¿Qué es la energía potencial del viento?

La energía potencial se definió por primera vez en el siglo XIX por el físico escocés William Rankine. Lo explicó como energía almacenada dentro de un sistema que podría convertirse en trabajo. Al referirse a la energía potencial eólica, esto puede entenderse como la cantidad de energía utilizable que las corrientes eólicas pueden producir de manera factible. Dicha energía eólica se convierte en energía cinética a través de medios tales como turbinas eólicas, molinos de viento, bombas eólicas y las velas de los barcos. La humanidad tiene una larga historia de uso de la energía potencial del viento para sus propios fines: alimentar molinos de viento, moler granos, empujar barcos de vela a través del mar y, más recientemente, producir electricidad.

La energía potencial eólica se mide en julios. Un joule se define como el trabajo necesario para producir un vatio de energía por un período de un segundo. La teoría básica detrás de la energía potencial del viento establece que el viento a cierta velocidad y fuerza puede crear suficientes julios de energía para realizar una determinada tarea. Por ejemplo, si una brisa constante gira las palas de una turbina eólica 10 revoluciones por segundo, y cada revolución produce 1.5 julios, entonces la energía potencial del viento resultante sería de 15 julios. Esto significa que podría producir razonablemente 15 vatios de energía por segundo.

Usando este mismo ejemplo, si el viento continuara a la misma brisa constante durante una hora, produciría 54 kilovatios de electricidad. La energía potencial de la brisa sería de 54,000 julios por hora. Tal cifra podría alimentar una bombilla de 100 vatios continuamente durante 540 horas antes de agotarse.

La fórmula para calcular la energía potencial eólica también se utiliza para evaluar la viabilidad económica de los campos de turbinas eólicas y otros métodos de recolección de energía eólica. En áreas donde el viento es constante, puede ser una decisión económicamente sólida tratar de aprovechar su poder. Sin embargo, en áreas donde el movimiento del aire no es constante, el gasto involucrado en la instalación y mantenimiento de turbinas eólicas y otros dispositivos para aprovechar la energía puede ser mayor que cualquier beneficio que se pueda obtener.

Para determinar la viabilidad económica, se utiliza la fórmula utilizada para obtener la energía potencial eólica del ejemplo anterior y luego se multiplica por el número de aerogeneradores propuestos. Usando el ejemplo anterior, si una sola turbina eólica produce 54,000 julios de energía eléctrica por hora, se puede esperar razonablemente que diez turbinas eólicas tengan una energía potencial eólica de 540,000 julios por hora. Según esta estimación, la energía potencial eólica de un campo de aerogeneradores de este tipo tendrá el potencial de producir 540 kilovatios-hora de electricidad por hora mientras el viento continúe.