco interrumpan el flujo de agua.
Para poder entender que significa un daño ambiental, se deben entender los
factores que pueden dañar nuestra vida en la tierra, y la de los demás seres vivos
con los que la compartimos.
Lo mejor es explicar, por qué, hasta algunas centrales hidroeléctricas no son
completamente inofensivas, no por emisión de gases, sino por dañar el
ecosistema en el que se encuentra, también el porqué el petróleo y la energía
nuclear son pésimos para el medio ambiente no solo a nivel de emisiones de
gases. Además de mostrar qué energías son más o completamente limpias, solo
hablando de 4 energías:
• Energía Solar
• Energía Geotérmica
• Energía Nuclear
• Energía Fósil
La primera es muy buena para el medio ambiente, hasta cierto punto ya veremos
el porqué; la segunda, es de las mejores alternativas para producir una energía
limpia, las últimas 2 son dañinas para el medio ambiente, y deben cesar, o por lo
menos disminuir en un gran porcentaje. Se clasificaran como limpias y
contaminantes. Las energías solar y geotérmica, son muy buenas alternativas
para el medio ambiente, aunque tienen sus inconvenientes. Para entender porqué
no son del todo buenas, se deben tener en cuenta algunos factores que hacen que
76

20. una energía sea una buena alternativa o no. Los factores que una energía puede
tener son los siguientes:
• Emisión de gases: CO2; SO2; NOx. Los cuales son los causantes de la lluvia
acida como ya se había hablado.
• Contaminación sensitiva: visual, auditiva, y demás, lo cual puede perjudicar
a las personas y animales como: aves, peces, etcétera.
• Daño al ecosistema: perjudicial para la factores bióticos y abióticos, fauna,
flora, suelo, agua, aire; perjudicando el medio en el que se encuentran, por
ejemplo, si modificamos las propiedades del suelo en el que estamos
interesados, cuando retiremos nuestros instrumentos, en dicho lugar, puede
no volver a crecer nada, esto es lo mismo que deforestar un bosque.
• Económico: muy poco rentable, es decir, el costo de inversión no es
recuperable con el dinero que se recoge por la producción, en pocas
palabras, debe ser autosostenible. Por ejemplo, un empresario invierte X
cantidad de dinero en una energía alternativa, pero el dinero que recibe por
esta inversión es Y, y siendo X>Y, este empresario lo pensaría dos veces
antes de hacer dicha inversión, y al final seguramente no la haría.
• Ubicación: no todas las energías pueden ser aprovechadas en todos los
lugares. Por ejemplo la energía solar no sería recomendable en el polo
norte, ya que tiene varios meses sin rayos de sol.
• Residuos: los residuos, si es que los tiene, deben ser reciclables, o de
rápida biodegradación, pues si no cumple con esto, no es limpia, y no es
recomendable su uso. Por ejemplo, tengo una planta que genera energía
76

21. eléctrica, con un rendimiento bastante alto, es rentable, pero los residuos
que genera dañan un acuífero próximo a la planta, no es gentil con su
medio, por tanto muy poco recomendable.
• Obtención: su obtención debe ser fácil, es decir, que debe poder lograrse
en varios lugares, sin mayor problema; por ejemplo, el combustible de
Hidrogeno (H) es muy eficiente, sin embargo para obtenerlo hay que
separar partículas de Agua (H2O), y en este proceso se pierde mucha
energía, y así lo que se ahorra en el combustible como tal, se pierde en su
generación.
• Futuro: una energía debe tener proyección a futuro, es decir, en lo posible
usar una fuente inagotable o por lo menos que no se vaya a agotar en los
próximos milenios, esto significa que, hipotéticamente, se tiene una central
eléctrica muy confiable, rentable, gentil con el medio, su fuente es de fácil
obtención, pero, en 10 años se va a acabar, y no será sino dentro de unos
millones de años que volverá a aparecer la fuente de esta energía, no sirve,
no hay proyección a futuro.
Sin contar los múltiples peligros, como los que tienen quienes trabajan en
centrales energéticas, como petroleras y plantas nucleares.
2.2.1 Energía solar
La energía solar, como su nombre lo indica, es la energía que proviene del Sol,
pero aquí se hablará del uso de ésta, para generar energía eléctrica, la energía
fotovoltaica. Siendo una de las energías alternativas más conocidas, también es
una de las mejores, ya que, al ser su fuente el Sol, es inagotable, por lo menos
mientras éste siga existiendo. Es usada alrededor del mundo, por numerosos
76

22. países, como, Japón, Alemania, Suecia, Holanda y España, que son quienes
fabrican íntegramente los componentes de los paneles fotovoltaicos.
Esta energía funciona absorbiendo la luz y volviéndola energía eléctrica, algo
parecido a lo que una planta hace (absorbiendo luz solar), y este proceso se
efectúa usando los conocidos paneles solares fotovoltaicos, o solo paneles solares
(aunque cabe decir, que los paneles solares también comprenden a los colectores
solares, que son usados domésticamente para calentar, un ejemplo es un
calentador solar), las células que los componen son las que se encargan de
absorber la luz del Sol. Estas células compuestas por Silicio y Arseniuro de Galio
tienen una tecnología que permite que la luz del Sol pueda ser aprovechable para
abastecernos de electricidad. Las células tienen dos paredes semiconductoras
que están polarizadas negativa y positivamente. Una vez que la energía presente
en los rayos solares golpea con estos semiconductores, los mismos se
despolarizan generando un campo eléctrico en el medio de ellos. Ésa es
justamente la energía solar fotovoltaica que se envía por medio de un regulador a
una batería que la almacena.
Si bien el Silicio y el Arseniuro están siendo reemplazados por materiales
orgánicos, esta energía no es nada económica, los principales productores, como
ya se mencionó son quienes hacen los componentes de las celdas, además éstas
son bastante grandes, lo cual no es muy eficiente.
Las ventajas que presenta este tipo de energía, es que es limpia, es inagotable, es
gentil con el medio, no genera residuos dañinos, es cero emisiones. Sin embargo,
como toda energía tiene algunas desventajas, suponiendo, que sus costos de
producción y por tanto de venta se redujeran lo suficiente como para aplicarla a un
país entero como fuente de energía, no se puede depender completamente de
ésta, ya que dentro del escenario en el que fuera viable el uso a gran escala, en
cuanto a costos y rendimiento puede llegar el momento en el que el Sol no
76

23. aparezca por varios días, incluso meses, como por ejemplo en una erupción
volcánica el cielo se nubla completamente, y la energía almacenada no es
suficiente, habría crisis de abastecimiento energético, y para conseguir esta
energía fuera de un país no sería nada económico, ni bueno para éste y siendo
así no podemos depender de esta energía.
Hay otra forma de conseguir esta energía, y es en el espacio, donde no está el
problema de la atmosfera, esto no es nada nuevo, ya que así es como funcionan
los satélites que usamos actualmente, sin embargo, esta aun no es aplicable, ya
que la pregunta más obvia es ¿Cómo se transporta la energía almacenada a la
tierra? La solución propuesta por algunos científicos ha sido, el transporte por
microondas de alta frecuencia y baja longitud de onda, aunque aún tiene
problemas de eficiencia.
Por eso esta solo puede ser una energía complementaria, no principal, ya que aun
siendo completamente viable, no es 100% confiable.
76

24. Figura 2. Planta de energía fotovoltaica
2.2.2 Energía geotérmica
Esta energía proviene de debajo de la tierra, del calor de nuestro planeta, por eso
“Geo” (tierra), y “Térmica” (calor).
Una central geotérmica consta de una perforación realizada en la corteza terrestre
a gran profundidad. Para alcanzar una temperatura suficiente de utilización debe
perforarse varios kilómetros; la temperatura aproximada a 5 kilómetros de
profundidad es de unos 150º centígrados. El funcionamiento se realiza mediante
un sistema muy simple: dos tubos que han sido introducidos en la perforación
76

25. practicada, mantienen sus extremos en circuito cerrado en contacto directo con la
fuente de calor. Por un extremo del tubo se inyecta agua fría desde la superficie,
cuando llega a fondo se calienta y sube a chorro en forma de vapor hacia la
superficie a través del otro tubo, que tiene acoplado una turbina con un generador
de energía eléctrica. El agua enfriada es devuelta de nuevo por el primer tubo para
repetir el ciclo.
Si bien esta energía es muy rentable, al no necesitar una estructura gigantesca,
como una represa y no genera tantas emisiones como lo hacen el petróleo, el gas
natural, y el carbón, además de que hay más de donde producir esta energía,
puesto que proviene del calor del centro de la Tierra, así que por lo pronto es
inagotable. Esta energía presenta desventajas de cuidado si se quiere aplicar en
algún lugar, estas son:
• En algunos casos liberación de Ácido sulfhídrico (H 2S), identificable por su
olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades es indetectable, y
letal.
• Contaminación por Arsénico (As) y Amoniaco (NH 3) en aguas próximas.
• Contaminación térmica.
• Deterioro del Paisaje.
• No es posible que sea transportada.
• Sólo está disponible en ciertos lugares.
Esta energía es muy limpia a comparación de la Fósil, pero aun así tiene cierto
grado de contaminante, y la idea es que sea 0% contaminación a todo nivel, así
que esta podría ser considerada, pero quizá cuando ya no tengamos un nivel de
76

26. emisiones de gases invernadero, y generadores de lluvia Acida tan alto como hoy
en día.
Figura 3. Central geo termoeléctrica.
2.2.3 Energía Nuclear
La energía nuclear tan popular en la década de 1960, es bien conocida, pero no
muy comprendida. Es económica y no contamina, o por lo menos no como otras,
si bien fue una gran alternativa, en el siglo pasado, hoy en día no lo es tanto como
entonces.
Esta energía funciona a partir de los átomos, más específicamente sus núcleos, ya
que en la obtención de energía, se usa la fisión nuclear, es útil el aclarar que es
76

27. fisión nuclear y en qué se diferencia de la fusión nuclear. La ultima consiste en
fusionar dos átomos de un elemento, este proceso lo observamos en las estrellas
conocidas por el hombre, en el que se unen dos átomos de Hidrógeno (H) para
formar un átomo de Helio (He), en esta unión es cuando se libera una gran
cantidad de energía, que es la que tiene nuestra estrella el Sol. La primera que es
la que más nos interesa, la fisión nuclear, consiste en usar átomos de algún
isotopo, que pueda generar una reacción en cadena de fisión, el mas conocido es
el Uranio-235 (235U), el cual es bastante inestable, luego de poner este en las
denominadas “barras de control”, las cuales están hechas de elementos químicos
tales como el Boro (B), Cadmio (Cd) y Hafnio (Hf), estas barras pueden absorber
gran cantidad de neutrones, siendo esto muy importante, y crucial en la energía
nuclear por fisión, ya que esta consiste en bombardear los átomos del elemento
que se tiene en el reactor nuclear (el reactor es donde tiene lugar la fisión) con
neutrones que separan los átomos convirtiendo un átomo en dos más pequeños
que dejan dos o tres neutrones, los cuales impactan con otros átomos que dejan
otros dos o tres neutrones que de nuevo van a chocar contra otros átomos, y así
se genera la reacción en cadena, con la que se genera gran cantidad de energía,
siendo que, una tonelada de Uranio produce más energía que un millón de
toneladas de carbón o un millón de barriles de petróleo. Después gracias a esta
reacción, se generan altas temperaturas que son usadas para calentar agua y
convertirla en vapor, para que este mueva una turbina y esta mueve un generador,
el cual produce una corriente eléctrica, esta es llevada por cables de alta tensión
tal y como el resto.
Esta es una energía muy efectiva, económica, confiable, sin embargo tiene ciertos
problemas bastante graves para el medio ambiente, como que el Uranio no se
obtiene del aire, ni del sol, ni del calor, proviene de la tierra, del suelo, así que se
debe excavar para obtener el Uranio, y esto es un deterioro de la litosfera, como la
erosión, en este aspecto tiene parecido con el carbón. El Uranio encuentra en un
76

28. mineral conocido como pechblenda la cual recibe su nombre según el
alemán Pechblende (Pech = una forma de alquitrán; blenden = lucir, brillar, cegar),
pero éstas contienen menos del 1% de Uranio, hay que molerlo, disolverlo,
mezclarlo, filtrarlo y secarlo, para obtener Uranio natural.
Existen varios tipos de reactores nucleares, usan diferentes combustibles. El
combustible más común sigue siendo el Uranio, más específicamente Uranio
238
enriquecido, es decir, Uranio que ha pasado por el proceso en el que se toma U
y se obtiene 235U (enriquecimiento).
235
El U está en un 0,7% en estado natural, mientras que la mayor parte de Uranio
238
natural es U, por lo que se hace necesario su enriquecimiento. También es
usado el Plutonio, otro material radiactivo, esto lo que quiere decir, es que su
núcleo es inestable, y tiende a volverse otro elemento. Según esto los tipos de
reactores nucleares son:
• LWR: - Light Water Reactors (Reactores de agua ligera): utilizan como
refrigerante y moderador el agua. Como combustible uranio enriquecido.
Los más utilizados son los PWR (Pressure Water Reactor o reactores de
agua a presión) y los BWR (Boiling Water Reactor o reactores de agua en
ebullición): 264 PWR y 94 BWR en funcionamiento en el 2007.
• CANDU – Canada Deuterium Uranium (Canadá deuterio uranio): Utilizan
como moderador y refrigerante agua pesada (compuesta por dos átomos
de deuterio y uno de oxígeno). Como combustible utilizan uranio natural: 43
en funcionamiento en el 2007.
• FBR – Fast Breeder Reactors (reactores rápidos realimentados): utilizan
neutrones rápidos en lugar de térmicos para la consecución de la fisión.
Como combustible utiliza plutonio y como refrigerante sodio líquido. Este
76

29. reactor no necesita moderador: 4 operativos en el 2007. Solo uno en
operación.
• AGR – Advanced Gas-cooled Reactor (reactor refrigerado por gas
avanzado): usa uranio como combustible. Como refrigerante utiliza CO 2 y
como moderador grafito: 18 en funcionamiento en el 2007.
• RBMK – Reactor Bolshoy Moshchnosty Kanalny (reactor de canales de alta
potencia): su principal función es la producción de plutonio, y como
subproducto genera energía eléctrica. Utiliza grafito como moderador y
agua como refrigerante. Uranio enriquecido como combustible. Puede
recargarse en marcha. Tiene un coeficiente de reactividad positivo. El
reactor de Chernóbil era de este tipo. Existían 12 en funcionamiento en el
2007.
• ADS – Accelerator Driven System (sistema asistido por acelerador): utiliza
una masa subcrítica de torio, en la que se produce la fisión solo por la
introducción, mediante aceleradores de partículas, de neutrones en el
reactor. Se encuentran en fase de experimentación, y se prevé que una de
sus funciones fundamentales sería la eliminación de los residuos
nucleares producidos en otros reactores de fisión.
Únicamente el reactor ADS es bastante gentil con el ambiente, ya que la parte
más importante y peligrosa de los procesos nucleares, es la radiación que puede
generar cáncer en la piel, en realidad, cuando la energía nuclear era bastante
popular y se estaba empezando a ver como una alternativa energética positiva, se
decía que era peligrosa por la radiación que producía, esto fue confirmado en el
accidente de Chernóbil, ocurrido el 26 de Abril de 1986, este trágico accidente
ocurrió en una prueba del reactor número 4, durante dicha prueba, el reactor sufrió
un súbito aumento de la temperatura y su sistema de enfriamiento y apagado de
76

30. emergencia fallaron, con este aumento de temperatura provocó la explosión del
Hidrogeno contenido en el interior de reactor, liberando dióxido de uranio, carburo
de boro, óxido de europio, erbio, aleaciones de circonio y grafito, se estimo que la
cantidad de materiales radiactivos y/o tóxicos fue unas 500 veces mayor al
liberado a causa de la bomba lanzada en Hiroshima, Japón en 1945, como en ese
entonces, hubo cierta cantidad de muertos, en Chernóbil hubo muerte directa de
unas 31 personas, pero lo más dañino fue la radiación liberada, ya que provoco
que fueran evacuadas unas 116.000 personas, y se pusiera en alerta a unos 13
países de Europa central y Oriental. Se evito una segunda explosión, que de
haber tenido lugar, hubiera dejado a toda Europa inhabitable.
Otro importante factor de la energía nuclear es que al final del uso de sus
combustibles, quedan desechos nucleares, con los que actualmente no se puede
hacer nada, su peligro es que emiten grandes cantidades de radiación, lo que
genera el ya mencionado cáncer en la piel, y mutaciones. En el caso del Uranio,
después de un año de usarlo como combustible deja de servir y tiene que ser
desechado, una solución que se tiene, es poner los contendores bajo el agua,
durante unos 10 años para que pierdan su radiactividad, pero comparado con su
vida útil no es nada económico. Este es un factor muy importante, ya que como ya
vimos, en la obtención, purificación, uso y desechamiento del Uranio se pierde
bastante dinero, sin entrar en cifras concretas, es mucha inversión además que es
bastante peligroso el uso de la fisión nuclear.
Estas características hacen que la energía nuclear si bien es muy buena en
cuanto a rendimiento, sus peligros la hacen una energía poco recomendable como
fuente principal de abastecimiento energético, sin embargo cabe resaltar
nuevamente el reactor con combustible de Torio, el cual no genera residuos
radiactivos.
76

31. Figura 4. Planta de energía nuclear
2.2.4 Energía Fósil
El combustible fósil, el más usado alrededor del mundo en todas sus formas, ya
sea solida, liquida o gaseosa, esta es la energía tradicional del hombre por
excelencia, desde hace ya varios siglos, se usa para calentar, generando fuego,
como en las lámparas de petróleo usadas para dar luz en la noche, usada desde
1800, usando fuego generado por combustión con el petróleo generamos CO 2, el
más conocido agente perjudicial para el medio ambiente, ya que es el gas de
invernadero del que hablan en noticieros, documentales, artículos, etc. Pero no el
más dañino, lo que lo hace tan peligroso, es que lo generamos en cantidades
exorbitantes a diario, con nuestros autos, con nuestra misma respiración. Si bien
este gas contribuye a que la temperatura del planeta se mantenga estable y
tolerable para la biomasa, su exceso no es nada saludable para esta.
76

32. Este gas de invernadero es el compuesto gaseoso implicado en el efecto
invernadero que más generamos nosotros los humanos, desde prender fuego, con
Carbón*, Petróleo o Gas natural, todos estos tienen como residuo el dióxido de
carbono. Si bien la comunidad científica se divide en los que culpan al CO 2 del
calentamiento global poco saludable del planeta, hay otros que dicen que el
aumento súbito de la temperatura en los últimos años es parte del ciclo normal del
planeta, no entraremos a discutir si este es culpable, junto con los otros gases de
invernadero, del calentamiento global. Este trabajo tomará una postura preventiva,
es decir, si pensamos que es el culpable y buscamos formas de terminar o
minimizar la emisión de este, tendremos el beneficio de salvar la vida en este
planeta como la conocemos, sino es el culpable, seguiremos ganando el tener un
ambiente más limpio y saludable para nosotros. Así para ver porque es tan dañino
debemos comprender las formas en las que podemos encontrar el combustible
fósil, estas son:
• Carbón: Forma solida de los combustibles fósiles. Suele localizarse bajo
una capa de pizarra y sobre una capa de arena y arcilla. Se cree que la
mayor parte del carbón se formó durante el período carbonífero (hace 280 a
345 millones de años).
El carbón se forma por materia de vegetales terrestres, y en ambientes
anaerobios (debajo de sedimentos como la arcilla, es decir, se genera
después de que la materia vegetal terrestre cae y es sepultada, es en ese
momento que se forma el ambiente anaerobio, para su creación también
ayudan bacterias anaerobias), este se puede presentar en diferentes tipos,
sin embargo los más volátiles, que son los más usados para generar calor
(por ende también puede generarse energía eléctrica), son la Antracita y el
Carbón Bituminoso, que son los que más energía generan. En la actualidad
*
Hay que diferenciar al “Carbón” del “Carbono”, la diferencia radica en que el “Carbono” es un elemento,
representado por la letra “C”, y el “Carbón” es una roca rica en Carbono.
76

33. se cree que habrá reservas de Carbón para los próximos 100 años. La
popularidad del Carbón radica en su fácil obtención, y bajos costos.
• Petróleo: Forma líquida de los combustibles fósiles. Se localiza en
diferentes lugares, como el carbón la diferencia radica en que el carbón
está formado por materia vegetal terrestre y el petróleo por materia
orgánica acuática. Este se genera también cuando se sepultan los restos
orgánicos en fondos de mares o zonas lacustres, no necesariamente tiene
que haber agua hoy en día en dichos lugares, ya que la formación de los
combustibles fósiles tarda millones de años, con factores de presión y
temperatura, sin embargo, en la formación de petróleo influyen bastante las
condiciones geológicas, ya que durante el proceso se generan
hidrocarburos como el betún, y progresivamente unos más ligeros hasta
llegar a líquidos y gases, si estos gases escapan por porosidades del suelo,
no se llegaran a formar yacimientos de petróleo. Para que se generen
dichos yacimientos, el suelo tiene que tener características que no permitan
el escape de los hidrocarburos gaseosos (como trampas petrolíferas o
rocas impermeables). Este combustible no tiene tanto uso en su forma pura
como en sus derivados, como la gasolina, que es lo que mueve a nuestros
autos, y al venir del petróleo la combustión de esta genera CO 2 que es
liberado a la atmosfera.
76

34. Figura 5. Se puede ver la gráfica de la demanda mundial de petróleo (en amarillo) y la gráfica
de la oferta mundial de petróleo (en verde), además de las reservas mundiales de crudo (las barras
de color azul claro). En la segunda mitad de 2010 la demanda de petróleo fue superior a la oferta
(lo cual también sucedió varios años atrás a finales de 2007 y principios de 2008. Con más
precisión: en el tercer trimestre de 2010 la demanda mundial de petróleo fue de 88,6 millones de
barriles de petróleo diarios mientras que la oferta fue de 88,5 millones, y en el cuarto trimestre la
demanda fue de 89,3 millones de barriles de petróleo diarios y la oferta fue de 88,2 millones. Es
decir, se está consumiendo más petróleo que el que se extrae, concretamente 1,1 millones
de barriles diarios más.
• Gas natural: Este gas no se genera lejos de carbón ni del petróleo, se
genera con éstos, en los yacimientos de petróleo y minas de carbón,
aunque su composición cambia dependiendo de donde se encuentre, está
principalmente formado por gas metano (CH 4), generalmente en una
concentración del 90% o superior, también está compuesto por otros gases,
como: Nitrógeno (N), Dióxido de carbono (CO 2), Ácido Sulfhídrico (H2S),
Helio (He) y mercaptanos (RSH). Sin embargo la mayoría de estos
componentes se retiran cuando se hace la combustión, principalmente se
usa el Metano, ya que compuestos como el dióxido de carbono o nitrógeno,
76

35. no tienen capacidad energética, el Helio no hace combustión al ser un gas
noble, el ácido sulfhídrico si se usara liberaría los uno de los componentes
de la lluvia ácida. Es también usado domésticamente, aunque no puro, sino
con un agregado de mercaptano para que puedan ser percibidas las fugas
de gas.
Como este trabajo busca alternativas de generación de energía eléctrica, no
hablaremos del uso del estos combustibles para calentar ambientes, cocinar, etc.
Hablaremos de su uso para generar electricidad. Por lo tanto se explicara en qué
consiste el funcionamiento de una central Termoeléctrica, la cual requiere
cualquiera de los tres combustibles fósiles.
Es necesario mencionar que este tipo de generación de energía es muy dañino
para nuestro medio ambiente, es por eso que es un deber de nosotros como
especie dominante en el planeta controlarlo y en lo posible eliminar la emisión
antinatural de gases de invernadero.
Las centrales Termoeléctricas tienen el mismo principio que las centrales
geotermoeléctricas y plantas nucleares, se calienta agua (H 2O) para generar vapor
de agua que haciende y mueve una turbina y esta a su vez mueve un generador,
que es el que proporciona la corriente eléctrica.
Existen dos tipos de centrales Termoeléctricas centrales termoeléctricas de ciclo
convencional y de ciclo combinado.
• Centrales termoeléctricas de ciclo convencional: Son conocidas como
centrales clásicas o de ciclo convencional a las centrales térmicas que, por
medio de la combustión de Carbón, petróleo (aceite) o gas natural para
generar energía eléctrica. Son consideradas las centrales más económicas
y rentables, por lo que su utilización en el mundo económicamente
avanzado y en el mundo en vías de desarrollo, está muy difundida, sin
76

36. embargo, al usar como combustibles a los “combustibles fósiles” generan
residuos de gases invernadero, por lo que en las últimas décadas han sido
bastante criticadas. Además estas tienen un rendimiento de solo el 30% de
rendimiento.
• Centrales termoeléctricas de ciclo combinado: estas centrales son las que
más se han venido construyendo alrededor del mundo, estas usan gas
natural, gasóleo o incluso carbón preparado como combustible para
alimentar una turbina de gas, esta turbina funciona con los gases ya
mencionados. Cuando dichos gases entran en combustión, estos sus
partículas excitadas suben su temperatura y ascienden moviendo la turbina
de gas*, como después de esto los gases siguen estando calientes, estos
se encargan de evaporar agua (ya que en este sistema esta acoplado el
sistema tradicional que funciona con vapor de agua), y esta mueve otra
turbina. Ambas turbinas, la de gas y la normal, generan su corriente que es
almacenada en condensadores separados. Esta central tiene un
rendimiento del 55%
• Gasificación integrada en ciclo combinado (GICC): es la ultima tecnología
en cuanto a centrales termoeléctricas, está especialmente diseñada para
reducir las emisiones de gases invernadero a la atmosfera, consiste en
transformar el carbón en gas (gas de síntesis) a través de la gasificación,
este es un proceso termoquímico en el que un sustrato carbonoso es
convertido en un gas combustible mediante una serie de reacciones
generadas en presencia de un agente gasificante como oxigeno vapor de
*
La turbina de gas: Una turbina de gas, es una turbomáquina motora, cuyo fluido de trabajo es un gas. Este
tipo de turbinas se denominan turbomáquinas térmicas. Se considera diferente de las turbinas normales, ya
que si bien ambas trabajan con gases, la turbina a gas no necesita un cambio de fase, mientras que en las
normales sí.
76

37. agua o hidrogeno. Luego de obtener el gas de síntesis se eliminan las
impurezas del gas de hulla antes de que este sea quemado, con esto se
disminuyen las emisiones del Óxido de azufre (SO 2), diferentes partículas y
Mercurio (Hg). Esto también se traduce en una mayor eficiencia en
comparación con el sistema convencional de carbón pulverizado, es de
gran utilidad debido a la abundancia de carbón alrededor del mundo,
además su precio se ha mantenido relativamente constante en los últimos
años. El carbón se utiliza aproximadamente para el 50% de las
necesidades energéticas en países como USA (United States of America;
Estados Unidos de América en español). Por lo tanto, la reducción de las
emisiones que permite la tecnología IGCC ha de ser considerada como una
de las mejores alternativas para poder reducir las emisiones de gases
invernadero, puesto que muy posiblemente en el futuro haya políticas muy
estrictas frente al exceso de emisiones de dichos gases.
76

38. Figura 5. Central termoeléctrica.
76

39. 3. “EN ESE SENTIDO COLOMBIA ES UN PAÍS PRIVILEGIADO “
Entrevista con el Arquitecto colombiano Carlos Duica
Por Pedro Villate
Entrevista
Viernes, 5 Agosto 2011
¿Cuáles son los aspectos positivos de la energía eólica?
[…] el planeta dentro de su dinámica atmosférica, tiene un movimiento de masas
de aire permanente, es inagotable, es una fuente de energía inagotable. Es
energía permanente, sin costo de producción, que se puede encontrar en muchos
lugares del planeta y en ese sentido Colombia es un país privilegiado, los sistemas
actuales de producción de energía eólica permiten incorporar la energía producida
por esos generadores a los sistemas de conducción, a las redes nacionales de
conducción para almacenar esa energía. Y consumirla, en ese sentido los
beneficios serían evidentes […]
¿Tiene algún aspecto negativo esta energía?
Sobre eso se ha discutido mucho y es que se dice que en principio no es una
energía cero emisión, es una energía limpia completamente pero se ha discutido
últimamente por parte de algunos sectores ambientalistas sobre la conveniencia
del diseño de los generadores Es decir al parecer las aspas generadoras que
mueven los generadores lesionan bandadas migratorias de aves, entonces se dice
que este es un elemento que debe ser tenido en cuenta a fin de evitar de que este
tipo de conflictos se generen.
¿Qué tan viable es esta energía en Colombia?
76

40. Muy viable de hecho uno de los parques generadores de energía más importantes
que existen, primero pues obviamente en Colombia segundo en el contiente
incluso a nivel mundial, es el parque eólico de Jepírachi al norte del Cabo de la
Vela en la península de la Guajira, es un parque…no estoy muy seguro si son 60 o
62 torres. Es un parque que está incorporado a la red nacional, a través del
proyecto de la red de interconexión nacional con empresas publicas de Medellín.
¿Por qué se ubico allí? Porque Colombia al estar en la zona de confluencia
intertropical está sometido permanentemente a vientos sobretodo la zona de la
Guajira y otras zonas del país que están identificadas en el mapa nacional de
vientos producido por el Instituto De Hidrología, Meteorología Estudios
Ambientales IDEAM que ha identificado los lugares de potencial generación de
energía eólica en Colombia. Colombia es un país privilegiado respecto de otros
países es un país de 3 cordilleras, dos valles interandinos con una dinámica
atmosférica muy importante que permite identificar zonas de generación de viento
o de paso de viento, de manera casi que permanente que serian ideales para la
ubicación de proyectos de generación eólica.
¿Qué ventaja económica tiene Colombia frente a otros países?
La ventaja económica que tiene Colombia frente a otros países seria que tiene un
potencial de generación eólica es decir, uno puede tener toda la plata del mundo
pero si no tiene vientos pues no hace mucho; entonces Colombia tiene eso y
tendría ya un factor importante a nivel empresarial, y es la credibilidad en estos
sistemas, esa credibilidad hace que uno pueda apostarle a construir sistemas de
estos, integrarlos, integrar la energía producida a la red de interconexión nacional
y que haya un mercado de generación privada de energía y comercialización
privada de energía, que tenga una estructura económica y comercial que permita
vender energía producida con esta fuente, entonces si hay, como negocio, hay un
negocio potencial en la generación de energía eólica y puede haber en estos
76

41. momentos de la economía mundial Colombia surge como un país donde se
puede invertir de manera positiva en este tipo de negocios
¿Qué costo tendría para el país un nuevo proyecto de estos?
Es difícil establecerlo a priori porque eso depende de muchísimos factores, es
decir la cantidad de energía que uno pretende obtener, de la capacidad de
inversión que tiene, de inversión regional, de la concertación con las autoridades
locales, es decir, hay una gran cantidad de valores que intervienen en este tipo de
cosas, uno puede hacer un proyecto eólico con generador de bicicleta y una rueda
de ventilador y ponerla en el patio de la casa, y ya eso es un generador eólico,
pero cuanta gente necesito alimentar, etc. Entonces los proyectos pueden ser
desde algunos millones de pesos hasta varios millones de dólares, pero para
responder la pregunta se podría calcular, más bien buscar la información
concerniente al tipo de inversión que se hizo en Jepírachi.
Para cubrir los costos ¿qué alternativas tendríamos?
La fundamental son sistemas mixtos de inversión estatal y de inversión privada
que permitan por mecanismos de concesión vender la energía, eso paga las
inversiones, y eso permite atraer inversionistas que monten estos sistemas.
¿Cuál sería el mejor lugar en el país para hacer un nuevo proyecto?
Sin duda la Guajira, San Andrés en general las costa Atlántica hacia el Oriente y la
zona de San Andrés son lugares ideales, hay otros lugares en el país que están
identificados dentro del mapa nacional eólico del IDEAM, pero por ejemplo Tunja
tiene un régimen de vientos bien importante, algunos lugares de la sabana de
Bogotá también, aprovechando la presencia de vientos alisios permanentes se
76

42. pueden ubicar, pero los lugares hasta el momento detectados ideales son los de la
costa norte de Colombia
¿Se pueden reemplazar todas las demás energías con esta?
No, no se pueden reemplazar porque de todas maneras uno no puede mover
vehículos con energía eólica, esto es un reemplazo de energía eléctrica pero hay
otras formas de energía que consume la sociedad que no pueden ser
reemplazadas, por un lado, por otro lado, nosotros todavía estamos generando
energía pero las aplicaciones energéticas todavía les falta desarrollo entonces
lograr generar energía eólica suficiente para mover un sistema industrial, todavía
es complejo, ahora, a futuro el tema de los reemplazos energéticos debe ser la
confluencia de muchas tecnologías motores a combustión pro hidrogeno, energía
fotovoltaica, la misma energía eólica, hay sistemas de aprovechamiento de gases
por ejemplo, que no van a eliminar del todo los Óxidos de carbono liberados a la
atmosfera pero, si van a permitir que los gases liberados a la atmosfera no se
vayan puros como en el caso del Metano, entonces hay todavía mucho que
trabajar, pero el gran reemplazo ambientalmente visto es la confluencia de nuevas
tecnologías, en eso estamos investigando permanentemente.
76

43. 4. AEROGENERADORES
La energía eólica como ya vimos, es el aprovechamiento del viento, y este es un
fluido que requiere de grandes maquinas, las máquinas encargadas de usar la
energía cinética del viento para transformarla en energía eléctrica, esta
transformación es muy parecida a las energías que usan turbinas movidas por
gases, sin embargo estas estructuras son bastante diferentes. Ya vimos cómo las
máquinas de viento han evolucionado desde hace ya más de mil años en medio
Oriente y cómo fueron llevadas a Europa, donde se usaron bastante y hoy allí es
donde se usa la energía eólica mayormente. Vimos como las actuales maquinas
vienen del diseño de Georges Jean Marie Darrieus, estas maquinas algunos
conocedores en el campo han querido que se les llame pannemona, palabra
proveniente del griego y que significa que trabaja con todos los vientos, esto
significa una ventaja para estas máquinas y su aprovechamiento ya que sería muy
ineficiente si funcionara solo con una dirección de viento fija.
Los aerogeneradores o turbinas eólicas, pueden ser que se use una sin conexión
a una red eléctrica o pueden usarse varias conectadas todas a la red eléctrica de
una región o país, a las turbinas solas se les usa en lugares rurales o muy
aislados en donde la red eléctrica no llega, o para producir sus propios recursos
energéticos, a estas instalaciones se les conoce como: turbinas de aplicación
aislada. Los conjuntos de aerogeneradores generan una mayor rentabilidad al
estar varios juntos en un punto de buena incidencia de vientos, a estos conjuntos
se les denomina: Parques eólicos.
4.1 COMPONENTES
Las maquinas que transforman el viento en electricidad son conocidas como
Aerogeneradores, estos se pueden ver alrededor del mundo, ya que la energía
76

44. eólica es bastante conocida en países industrializados, como lo son E.U.A y
Alemania. Para entender mejor cómo se transforma la energía del viento veremos
las partes que componen estas maquinas.
Figura 6. Partes de un aerogenerador común.
76

45. 4.1.1El rotor
El rotor de una turbina eólica, es la parte esencial para la conversión de energía, el
rotor convierte la energía cinética del aire en energía mecánica rotacional útil en
un eje. Este se compone de las aspas y el cubo (elemento de sujeción de las
aspas y conexión del eje del equipo).
Las turbinas eólicas modernas utilizan diseños de aspas aerodinámicas, las cuales
las hacen muy eficientes y de alta velocidad. Sin embargo, cuanta más velocidad
del viento haya más peligroso es para las turbinas, ya que por cuestiones de
seguridad estructural, a partir de los 76-88 Km/h (21-25 m/s) se activa el sistema
de seguridad y se frena la maquina. La velocidad optima está entre los 51-63 Km/h
(14-17m/s).
Tabla 1. Rendimiento de aerogeneradores de tamaño típico.
Diámetro del rotor Potencia Nominal Velocidad de Rotación
en metros a 12 m/s de viento Típica en r.p.m.
1 100w 1000
2.5 1Kw 500
7 8Kw 200
17.5 50Kw 80
25 100 Kw 50
40 260 Kw 35
4.1.2 Sistema de transmisión
76

46. El sistema de transmisión es aquel sistema encargado de convertir la energía
rotacional suministrada por la turbina a través de su eje en energía de
alimentación para el generador eléctrico. Para sistemas pequeños (menos de 10
Kw de potencia eléctrica nominal) comúnmente son utilizados los generadores de
imanes permanentes, que son especialmente diseñados para ser acoplados a las
turbinas eólicas, y por tanto no es necesario utilizar una caja de aumento de
velocidad de rotación, en vez de eso se usa una conexión directa entre el rotor y el
generador. Estos equipos eólicos generalmente giran a velocidades hasta de 500
r.p.m.
Para equipos eólicos de mayor capacidad (varias decenas o centenas de Kw de
potencia eléctrica nominal, por tanto los aerogeneradores mas grandes), se
requiere una caja de aumento de velocidades para excitar el generador eléctrico a
velocidades de giro de hasta 1800 r.p.m.; teniendo en cuenta que la turbina eólica
gira entre 30 y 100 r.p.m. dependiendo de su diámetro.
4.1.3 Sistema de seguridad
Todos los equipos eólicos poseen algún tipo de sistema de seguridad para
protegerlo de borrascas o incrementos inadecuados en la velocidad, pues sería
muy poco práctico, tanto económica como técnicamente, el diseñar un equipo lo
suficientemente fuerte para que pudiera mantener operación constante durante
ventarrones o borrascas.
Con el fin de obtener el máximo aprovechamiento de la energía eólica incidente, el
aerogenerador puede arrancar con brisas de hasta 3,5m/s, orientándose
automáticamente cara al viento por medio de un motor reductor de giro de la
barquilla, comandada por una veleta; cuando la velocidad del viento excede los 25
m/s el aerogenerador se auto frena y bloquea las aspas.
4.1.4 El generador
76

47. Este es el encargado de generar la corriente eléctrica, su funcionamiento consiste
en que a través de la energía cinética del viento tomada por las palas y enviada al
rotor y en algunos casos pasa a una caja de aumento de velocidad, que usa una
serie de engranajes para incrementar las revoluciones que llegan al generador que
usa esa energía para generar una corriente eléctrica, que es el objetivo principal
de estas máquinas.
4.1.5 La góndola
La parte que protege a los sistemas de transmisión y seguridad, además del
generador y otras partes de las inclemencias del tiempo además de aislar
acústicamente el exterior del ruido (factor importante en cuanto a viabilidad) que
hace la maquina se le denomina Góndola o nacelle. La capota de la góndola está
hecha de material compuesto, está unida al chasis sobre el que se montan los
componentes. Esta construida en un 30% de fibra de vidrio y en un 70% de
poliéster. Dispone de tomas de aire para la refrigeración, pararrayos y el
anemómetro. Esta góndola está protegida por gelcoat que no permite que en el
acabado aparezcan deformaciones o marca de fibra. Éste acabado le proporciona
suficiente resistencia tanto al medio marino como a la erosión derivada de vientos
fuertes.
4.1.6 La torre
La torre es la que soporta al sistema de transmisión. Es importante para estas el
tener una altura considerable ya que la velocidad del viento aumenta conforme
aumenta la altura, en realidad, existen lugares donde por cada 10m de altura la
velocidad del viento aumenta un 20%.
Sin embargo estos aparatos no se pueden colocar en un lugar de forma deliberada
ya que su ubicación debe cumplir ciertas especificaciones si es una turbina de
aplicación aislada, debe ubicarse por lo menos a 10m por encima de los
76

48. obstáculos y a unos 100m de distancia (esto aplica para turbinas pequeñas de
entre 20 y 42 m). Para turbinas en parques eólicos, estas son de unos 80 a 100m,
por lo que se reduce la cantidad de obstáculos posibles, además están en lugares
despejados para que el flujo de aire sea el máximo posible, por lo que los
obstáculos son prácticamente cero.
Las torres pueden ser tubulares (ver figura 7) o de celosía (como la de una antena
de radio), la mayoría de las usadas actualmente son del primer tipo ya que ofrecen
protección al personal de mantenimiento permitiendo que la escalera de acceso al
sistema de transmisión que es donde están las partes que más mantenimiento
necesitan, la ventaja que tiene la torre de celosía es que es más económica.
Figura 8. Torre tubular
4.1.7 Conexiones eléctricas y controladores
76

49. Finalmente los controladores son los que regulan la potencia de la energía que es
enviada a la red eléctrica, las conexiones eléctricas van desde la góndola en la
punta de la torre hasta debajo de la tierra a donde todas las torres del parque
eólico están conectadas estas envían la corriente a la red, y es enviada para el
consumo a través de cables de alta tensión.
5. VIABILIDAD DE LA ENERGIA EÓLICA
76

50. Como ya hemos visto a través de este trabajo la energía eólica es de las energías
renovables mas opcionadas para reemplazar a las no renovables, aunque tiene
sus desventajas pueden eliminarse para optimizar esta energía y hacerla
totalmente buena para nuestro medio ambiente.
Ahora la pregunta es: ¿Qué tan viable es esta energía? Bastante, podemos
observar como alrededor del mundo hay una cantidad considerable de parques
eólicos e inversiones en proyectos nuevos, sobretodo en países industrializados,
como ya se ha mencionado, que en su búsqueda de fuentes más rentables y con
mejor rendimiento acuden a las energías alternativas, ya sea hidroeléctrica,
fotoeléctrica o eólica, buscan mas formas de energía, y siendo que estos países
las usan porque son mejores, está claro que son viables, algunas en mayor o
menor medida, es decir, si un país tiene gran cantidad de ríos de un caudal
considerable , entonces su mejor alternativa para generar energía eléctrica es la
hidroeléctrica (como Colombia), o si un país tiene gran capacidad de calor bajo la
tierra, y se encuentra que este calor no se acabará en muchas décadas, entonces,
su mejor alternativa es usar energía geotérmica, y así con la eólica y fotovoltaica.
Entonces viendo que la energía eólica si es viable hay que ver que se ha hecho en
el mundo en cuanto a esta energía alternativa, que proyectos hay, y si Colombia
tiene lugares en donde colocar un nuevo parque eólico. Así entramos a los
proyectos a nivel mundial.
5.1PROYECTOS A NIVEL MUNDIAL
76

51. “La capacidad de la Energía Eólica Mundial es de 120,798 MW, con 27,051 MW
adicionados en 2008.”3
En los últimos años el mercado mundial de energía eólica ha tenido un alto
desarrollo, siendo que en 2004 la potencia eólica mundial instalada era de 47.620
MW y en 2008 llegó a los 120.798 MW ose que en solo cuatro años se instalaron
73178 MW. El líder en instalación en 2008 fue E.U.A con 8.358 MW, siendo esto el
30.9% de la potencia total instalada a nivel mundial. El segundo fue China con
6300 MW.
5.1.1Europa:
La UE sigue siendo el líder del mundo en cuanto a capacidad de energía eólica
instalada además de ser una de las regiones con mas alto desarrollo con más de
8,9 GW de nueva capacidad instalada en 2008 Las estadísticas de la Asociación
de Energía Eólica Europea (EWEA) muestran que la capacidad del viento
acumulada en Europa Tuvo un aumento del 15% con lo que paso de 56535 MW
finalizando el año 2007 para alcanzar unos 64949 MW a finales del año 2008. Con
una diversificación bastante marcada en los mercados europeos se ve como el
mercado eólico está bajando en países que en la ultima década han sido lideres
como lo son Alemania, Dinamarca y España. Sin embargo el mercado se ha
expandido a países como Italia, Francia y Reino Unido siendo los mas
representativos en esta nueva tendencia. De los 27 países que son miembros de
la UE 10 tienen más de 1GW cada uno
5.1.2 Norteamérica:
3
http://www.amdee.org/Viento/En_el_Mundo. AMDEE. ASOCIACIÓN MEXICANA DE ENERGÍA
EÓLICA, A.C.
76

52. Esta industria creció de forma excepcional Creció a un promedio de 32% anuales
por 5 años hasta el año 2009. En 2007 esta industria creció en 45% añadiendo
5.244 MW a los 11.575 MW que había en 2006 en su capacidad de generación
eólica. en 2008 el crecimiento fue del 50%, esto en tan sólo un año, siendo ahora
la capacidad total de los Estado Unidos de 25.170 MW lo cual es suficiente para
impulsar unos 7 millones de casas y con esto, alcanzar más del 1% de la
demanda total de este país. En 2009 el crecimiento tendió a la baja por un clima
económico adverso, con lo cual se redujo la financiación de nuevos proyectos,
tanto que Ya en 2010 China superó a E.U.A convirtiéndose en el líder mundial en
producción de energía ecoica.
5.1.3 Latinoamérica:
"Ningún país latinoamericano está en la lista de los veinte mercados eólicos
mundiales más importantes. Brasil y México son los países latinoamericanos que
cuentan con potenciales importantes de recursos eólicos que pueden ser
explotados en el mediano y largo plazos con un marco regulatorio más claro y
transparente y con incentivos económicos reales en el corto plazo." 4
5.1.4 Asia:
En 2008 China duplico su capacidad instalada total por 4 años seguidos. Esta
nueva capacidad sumo una capacidad instalada en un solo año de 6,3 GW, esto
represento un aumento del 91% sobre el obtenido el año anterior. En este
momento China tenía 12.2 GW para este entonces era el segundo productor más
grande del mundo. En el 2008, la recién creada Administración de Energía
Nacional de China desataco a la energía eólica como una prioridad para
diversificar las fuentes de energía en este país, siendo este país el más grande
consumidor de Carbón del mundo."La oficina seleccionó seis regiones y provincias
4
http://www.amdee.org/Viento/En_el_Mundo. AMDEE. ASOSIACION MEXICANA DE ENERGÍA EÓLICA,
A.C.
76

53. con los mejores recursos eólicos: Xining, Mongolia Interior, Piuquén, Gansu,
Hebei y Jiangsu. Cada sitio tendrá más de 10 GW de la capacidad instalada en
2020. Este despliegue de energía eólica de gran escala es llamado el Programa
de Base de Viento de Tamaño de 10 GW (Base de Viento). ". En India el
crecimiento se ha mantenido estable, en 2008 fueron instalados 1.800 MW
llegando a mas de 9.6 GW de capacidad total, esto represento para India un
crecimiento del 22.9%.
5.1.5 Australia/Pacífico:
En 2008 en esta región se observó un dinamismo considerable en cuanto a su
crecimiento anual. Australia y Nueva Zelanda fueron los mercados más
representativos teniendo un crecimiento de 41.9% del año 2007 al año 2008, entre
los dos instalaron 486 MW comparado con 1.158 MW en 2007.
5.1.6 África:
En África Fueron instalados 130MW a finales de 2008.Egipto preservó su puesto
como líder con una instalación total de 365 MW. En el resto de países africanos se
tuvo un pequeño progreso, sin embargo Países como Marruecos, Túnez,
Sudáfrica y el mismo Egipto instalen pronto más energía eólica. Teniendo en
cuenta que en este contiente hay una gran necesidad de energía sustentable, se
espera que se empiecen a desarrollar estrategias tan pronto como sea posible,
siendo que en este continente hay un gran potencial eólico, además de que esto
beneficiaría a los habitantes de los cuales una minoría tienen acceso a la red
pública.
5.2 PROYECTOS A NIVEL LOCAL
76

54. En Colombia desde el año 2004 existe un parque eólico en la península de la
guajira, el parque de Jepírachi. Los estudios sobre perspectivas y potenciales de
este proyecto se iniciaron en 1998 por parte de Empresas Públicas de Medellín
(E.P.M). Los estudios no mostraron resultados positivos en cuanto a rentabilidad,
por lo menos a corto plazo, ya que estos estudios también mostraron que a largo
plazo las políticas ambientales junto con las tendencias de desarrollo tecnológico y
comercial lo harían rentable.
No fue sino hasta el año de 1999 que se iniciaron los estudios sobre viabilidad
técnica, económica y ambiental con el fin de analizar más a fondo el uso del viento
en el país. Dichos estudios tuvieron en cuenta que se estaban realizando dentro
de un territorio indígena, el cual tiene una importancia mayor que otras áreas
geográficas. Por esta razón la E.P.M diseñó un plan de gestión social articulado a
las diferentes etapas técnicas del proyecto y coherente con las particularidades
referentes a la historia y la cultura de la región.
Un proyecto dentro de un territorio habitado por comunidades indígenas
representó un reto para la empresa ya que éstas han sido marginadas a través de
la historia y han tenido pocas experiencias de participación, además de su
desconfianza por proyectos que se desarrollan en su territorio.
Este reto fue asumido por completo por Empresas Publicas de Medellín. La
Gestión social en el proyecto eólico Jepírachi, ha tenido de eje la participación
efectiva de las comunidades en las etapas del proyecto y ha estado fundamentado
en el respeto de la integridad étnica y culturas de la comunidad Wayuu,
estableciendo relaciones de confianza, buscando equidad y también el beneficio
comunitario. El parque eólico Jepírachi está localizado en la región nororiental de
la costa Atlántica colombiana, entre las localidades del Cabo de la vela y puerto
Bolívar, cerca de Bahía Portete, municipio de Uribía, departamento de la Guajira.
Este parque tiene una capacidad instalada de 19,5 MW con 15 turbinas eólicas,
76

55. cada una de 1,3 MW de potencia nominal. Están distribuidas en 2 filas de 8 y 7
turbinas. El área aproximada es de 1Km de largo paralelamente a la playa y 1,2
Km de ancho. Estas turbinas están conectadas por una red subterránea hasta la
subestación de energía, que está ubicada en el extremo sur del parque, de allí
parte una línea de aproximadamente 700m de longitud, con la cual el parque se
conecta con el Sistema de Transmisión Regional.
La construcción duro 14 meses, durante los cuales se adecuaron 11 Km de vías,
patios de trabajo, plazoletas para las turbinas y oficinas temporales. Para este
proyecto se tuvo que tener en cuenta las leyes nacionales e internacionales sobre
minorías étnicas y políticas sectoriales y empresariales relacionadas con el tema.
También se pusieron ciertos principios entre los que está el respeto y la
transparencia. Este proyecto tuvo en cuenta la participación de la comunidad,
empezando en la planeación para minimizar el impacto ambiental y geográfico
como cementerios y lugares sagrados de los Wayuu. También se tuvo en cuenta
el mejoramiento de la calidad de vida de las diferentes rancherías (conjunto de
viviendas indígenas Wayuu en la Guajira Colombia), entre otras.
76

56. 76

57. Figura 9. Parque eólico Jepírachi.
6. CONCLUSIONES
Ya vimos a través de este trabajo cómo desde hace unos 40 años se viene
investigando en el mejoramiento de la energía eólica llegando a magnificar su
eficiencia, de tan sólo un 10% a llegar hoy en día al 50% desde ese entonces;
también vimos, como no sólo un país ha hecho esta investigación, sino varios
países de todos los continentes, incluso en África un continente con mayoría de
población en situación de precariedad, lo que nos muestra que no es nada nuevo,
ni poco rentable, el uso de la fuerza del viento para la generación de energía
eléctrica.
Entonces, estas investigaciones sirven para la conservación del medio ambiente,
además de progreso industrial en este campo; sin embargo, la mayoría de países
que llevan a cabo estas investigaciones son países industrializados con años de
ventaja tecnológica a países como Colombia. Nuestro país al ser un país que
actualmente se encuentra en vía de desarrollo, no puede quedarse atrás en
innovaciones como las energías alternativas, es por eso que es necesario que el
Estado respalde la creación de proyectos, como el ya existente en Jepírachi, como
lo dice Fabio González, quien respalda esta posición: “El Estado debería pagar
más alto el kilovatio/hora producido con el viento que el generado a partir de
76

58. hidroeléctricas. Esto con el fin de hacer más rentables los parques eólicos, ya que
el dinero que reciben estos proyectos por certificados de reducción de emisiones
de CO2 no es suficiente para mitigar el impacto económico de una inversión tan
grande”5.
Finalmente, con esta información vemos que Colombia tiene potencial en este
campo más que todo en lugares costeros, como lo muestra el mapa de vientos
realizado por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales
IDEAM en http://institucional.ideam.gov.co/jsp/index.jsf; este potencial debe ser
explotado para contribuir al desarrollo tecnológico, social (como se vio con la
comunidad Wayuu), y económico de nuestro país Colombia.
Aunque no podemos decir que la energía eólica deba ser la principal, ya que no
poseemos un recurso tan abundante, y aún si lo tuviéramos, no se puede
depender de solo una fuente en el campo de abastecimiento de energía, por lo
que la energía hidroeléctrica, por ahora y en un futuro cercano, será la principal
para el país; sí podemos afirmar que la energía proveniente de centrales con
represas debe eliminarse y pasar al uso de hidroeléctricas que son más gentiles
con el medio, por cuanto no interfieren con el ecosistema de una forma tan brusca
y devastadora, además podemos decir, que para que Colombia se desarrolle debe
tener variedad de energías y tener una industria propia de alguna (así se
reducirían costos), aunque siempre pensando en el ambiente.
Finalmente, vemos que alternativas energéticas, como la energía eólica, no son
solo una buena opción sino una necesidad, ya en el pasado hemos padecido
crisis de abastecimiento de electricidad, debido a que las hidroeléctricas en
veranos fuertes no poseen suficiente agua en sus embalses, aparece entonces
como una necesidad y, también como una posibilidad que el Estado debe apoyar
5
GONZALES, Fabio. catedrático del Departamento de Física de la Universidad Nacional. Cita tomada de
http://www.analitica.com/
76

59. implementando políticas fiscales más favorables para este tipo de proyectos de
interés público y de la industria energética, para así dar un paso en el desarrollo
que se quiere para Colombia en el campo del abastecimiento energético.
7. APLICACIÓN
Después de haber entendido como funciona la energía eólica, de saber que
representa una gran alternativa para el mundo desarrollado de hoy, como una
opción para el desarrollo de la industria energética, la propuesta es una aplicación
para el Colegio Nuevo San Luis Gonzaga, para lo cual se presenta una maqueta
de una turbina eólica en miniatura que muestra el funcionamiento de un
aerogenerador de uso industrial normal, sin embargo, la generación es diferente a
como lo es en una turbina eólica de gran tamaño y producción de energía
eléctrica.
Lo primordial es mostrar cómo funciona esta máquina, y que sea socializada en
clases de física en el tema de corriente eléctrica, ya que ésta es una forma de
generarla y aprovecharla. Sin embargo, queda bajo criterio del docente cómo y
cuándo debe ser usada esta maqueta.
7.1 TURBINA EÓLICA MINIATURA
La turbina consiste en un ventilador de un computador (usado para la refrigeración
del mismo), el cual funciona conectado a un motor de imanes permanentes, éste
lleva el sistema de transmisión en medio de las cargas positiva (+) y negativa (-) y,
con la rotación altera el campo magnético generando movimiento en los
electrones, generando a su vez, un campo eléctrico produciendo corriente
76

60. eléctrica, transportada a través de cables, para encender unos bombillos LED.
Para esto se requiere una potencia de 1,6 V (el ventilador tiene una capacidad de
12 V).
7.1.1 Materiales:
Para construir esta pequeña turbina a escala se usaron materiales de uso común
que cualquiera puede conseguir, y posteriormente construir la maquina, con esto
se busca mostrar que podría ser incluido como un proyecto en la clase de Física,
ya que la construcción al igual que los materiales está al alcance de todos. Se
toma la idea de que sea un proyecto en esta clase ya que, ya se tienen proyectos
en otros temas, como por ejemplo el proyecto de maquina térmica que se aplico
en el grado once a principios del presente año, el cual tuvo el objetivo de mejorar
el entendimiento teórico de la Termodinámica por medio de una práctica didáctica.
El proyecto propuesto en este trabajo es similar a este ya que se puede modificar
para generar una corriente para diferentes cosas, como en el proyecto ya
mencionado para el tema de la termodinámica, se les dio a los estudiantes una
maquina térmica como base, y estos le hicieron modificaciones que tenían el
mismo fin, generar un movimiento a partir de la energía térmica, con la turbina se
podrían hacer modificaciones, con el mismo propósito: usar la corriente eléctrica
generada.
Los materiales para la construcción fueron:
• Un ventilador de un computador cualquiera, puede extraerse de un PC que
ya no está en uso, por lo que no es un costo adicional sino un reciclaje de
materiales que están fuera de uso, y aparentemente no tienen ninguno.
• Una tabla hecha de MDF que es de materiales reciclados. Por lo tanto con
este no se gasta madera, un punto importante en cuanto a Ecología.
76

61. • Un cubo y dos listones pequeños de balso, material barato y fácil de
conseguir.
• Bombillos LED, que pueden ser conseguidos en una ferretería o tienda de
electrónicos.
• Clavos y alambre dulce, los primeros para fijar el cubo a la base, y el
alambre para fijar el ventilador. Además de un tubo plástico para proteger el
cable.
7.1.2 Construcción
Para la construcción de la maquina eólica se hizo uso del cable de entrada de
energía del ventilador como cable de salida, es decir, por donde la corriente
entraba para hacer que el ventilador se moviera, ahora la corriente sale para
encender los bombillos LED, usando la energía cinética que le imprime el viento al
ventilador, al incidir sobre las aspas de éste, con lo que <como ya se ha visto>, el
ventilador transforma dicha energía en energía eléctrica, a través de la alteración
del campo magnético existente entre los polos del imán permanente.
Luego de transformar la energía, el cable que sale del ventilador se le corta una
parte del recubrimiento de plástico para tener mejores filamentos de cobre, con los
que se conduce la energía eléctrica las conexiones del LED el cual usa esta
energía para alumbrar.
76

62. Figura 10. Plano de funcionamiento de la turbina eólica
76

63. Figura 11. Turbina eólica en miniatura
1 Aspas; 2 Alambre dulce (usado como sostén); 3 Cables de salida; 4 Cubo de balso; 5 LED’s; 6
Palos de balso; 7 Tubo protector de plástico; 8 Generador de imanes permanentes.
Para entender mejor la construcción, se hará una guía paso a paso *:
Paso 1: Se coloca el ventilador sobre la tabla de MDF (este es un material
recomendado por resistencia y como ya se mencionó es reciclado) y se observa
donde se quiere que vaya los bombillos LED.
*
Para la correcta ubicación de los diferentes materiales en la maqueta, se deben hacer medidas, y que estas
sean lo más exactas posibles para evitar tener que dañar alguno de los materiales.
76

64. Paso 2: El ventilador es fijado con el alambre dulce a la parte inferior de la tabla,
abriendo unos agujeros en esta para permitir el paso del alambre; a éste se le
hace un nudo y así queda fijado el ventilador a la tabla MDF.
Paso 3: Los cables de salida del ventilador se cubrieron con un tubo de plástico,
como protección, y 2 listones pequeños en balso, para mantenerlo en una posición
fija (los listones se fijaron a la tabla con pegamento para madera).
Paso 4: El cubo usado en la imagen anterior, no es obligatorio, en dicho modelo
se usó para poder colocar los bombillos en una posición favorable para su
observación cuando alumbran. El cubo se fija con clavos desde la parte inferior de
la tabla (para el paso del tubo con los cables se le hace un agujero al cubo *).
Paso 5: Luego los filamentos de Cobre de los cables de salida del ventilador, se
enlazan con los filamentos de los bombillos LED para hacer la unión que da paso
a la corriente eléctrica que enciende los bombillos.
7.1.3 Conclusión de la aplicación
La maquina eólica que será dejada en el Colegio Nuevo San Luis Gonzaga será
una contribución para mejorar el laboratorio de física, el cual debe ser mejorado
para darle más herramientas al docente encargado para poder transmitir de una
manera más sencilla y practica el conocimiento a los estudiantes en los diferentes
temas, ya que en este colegio la física como materia no solo es vista en los grados
10 y 11 sino desde los cursos inferiores.
El Colegio debe hacer una inversión considerable para este mejoramiento. Si bien
el laboratorio de física es una instalación reciente dentro de la institución, deben
ser mejorados los materiales y comprarse otros.
*
Los agujeros son hechos con un taladro común.
76

65. Esta máquina es una aplicación práctica, al alcance de todo mundo, y debe ser
una ayuda didáctica para los docentes de física, u otras áreas si es que es
necesario, y con la contribución de los estudiantes de 11° de siguientes
generaciones se tendrán diferentes modelos, además de un apoyo adicional a que
sean desarrollados proyectos como este para esta asignatura para que sea más
didáctica y se entiendan los conocimientos prácticos de los temas vistos.
76

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68. 76