Energia eoliko

Energia eolikoa haizean bilduta dagoen energia aprobetxatzen du, aerosorgailuen bitartez energia mekanikoa eta elektrikoa sortzeko. Energia hau arlo ezberdinetan erabili daiteke, eta soberan geratzen den energia hori biltegiratzeko ahalmena dago.

Haize-energiaren erabilera oso sinplea da. Eguzkiak Lurra berotzen du, baina lurrazalaren forma irregularren eraginez, tenperatura desberdineko aire-masak sortzen dira, hots, dentsitate eta presio desberdinekoak. Desberdintasun horiek alde baterako eta besterako korronte horizontalak sortzen dituzte, hots haizea sortzen dute. Eta haize horren abiadurak (energia zinetikoa) higiaraziko ditu bere bidean jarritako errotaren palak.

Historia 
Gaur egun energia eolikoa gehien erabiltzen den energia berriztagarrietako bat bilakatu da, azken hamarkadetako aurrera-pauso handiei esker. Energia eolikoaren lehen aprobetxamendua, 4000 urte K.A eman zen, itsas nabegaziorako hain zuzen ere. Persia, Irak, Egipto eta Txinak zituzten errotore bertikaleko makinak, egurrezko palez osatuak zeudenak.

Europari dagokionez, Erdi Aroan hasi ziren haize errotak erabiltzen, Grezia, Italia eta Frantzia izanik lehendabizi erabili zituzten herrialdeak. 1883an, Steward Perryk, gizon amerikarrak, pala anitzez osatutako egitura bat diseinatu zuen, zein Europan, 3 metro inguruko diametroa duen haize-errota hau, historian gehien saldu dena izan da, eta egungo aerosorgailuen aitzindaria izan da. 20. hamarkadatik aurrera, hegazkinen hegaletarako eta helizeetarako diseinatutako profil aerodinamikoak aplikatzen hasi ziren haize errotoreetan.

1927an, A.J.Dekker holandarrak, sekzio aerodinamikoko palez hornitutako lehen errotorea eraiki zuen. Sistema honetaz baliatuz, palaren puntan haizearen abiadura baino lau edo bost aldiz handiagoko abiadura eskuratzeko ahalmena zegoen. Asmakizun honekin, errotazio abiadura geroz eta handiagoa izanik, palen kopuruak geroz eta garrantzi gutxiago zuela demostratu zen.

1990 ean, instalatutako aerosorgailuek 225 KWeko potentzia eskaintzen zuten, gaur egun aldiz, 500 KW etik hasi eta 1,2 MGera iritsi daitezke. Honek, hamarkada gutxiren buruan zer nolako aurrera-pausoa egon den adierazten du.

Energia eolikoaren sorkuntza 

Haizearen energia zinetikoa aprobetxatuz, energia elektrikoa eskuratzeko ezinbestekoak dira aerosorgailuak. Hauen hiru zati garrantzitsuenak: errotorea, kaxa biderkatzailea eta sorgailua dira.

 Errotorea: Haizearen indarra aprobetxatuz errotazioko energia mekaniko bihurtzen du.
 Kaxa biderkatzailea: Ardatz baten bidez motorrari lotuta egoten da eta biraketa-abiadura handitzea da bere funtzioa.
 Sorgailua: Errotazioko energia mekanikoa energia elektriko bihurtzeaz arduratzen da.

Parke eoliko bateko aerosorgailu bakoitza lurpeko kableen bidez lotuta dago. Kable horiek energia elektrikoa azpiestazio transformatzaile batera eramaten dute. Hortik etxeetara, lantegietara edo eskoletara eramaten da, besteak beste, konpainia elektrikoen banaketa-sareen bidez.

Gaur egun ,energia eolikoa eskuratzeko bi modu bereizten dira: lurreko energia eolikoa eta itsas energia eolikoa.

 Lurreko energia eolikoa: Lurreko parke eolikoek egiten duten haizearen aprobetxamenduaren bidez lortzen da energia eolikoa. Horretarako, zenbait aerosorgailu jarriko dira lurrean, haizearen energia zinetikoa baliatuz energia elektrikoa eskuratuko dutenak, ondoren energia elektriko hau kontsumorako erabiliko da.
 Itsas energia eolikoa: Itsaso zabalean sortzen den haizearen indarra aprobetxatuz lortzen den energia-iturria da. Haizearen abiadura handiagoa eta konstanteagoa da itsasoan, oztoporik ez baitago.

Haize-sorgailuak 

Gaur egun, haize-energiaren erabilera nagusia elektrizitatea sortzea da. Haize-sorgailuek edo haize-errotek, haizearen energia erabiliz, sorgailu elektriko baten ardatza birarazten dute palak birarazita.

Haize-sorgailuak norberaren erabilerarako izan daitezke, edo sare elektriko orokorrera konektatuta egon daitezke.

1970eko hamarkadako petrolio-krisiaren eraginez hasi ziren haize-energiaren ustiapenaren inguruko ikerketa sakonak. Eta azken urteotan izugarrizko garapena izan du. Gaur egun, energia berriztagarrien % 33 energia eolikotik dator.

Haize-sorgailu motak 
Ardatz bertikaleko aerosorgailu bat, funtsean, turbina eoliko bat da, non errotorearen ardatza posizio bertikalean jarrita dagoen, eta elektrizitatea sor dezaken, haizearen norabidea edozein dela ere, izan ere, ez dute orientazio-mekanismorik behar. Aerosorgailu bertikalen abantaila, elektrizitatea sor dezakeela da, baita haize gutxi dagoen lekuetan ere. Gainera, eraikuntza-araudiak ardatz horizontaleko aerosorgailuak instalatzea debekatzen dituzten hiriguneetan instalatu daitezke. Zenbait gabezi txiki ditu, adibidez, ardatz horizontaleko haize sorgailuek baino energia kantitate gutxiago sortzen dute. Hiru aerosorgailu bertikal mota daude: Savoniusa, Giromilla eta Darrieusa.

Ardatz horizontaleko haize-sorgailuak 
Ardatz horizontaleko aerosorgailuak dira erabilienak, 1 MW-eko potentziatik gora ekoiztera iritsi daitezke. Hauek dira parke eoliko handietan ikusten direnak. Ardatz horizontaleko aerosorgailuak errotazio-ardatza lurzoruarekin paraleloan dutenak dira. Eraginkorragoak dira ardatz bertikaleko aerrosorgailuekin alderatuta eta proiektuaren arabera potentzia desberdinetara egokitu daitezke.

Haizearen norabidearekiko orientatu behar dira, ardatz bertikalekoak ez bezala. Horretarako anemometro bat edukitzen dute instalatuta, une oro haizearen norabidearekiko orientatuta egon daitezen.

Ardatz bertikaleko haize-sorgailuak

Savoniusa 
Ardatzarekiko distantzia jakin batera desplazatuta dauden bi zirkulu erdiz osatuta dago, energia potentzia baxuak sortzen ditu.

Giromilla 
Pala bertikal multzo batek osatzen du, ardatz bertikaleko  barrekin lotuak. 10-20kW potentzia inguru sortzeko gaitasuna du.

Darrieusa 
Bi edo hiru pala ganbilbikoz osatuta dago, hauek ardatz bertikalari lotuak joaten dira goi eta behe aldetik, horregatik haizea abiadura banda zabal baten barruan aprobetxatzeko aukera ematen du. Beraien kasa ez dira pizten eta savonius errotore bat behar dute horretarako.

Betz-en legea 
Turbina baten bidez haizeak duen energia zinetikotik teorikoki atera daiteken energia-ehuneko maximoa % 59 dela zehazten duen legea da. Turbina zeharkatzen duen haizea atzealdetik kanporatu behar da, ezin baitzaio energia zinetiko guztia kendu. Lege hau Albert Betz fisikari alemaniarrak eman zuen 1919an. Praktikan, %30-40 bitarteko errendimenduak lortzen dira.

Instalaturiko potentzia herrialdez herrialde 
Ondorengo zerrendak, munduan energia eolikoaren bidez instalaturiko potentzia handiena duten hogei herrialdeen azken urteetako datuak biltzen ditu (datuak megawattetan):

2020an energia eolikoaren instalatutako potentzia %53 igo zen, “Global Wind Energy Council (GWEC)” en arabera, guztira 743GWean kokatuz.. Azken urte hau, historiako urterik onena izan da energia eolikoaren garapenari dagokionez, 93 GWeko instalatutako potentzia gehituz. Txina, Amerikako Estatu Batuak, Alemania, India eta Espainia dira gehien produzitzen duten herrialdeak.

Txinak, 26,1 GW baina gehiago instalatu ditu azken urtean, guztira 236 GW eko gaitasuna edukiz eta munduko potentziaren %35a bereganatuz. Atzetik AEB dago, azken urtean 9,1 GW instalatuta eta guztira 105 GW edukiz instalatuta.  Europari dagokionez, Erresuma Batuak, Espainiak eta Alemaniak 15,4 GW instalatu dituzte azken urtean, honela 205 GWra iritsiz eta guztira Europar Batasuneko 74 milioi etxebizitzen energia eskaria asetuz.  Gainera, energia eolikoari esker, 271 milioi CO2 toneladen isurketa eta erregai fosilen inportazioa ekiditu da, guztira 16.000 milioi euro aurreztuz. Nahiz eta Europako energia eolikoaren inplementazioa handia dirudin, esperotakoa baina %19 txikiagoa izan da. Parke eolikoak eraikitzeko behar diren baimen ezaren erruz izan da atzerapen hau, esperotakoa baina zailtasun handiagoak baitaude hauek lortzeko.

Afrikari dagokionez, bere egoera ekonomiko kaskarra dela eta, bere energia eolikoaren potentzialaren %0,01a bakarrik aprobetxatzen du, gaur egun 7GW ditu instalatuta. Gainera, ehuneko horren zati oso handi bat Hegoafrikari dagokio, azken urten 515 MW instalaturik. Gainontzeko herrialdeek ia ez dute energia eolikoen parkerik, energia eolikoaren potentziala galduz.

Etorkizunari begira, energia eolikoak pisu handia hartzea espero da. Offshore motako parke ugari egitea aurreikusten da. Parke mota hauek itsaso zabalean egiten dira, haize errotak itsasoan eginiko egituretan ezarriz eta itsasoko haizea baliatuz energia sortuz. Leorrean ikusten ditugun haize erroten berdinak dira hauetan ipintzen direnak eta potentzial handia dagoela baieztatu da.

Abantailak eta desabantailak 

Abantailei dagokienez, energia eolikoa berriztagarria da, eta ondorioz, agortezina. Enegia berdea eta garbia da eta enegia ez berriztagarriekin alderatuz, bere kutsatze tasa oso txikia da. Gainera, herrialde oparo eta autosufiziente baten bidean laguntzen du, beste herrialde ezberdinekiko energia menpekotasuna murriztuz. 

Eskala baxuago batera joanik, herri edo hirietako autokontsumoa bultza dezake, aerosorgailu txikien bidez. 

Hala ere, energia eolikotik argindarra lortzeko erabiltzen diren sistemak ez dira berriztagarriak. Alde batetik, nahiz eta funtzionatzean erregai fosilik erabiltzen ez duten, erregai fosilak erabiltzen dira sistema horiek fabrikatzeko, garraiatzeko, behar duten azpiegitura eraikitzeko, funtzionatzen duten aldian mantentzeko, eta beren bizialdiaren bukaeran desegiteko. Beraz, berotegi-efektua indartzen dute, argindarra sortzeko beste sistema batzuek baino neurri txikiagoan bada ere. Bestetik, fabrikatzeko kutsagarriak diren eta berriztagarriak ez diren elementu ugari behar dituzte: plastikoak, altzairua, kobrea, lur arraroak, petroliotik eratorritako lubrifikatzailea,etab.

Bestelako desabantailei dagokienez, airea pisu espezifiko txikiko fluidoa denez, sorgailu eolikoek handiak izan behar dute. Indarretxe eolikoak haizeak indartsu eta ahalik eta jarraituen jotzen duen lekuetan kokatuta egon behar dute eta, sarri askotan, mendi-muinoetan jartzen dira. Hortaz, eragin handia dute paisaian. Gainera, haizearen intentsitateak eta norabideak aldaketa konstanteak jasaten dituzte, eta hauek aerosorgailuen eraginkortasunean inpaktu handia dute. Energiaren sorkuntza haizearen mende dago, hau aldakorra denez, energiaren sorkuntza ere aldakorra izango da, haizerik egon ezean ez da energiarik sortuko. Haize gehiegi dagoen kasuan, palek beraien abiadura nominala igaro dezakete eta horren ondorioz aerosorgailua hautsi daiteke.

Bideak egin behar dira mendi-muinoetara, eta haize-errotak jartzeko ere lan-mugimendu handiak egin behar izaten dira.

Sorgailu eolikoen artean 'pasabideak' uzten diren arren, ingurutik pasatzen diren hegaztiak besoekin jo eta hiltzeko arrisku handia dago. Hartara, Nafarroa Garaiko 32 aerosorgailuko parke eoliko bakar batean, babestutako ehun hegazti harrapari baino gehiago hil ziren, hamar hilabetean. Haize errota handiek inpaktu nabarmenagoa dute hegaztiengan.

Erreferentziak

Ikus, gainera 
 Energia berriztagarriak Euskal Herrian
 Energia eolikoa Euskal Herrian

Kanpo estekak 
 

Energia eolikoa
Haizea