Energia eoliko

Energia eolikoa haizearen energia zinetikoa da. Gizakiak energia eolikoa aprobetxatzen du, aerosorgailuen bitartez, energia mekanikoa eta energia elektrikoa sortzeko. Hainbat arlotan erabil daiteke, eta soberan geratzen den energia biltegiratzeko aukera ere badago.

Energia eolikoaren funtzionamendua aski 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 aire-korronte horizontalak sortzen dituzte: haizea, alegia. Haize horren abiadurak (energia zinetikoa) higiaraziko ditu bere bidean jarritako errotaren palak.

Historian, energia eolikoari etekina ateratzeko, gizakiak sistema berriztagarriak erabili izan ditu, gehienbat zurez eta harriz eginak: haize errotak. Gaur egun energia eolikoa gehienbat argindarra lortzeko erabiltzen da, eta erabiltzen diren sistemak ez dira berriztagarriak. Izan ere, sistema horiek fabrikatzeko, garraiatzeko, beharrezko azpiegiturak eraikitzeko, mantentze lanak egiteko, eta bizitza baliagarriaren bukaeran desegiteko, erregai fosil ugari erabili behar izaten da. Horrez gain, berriztagarriak ez diren material kutsagarriz eginak dira: altzairuz, aluminioz, plastikoz, zementuz, kobrez, lur arraroz... Eta, gainera, energia eolikoa aprobetxatzeko haize-sorgailuak mendietan jarri ohi dira, ingurumen inpaktu handiarekin: sorgailuak han instalatzeko eta mantentzeko bideak, handik argindarra kontsumo lekuetara eramateko linea elektrikoak...

 Historia 
Gaur egun, energia eolikoa da gehien erabiltzen den energia berriztagarrietako bat. Energia eolikoaren lehen aprobetxamendua K.a. 4000. urtean izan zen: itsas nabigaziorako, hain zuzen ere. Persian, Iraken, Egipton eta Txinan bazituzten errotore bertikaleko makinak, zurezko palez osatuak.

Europan, Erdi Aroan hasi ziren haize errotak erabiltzen, aurrena Grezian, Italian eta Frantzian. 1883an, Steward Perry estatubatuarrak pala anitzez osatutako egitura bat diseinatu zuen: 3 metro inguruko diametroko haize-errota hori historian gehien saldu dena da, bai eta egungo aerosorgailuen aitzindaria ere. 1920ko hamarkadatik aurrera, hegazkinen hegaletarako eta helizeetarako diseinatutako profil aerodinamikoak aplikatzen hasi ziren haize errotoreetan.

1927an, A.J. Dekker herbeheretarrak sekzio aerodinamikoko palez hornitutako lehen errotorea eraiki zuen. Sistema horretaz baliatuz, palaren puntan haizearen abiadura baino lau edo bost aldiz handiagoko abiadura eskuratzeko ahalmena zegoen. Asmakizun horrekin, errotazio abiadura gero eta handiagoa izanik, palen kopuruak gero eta munta txikiagoa zuela frogatu zen.

1990ean, aerosorgailuek 225 kW-eko potentzia ematen zuten; egun, aldiz, 500 kW-tik hasi eta 1,2 MG-era irits daiteke. Izan ere, fabrikatzaileak —besteak beste, Siemens Gamesa Euskal Herriko enpresa— gero eta aerosorgailu handiagoak egiteko lasterketa bizian ari dira; eta, aerosorgailurik handienak merkaturatzeko presarekin, arazo handiak izaten ari dira aerosorgailu handienen matxurekin.

 Energia eolikotik argindarra sortzea 

Gaur egun, haize-energiaren erabilera nagusia argindarra sortzea da. 1970eko hamarkadako petrolio-krisiaren eraginez, haize-energiaren ustiapenaren inguruko ikerketa sakonak hasi ziren: XXI. mendearen lehen laurdenean izugarrizko garapena izan du; eta, egun, energia berriztagarrien herena energia eolikotik dator. Haizearen energia zinetikoa aprobetxatuz, argindarra lortzeko, zentral eolikoak erabiltzen dira. Zentral eoliko horiek haize-sorgailuak (aerosorgailu ere deituak) dituzte.

Zentral eoliko bateko haize-sorgailu bakoitza lurpeko kableen bidez lotuta dago. Kable horiek energia elektrikoa azpiestazio transformatzaile batera daramate eta hortik, etxeetara, lantegietara edo eskoletara iristen da, besteak beste, konpainia elektrikoen banaketa-sareen bidez.

Zentral eolikoak kokatzeko bi eremu nagusi daude:

 Lurreko zentral eolikoak: lehorrean egiten duen haizearen indarra ustiatuz argindarra lortzen da. Horretarako, lurrean zenbait aerosorgailu jartzen dira: haizearen energia zinetikoa baliatuz, energia elektrikoa eskuratzen dute eta ondoren, energia elektriko hori kontsumorako erabiltzen da.
 Itsasoko zentral eolikoak: itsas zabalean egiten duen haizearen indarra ustiatuz argindarra lortzen da. Haizearen abiadura handiagoa eta konstanteagoa da itsasoan, ez baitago oztoporik. Hala ere, garestia da itsasoan instalazio guztia egitea; eta, itsasoko ur gaziaren korrosioaren eraginez, hor instalatutako azpiegiturak ez du luzaro irauten. Gainera, korrosio horren eraginez, itsasoan jarritako zentral eolikoek urtero milaka tona metal kutsagarri askatzen dituzte itsasoan (adibidez, aluminioa, zinka eta indioa).

 Haize-sorgailuak 

Haize-sorgailuek edo haize-errotek, haizearen energia erabiliz, sorgailu elektriko baten ardatza birarazten dute, palak birarazita.

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

Haize-sorgailuek hiru zati nagusi dituzte: errotorea, kaxa biderkatzailea eta sorgailua.

 Errotorea: haizearen indarra aprobetxatuz, errotazioko energia mekaniko bihurtzen du.
 Kaxa biderkatzailea: ardatz batez motorrari lotuta egoten da eta biraketa-abiadura handitzeko funtzioa du.
 Sorgailua: errotazioko energia mekanikoa energia elektriko bihurtzeaz arduratzen da.

Ardatza nola jarrita dagoen, bi haize-sorgailu mota bereizten dira: ardatz horizontalekoa eta ardatz bertikalekoa.

 Ardatz horizontaleko haize-sorgailuak 
Ardatz horizontaleko aerosorgailuak erabilienak dira, 1 MW-eko potentziatik gora ekoiztera irits baitaitezke. Zentral eoliko handietan ikusten dira. Ardatz horizontaleko aerosorgailuak errotazio-ardatza lurzoruari buruz paralelo daude. Eraginkorragoak dira ardatz bertikaleko aerrosorgailuekin alderatuta eta proiektuaren arabera, hainbat potentziatara egoki daitezke.

Haizearen norabidean orientatu behar dira, ardatz bertikalekoak ez bezala. Horretarako, anemometroa ezartzen zaie, une oro haizearen norabidean kokatuta egon daitezen.

 Ardatz bertikaleko haize-sorgailuak 


Ardatz bertikaleko aerosorgailua, funtsean, turbina eoliko bat da: errotorearen ardatza posizio bertikalean jarrita dago eta elektrizitatea sor dezake, haizearen norabidea edozein dela ere, ez baitu orientazio-mekanismorik behar. Aerosorgailu bertikalen abantaila nagusia da elektrizitatea sortzen dutela baita haize gutxi dagoen lekuetan ere. Gainera, eraikuntza-araudiak ardatz horizontaleko aerosorgailuak instalatzea debekatzen dituzten hiriguneetan instala daitezke. Zenbait gabezia ere baditu: desabantaila nagusia da ardatz horizontaleko haize-sorgailuek baino energia kantitate gutxiago sortzen dutela. Hedabideetan asko aipatzen diren arren, haize-sorgailu hauek praktikan ez dute erabilera handirik, eta gehienbat modelo teorikoak edo esperimentalak dira. Hiru mota bereizten dira: savoniusa, giromilla eta darrieusa.

ezkerrera|thumb|Darrieus motako aerosorgailua

 Savoniusa: ardatzarekiko distantzia jakin batera desplazatuta dauden bi zirkulu erdiz osatuta dago. Energia potentzia apalak sortzen ditu.

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

 Darrieusa: bi edo hiru pala ganbilbikoz osatuta dago: goi eta behe aldetik ardatz bertikalari lotuta joaten direnez, 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 haizearen energia zinetikotik teorian atera daitekeen energia-ehuneko maximoa % 59 dela zehazten duen legea da. Turbina zeharkatzen duen haizea atzealdetik kanporatu behar da, ezin baitzaio energia zinetiko guztia kendu. Lege hori Albert Betz fisikari alemaniarrak adierazi zuen 1919an. Praktikan, % 30-40 bitarteko errendimenduak lortzen dira.

 Argindarra sortzeko potentzia instalatu handiena duten estatuak 
Ondorengo zerrendan, munduan energia eolikoaren bidez argindarra lortzeko instalaturiko potentzia handiena duten hogei estatu burujabeen azken urteetako datuak bildu dira (datuak megawattetan ageri dira):

 Postua  Herrialdea  2005  2006  2007  2008  2009  20101  20px Txinako Herri Errepublika  1.260  2.604  6.050  12.121  25.104  44.7332  20px Ameriketako Estatu Batuak  9.149  11.603  16.818  25.237  35.159  40.2003  20px Alemania  18.415  20.662  22.247  23.933  25.777  27.2144  20px Espainia  9.093  10.650  14.084  15.431  18.035  19.5625  20px India  4.430  6.270  8.000  9.655  10.925  13.0646  20px Italia  1.718  2.123  2.726  3.736  4.850  5.7977  20px Frantzia  757  1.567  2.454  3.404  4.410  5.6608  20px Erresuma Batua  1.332  1.963  2.389  3.288  4.070  5.2039  20px Portugal  1.022  1.716  2.150  2.862  3.535  3.70210  20px Danimarka  3.136  3.140  3.129  3.160  3.465  3.75211  20px Kanada  683  1.459  1.856  2.369  3.319  4.00812  20px Herbehereak  1.219  1.560  1.747  2.225  2.229  2.23713  20px Japonia  1.061  1.394  1.538  1.880  2.056  2.30414  20px Australia  708  817  824  1.494  1.712  1.99115  20px Suedia  510  572  788  1.067  1.560  2.16316  20px Irlanda  496  745  805  1.245  1.260  1.74817  20px Euskal Herria  935  1.061  1.105  1.112  1.11420  20px Grezia  573  746  871  990  1.08719  20px Austria  819  965  982  995  99520  20px Polonia  83  153  276  472  725 Guztira Mundukoa, guztira  59.091  74.223  93.849  121.188  157.899

2020an, energia eolikotik argindarra lortzeko potentzia instalatua % 53 handitu zen, Global Wind Energy Council (GWEC) erakundearen arabera, guztira 743 GW-era iristeko. Azken urte hori historiako onena izan zen energia eolikoaren garapenari dagokionez, potentzia instalatua 93 GW handitu baitzen. Txinak, Amerikako Estatu Batuek, Alemaniak, Indiak eta Espainiak ekoizten dute gehien.

Txinak 26,1 GW baina gehiago instalatu zituen 2020an: guztira 236 GW-eko gaitasuna zuen urte horren bukaeran, eta munduko potentzia instalatuaren % 35. Atzetik AEB zetorren, urte hartan 9,1 GW instalatuta, guztira 105 GW. Europari dagokionez, Erresuma Batuak, Espainiak eta Alemaniak 15,4 GW instalatu zituzten 2020an; horrela, 205 GW-era iritsi ziren, eta guztira Europar Batasuneko 74 milioi etxebizitzaren energia eskaria ase zuten. Gainera, energia eolikoari esker, 271 milioi CO2 tona isurtzea eta erregai fosilen kopuru handi bat inportatzea saihestuta, guztira 16.000 milioi euro aurreztu zirela adierazi zen. Nahiz eta Europako energia eolikoaren inplementazioa handia dirudien, espero zena baino % 19 txikiagoa izan zen. Atzerapenaren arrazoi nagusitzat, zentral eolikoak eraikitzeko behar diren baimenik eza aipatu zen,  baimenak lortzeko eragozpen handiak baitzeuden.

Afrikari dagokionez, egoera ekonomiko zaila dela eta, bere energia eolikoaren potentzialaren % 0,01 bakarrik aprobetxatzen du, 2020an 7 GW baitzituen instalatuta. Gainera, ehuneko horren zati oso handi bat Hegoafrikari dagokio. Gainontzeko herrialdeek ia ez dute zentral eolikorik.

Etorkizunari begira, energia eolikoak pisu handia hartzea espero da. Offshore motako zentral eoliko ugari egiteko asmoa agertu da. Zentral eolikoen mota hori itsas zabalean egiten da, haize errotak itsasoan eginiko egituretan ezarrita. Lurreko haize errotak bezalakoak dira, eta potentzial handia dagoela baieztatu da. Hala ere, ikusteko dago ea asmo horiek gauzatuko diren. Izan ere, garestia da itsasoan instalazio guztia egitea; eta, itsasoko ur gaziaren korrosioaren eraginez, hor instalatutako azpiegiturak ez du luzaro irauten. Gainera, korrosio horren eraginez, itsasoan jarritako zentral eolikoek urtero milaka tona metal kutsagarri askatzen dituzte itsasoan (adibidez, aluminioa, zinka eta indioa).

 Abantailak eta desabantailak 

 Abantailak 
 Energia berriztagarria denez, energia eolikoa ez da agortuko, giza espeziearen denboran behintzat.

 Energia «berdea» eta «garbia» da; hots, energia ez-berriztagarriekin alderatuz, energia eolikoa ustiatzeko erabiltzen diren sistemek kutsatze tasa txikiagoa dute.

 Energia eolikoa ustiatzeak herrialde bat autosufizienteagoa izaten laguntzen du, beste herrialdeetatik energia ekarri behar izateak dakarren menpekotasuna murriztuz. Eskala txikiago batean ere, herri edo hirietako autokontsumoa bultza dezake, aerosorgailu txikien bidez. Hala ere, kontuan izan behar da herri eta herrialde gehienek kanpotik ekarri beharko dituztela zentral eolikoak eta beharrezko azpiegitura guztia (oinarria, bideak, linea elektrikoa...) egiteko eta mantentzeko materialak (petroliotik eratorritako plastikoak eta lubrifikatzaileak, altzairua, kobrea, aluminioa, lur arraroak, eta abar).

 Desabantailak 
 Energia eolikotik argindarra lortzeko erabiltzen diren sistemak ez dira berriztagarriak. Alde batetik, funtzionatzean erregai fosilik ez badarabilte ere, 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 eta behar duten azpiegitura guztia (oinarria, bideak, linea elektrikoa...) egiteko eta mantentzeko, elementu kutsagarri eta ez berriztagarri ugari behar dituzte: petroliotik eratorritako plastikoak eta lubrifikatzaileak, zementua, altzairua, kobrea, aluminioa, lur arraroak, eta abar.

 Zentral eolikoak haizeak indartsu eta ahalik eta jarraituen jotzen duen lekuetan egon behar dute; sarri, mendi muinoetan jartzen dira. Hortaz, eragin handia dute paisaian, hainbat kilometroko erradioan baitaude ikusgai instalazio industrial horiek. Haize sorgailuak mendi goietan instalatzen direnez, bideak egin behar dira haraino, eta gero bide horiek mantendu. Haize errotak jartzeko, lur mugimendu handiak eta kamioien joan-etorri ugari egin behar izaten dira. 

 Sorgailu eolikoen artean «pasabideak» uzten diren arren, ingurutik pasatzen diren hegaztiak hegalekin jo eta hiltzeko arrisku handia dago. Hartara, Nafarroa Garaiko 32 aerosorgailuko zentral eoliko bakar batean, babestutako ehun hegazti harrapari baino gehiago hil ziren, hamar hilabetean. Haize errota handiek kalte handiagoa egiten diete hegaztiei.

 Airea pisu espezifiko txikiko fluidoa denez, sorgailu eolikoek handiak izan behar dute. Gainera, haizearen intentsitateak eta norabideak aldaketa konstanteak jasaten dituzte, eta horiek aerosorgailuen eraginkortasunean eragin handia dute. Energiaren sorkuntza haizearen mende dago: aldakorra denez, energiaren sorkuntza ere aldakorra da, haizerik egon ezean ez baita energiarik. Haize gehiegi baldin badabil, palek beren abiadura nominala igaro dezakete, eta horren ondorioz aerosorgailua erre edo honda daiteke.

 Erreferentziak 

 Ikus, gainera 
 Energia berriztagarriak Euskal Herrian
 Energia eolikoa Euskal Herrian

 Kanpo estekak 


Kategoria:Energia eolikoa
Kategoria:Haizea