El viento, infinita fuerza energética

Procesos que originan los movimientos del aire

Los elementos del clima son la temperatura, presión y vientos, humedad y precipitaciones. Hay una fuerte interacción entre ellos, ya que la presión atmosférica varía con la temperatura, entre otros factores; el aire frío tiene mayor presión que el cálido. Este fenómeno es la causa principal de que las masas de aire planetarias estén prácticamente en constante movimiento.

Los vientos son movimientos del aire que se desplazan en paralelo al suelo o en forma horizontal. Las corrientes de aire son aquellas donde el desplazamiento es vertical.

El viento tiene su origen en la diferencia de presión entre masas de aire que conforman centros de alta o de baja presión, denominados anticiclón y ciclón o borrasca, respectivamente. Las masas de alta presión se mueven en dirección a las de baja presión, generando el viento. Su velocidad depende de dos factores: la diferencia de presión entre ambas masas y la distancia que las separa. Mientras mayor es la diferencia de presión y menor la distancia, el viento adquirirá más velocidad.

 

Tipos de vientos: planetarios, regionales y locales

Existen los vientos planetarios, que obedecen a la Circulación General de la Atmósfera, los movimientos constantes de las masas de aire del planeta, y que están en relación a sus centros de Alta y Baja Presión permanentes: son los vientos alisios, vientos del oeste y vientos polares.

Los alisios van desde los 30º S y N hacia el ecuador y son constantes a lo largo del año; solo varía su fuerza, la que es baja en invierno. En el hemisferio sur, libre de huracanes, son de buena aptitud para parques eólicos, ya que sus direcciones son poco cambiantes y son infrecuentes las velocidades extremas que obliguen a detener los rotores eólicos.

En las latitudes cercanas al ecuador está la zona de doldrums, que se caracteriza por tener numerosos días en el año con calmas. No es el lugar más adecuado para el aprovechamiento de la energía eólica, sin embargo, tiene zonas donde los vientos regionales y locales son bastante regulares y hacen aptos los lugares para aprovechar su energía.

Los vientos del oeste dominan aproximadamente entre las latitudes 30° y 60° norte y sur, y son los que recorren más superficie continental en el hemisferio septentrional. En cambio, en el austral predominan solo en América del Sur. La energía de estos vientos es de alto potencial.

Entre los polos y los 60° sur y norte se desplazan los vientos polares, que se desarrollan en territorios de América del Norte, Eurasia y la Antártica.

Los vientos regionales son aquellos que se presentan en zonas específicas del planeta. Por ejemplo, los vientos monzónicos que se dan entre un continente y el océano, como en la India y el sureste asiático.

Los vientos locales son aquellos que se dan en áreas restringidas, como las brisas tierra-mar que durante el día fluyen desde el océano hacia el continente y en la noche lo hacen a la inversa. Los vientos valle-montaña también obedecen a cambios térmicos y se desplazan de acuerdo a las temperaturas entre diferentes relieves.

 

Velocidades del viento y factores geográficos

Varios factores geográficos influyen en la fuerza del viento, como la altura y el relieve.
La gradiente vertical es el cambio de velocidad del viento con la altura. Esta situación es diferenciada según sean zonas con o sin obstáculos o rugosidades geográficas físicas o humanas. Por ejemplo, en el mar la rugosidad es mínima y el viento logra velocidades altas a pocos metros de la superficie; lo contrario ocurre en una ciudad con rascacielos donde los vientos se debilitan, por tanto las mismas velocidades altas se producen a mucha más distancia del suelo. Una vez que se superan los obstáculos con la altura, el viento se hace casi constante.

Esto explica que los parques eólicos tengan torres de gran altura y que se instalen en zonas de poca rugosidad, como llanos costeros, crestas de montañas o en el mar.

 

Un segundo factor son las características del relieve o topográficas en relación al movimiento y dirección del viento. Esto se debe a que al ser un fluido, buscará siempre el camino más corto para avanzar. Es así que los valles son los mejores conductos para el desplazamiento del viento. Allí adquieren mayor velocidad porque queda encajonado entre laderas y solo tiene que seguir la dirección del valle. Este fenómeno se acentúa cuando se producen angostamientos entre montañas o efecto Venturi. Estos lugares tienen buena aptitud para la generación de energía.

En general, las laderas de barlovento que reciben directamente el viento, son más adecuadas para la instalación de parques eólicos.

 

Mediciones del viento

 

Cuando se hacen los estudios de viento para instalar un parque eólico, es necesario tener mediciones a lo largo de uno o dos años, e idealmente más. Se mide a 2 m de altura, a 10 m y también, según la altura del rotor eólico, a 30 m. Esto es muy importante porque la velocidad aumenta con la altura y por ello las torres se hacen cada vez más altas. Los rotores tienen mecanismos para enfrentar el viento directamente.

El efecto Venturi

Las mayores velocidades de viento en un relieve montañoso se dan, además de sus valles, en angosturas y en portezuelos que se producen en la unión de dos cimas. La situación es similar al tubo de Venturi, que tiene dos secciones amplias con una angostura al medio por donde el aire pasa, acelerando su velocidad en el sector angosto.

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Diversos instrumentos sirven para la medición de los vientos: el anemómetro mide la velocidad y la veleta mide su dirección. Hay que recordar que los vientos toman el nombre de su lugar de origen, es decir, un viento norte significa que el aire se mueve desde el norte al sur.