La energía eólica renovable está experimentando un auge, con más turbinas eólicas apareciendo en paisajes en los Estados Unidos y en el extranjero. De hecho, la energía eólica representó el 3.3 por ciento de la generación de electricidad en los Estados Unidos en 2011, según la Administración de Información de Energía de los Estados Unidos.A nivel mundial, ese número fue de 2.9 por ciento para el mismo año.
Pero a medida que proliferan las turbinas eólicas, los investigadores de la Universidad de Kansas están observando cómo estos bosques de turbinas afectan el viento mismo. ¿Qué le sucede al viento cuando un mayor número de turbinas eólicas elimina cada vez más la energía del movimiento atmosférico?
Los profesores de ciencias atmosféricas Nate Brunsell y David Mechem en el Departamento de Geografía de KU son coautores de un nuevo estudio que acaba de publicarse en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias por un grupo de investigación internacional que evaluó los efectos de los grandes parques eólicos en el flujo atmosférico y sus implicaciones para la cantidad de energía renovable que pueden generar las turbinas.
"Las turbinas eólicas generan electricidad al eliminar la energía del viento, por lo que una mayor cantidad de turbinas eólicas debería provocar una desaceleración de los vientos en la atmósfera inferior", dijo Mechem.
Los investigadores cuantificaron este fenómeno en simulaciones numéricas mediante la aplicación de un modelo sofisticado que normalmente se usa para pronosticar el clima en una de las regiones más ventosas de los Estados Unidos.
El equipo descubrió que un efecto de desaceleración provocado por las turbinas eólicas es sustancial para los grandes parques eólicos y da como resultado proporcionalmente menos energía renovable generada para cada turbina en comparación con la energía que se generaría a partir de una turbina eólica aislada.
Si bien los investigadores enfatizan que ningún parque eólico actual o planificado se acerca al tamaño o la concentración que causaría el efecto de desaceleración, sus resultados sugieren que el fenómeno vinculado a los grandes parques eólicos debe tenerse en cuenta en la planificación futura de la energía eólica.
"Cuando se instalan unas pocas turbinas eólicas, cada turbina adicional produce un aumento similar en la electricidad generada, como es de esperar", dijo Brunsell.
Sin embargo, cuando se instala un número considerable de turbinas en un área pequeña, la cantidad de electricidad generada ya no se rige por la simple multiplicación, según los investigadores.
"En cambio, debido a que las turbinas extraen energía del viento, las turbinas adicionales generarán cada vez menos electricidad", dijo Mechem.
Las simulaciones del equipo estiman que este efecto de desaceleración da como resultado un límite superior práctico de 1 megavatio por kilómetro cuadrado que se puede generar, mucho menos que las estimaciones anteriores que no tienen en cuenta el efecto. Los parques eólicos actuales están funcionando muy por debajo de este límite de generación, perolos autores descubrieron que este efecto de desaceleración debe tenerse en cuenta, particularmente cuando se comparan diferentes fuentes de energía renovable.
El estudio fue publicado en línea en la revista científica Actas de la Academia Nacional de Ciencias el 24 de agosto
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Materiales proporcionado por Universidad de Kansas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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