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Energia Eolica - Caracterizar la relación de la energía Eólica con la protección del medio ambiente, y su influencia en la formación de conciencia ambientalista



REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL POPULAR PARA LA EDUCACION

UNIDAD EDUCATIVA “GUARATARO”

SAN FELIPE – ESTADO YARACUY









Caracterizar la relación de la energía Eólica con la protección del medio ambiente, y su influencia en la formación de conciencia ambientalista




CAPITULO I



OBJETIVO GENERAL



“Caracterizar la relación de la Energía Eólica con la protección del medio ambiente y su influencia en la formación de conciencia ambientalista”



OBJETIVOS ESPECÍFICOS



aœ“ Describir las causas contaminantes de la energía convencional en la actualidad.

“ Identificar los principales efectos negativos de la energía convencional sobre el medio ambiente.

“ Señalar lasventajas del uso de la energía Eólica como alternativa de protección del medio ambiente.



“ Destacar la importancia de una conciencia ambientalista para el equilibrio ambiental y la conservación de la diversidad natural.

“ Diseño de maqueta para identificar la relación de la energía Eólica con la protección ambiental.







PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA



La tecnología moderna consume grandes cantidades de energía eléctrica. Esta es normalmente generada en una planta de energía que convierte otras clases de energía en energía eléctrica. Cada sistema tiene ventajas e inconvenientes, pero muchos de ellos plantean preocupaciones medioambientales.



La mayoría de la electricidad actualmente se genera quemando combustibles fósiles. Esto produce altas temperaturas, que mueven algún tipo de máquina térmica, a menudo una turbina de vapor. Tales sistemas permiten que la electricidad sea generada donde haga falta, ya que el combustible fósil puede ser transportado rápidamente. También se aprovechan de la gran infraestructura diseñada para atender a los clientes de automóviles. Las reservas de combustibles fósiles son grandes, pero finitas. El agotamiento de combustibles fósiles de bajo coste tendrá consecuencias relevantes tanto para las fuentes de energía como para la manufactura de plásticos y muchos otros artículos. Se han realizado estimaciones para calcular exactamente cuándo se producirá el agotamiento, pero todavía se están descubriendo nuevas fuentes de combustible fósil.





Más graves son las preocupaciones acerca de las emisiones que resultan delquemado de combustible fósil, el cual constituye un repositorio significativo del carbón enterrado bajo tierra. Al quemarse se produce la conversión de este carbón el dióxido de carbono, el cual se diluye en la atmósfera, lo que produce un incremento en los niveles del dióxido de carbono atmosférico, que refuerza el efecto invernadero y contribuye al calentamiento global de la Tierra. La relación entre el incremento de dióxido de carbono y el calentamiento global está aceptado casi universalmente, a pesar de que los productos de combustible fósil replican vigorosamente a estos resultados.

Es por esto que la siguiente investigación considera el planteamiento de alternativas energéticas, para minimizar los efectos contaminantes de la energía eléctrica sobre el medio ambiente, entre las cuales destaca la Energía Eólica, la cual tiene como ventaja la reducción del efecto invernadero, siendo una de las fuentes más baratas e inagotable, beneficiando la atmósfera, el suelo, el agua, la fauna y la vegetación.



La siguiente investigación está conformada de la siguiente manera: Capitulo I, estructurado por la descripción del problema, su planteamiento, objetivo general, objetivos específicos, justificación. En el Capítulo II, se fundamenta la explicación teórica a través de las bases que los sustentan y los antecedentes. En el Capítulo III se propone el diseño metodológico a utilizar. Finalizando en el Capítulo IV con las conclusiones y la bibliografía.



JUSTIFICACIÓN



El proyecto parte de la importancia y el valor que tiene la relación del uso de alternativasenergéticas limpias, con un mínimo de consumo, sobre la protección del medio ambiente y su influencia en la formación de una conciencia ambientalista.



Entre estas alternativas, cabe destacar, que la siguiente investigación se centra en la utilización de la energía Eólica como recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde.



CAPITULO II



MARCO TEÓRICO



Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transmutada en otras formas útiles para las actividades humanas.



En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2011, la capacidad mundial de los generadores eólicos fue de 238 gigavatios. En 2011 la eólica generó alrededor del 3% del consumo de electricidad mundial.



La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.



Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiación solar, entre el 1 y 2% de la energía proveniente del sol se convierte en viento. De día, las masas de aire sobre los océanos, los mares y los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinassituadas sobre las masas continentales.



Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que se encuentra sobre la tierra se expande, y se hace por lo tanto más liviana y se eleva. El aire más frío y más pesado que proviene de los mares, océanos y grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.



Para poder aprovechar la energía eólica es importante conocer las variaciones diurnas y nocturnas y estacionales de los vientos, la variación de la velocidad del viento con la altura sobre el suelo, la entidad de las ráfagas en espacios de tiempo breves, y valores máximos ocurridos en series históricas de datos con una duración mínima de 20 años. Es también importante conocer la velocidad máxima del viento. Para poder utilizar la energía del viento, es necesario que este alcance una velocidad mínima que depende del aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14 km/h), velocidad llamada 'cut-in speed', y que no supere los 25 m/s (90 km/h), velocidad llamada 'cut-out speed'.





Ventajas de la energía Eólica



a–t Es un tipo de energía renovable ya que tiene su origen en procesos atmosféricos debidos a la energía que llega a la Tierra procedente del Sol.

a–t Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmosféricas ni residuos contaminantes.

a–t No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono (CO2), por lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.

a–t Puede instalarse enespacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas, próximas a la costa, en laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.

a–t Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o cultivos bajos como trigo, maíz, patatas, remolacha, etc.

a–t Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las zonas de instalación.

a–t Su instalación es rápida, entre 4 meses y 9 meses

a–t Su utilización combinada con otros tipos de energía, habitualmente la solar, permite la autoalimentación de viviendas, terminando así con la necesidad de conectarse a redes de suministro, pudiendo lograrse autonomías superiores a las 82 horas, sin alimentación desde ninguno de los 2 sistemas.

a–t Posibilidad de construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte, más constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costes de instalación y mantenimiento. Los parques offshore son una realidad en los países del norte de Europa, donde la generación eólica empieza a ser un factor bastante importante.



Conciencia Ambientalista

El concepto de Conciencia Ambiental, formado por las palabras: “conciencia” que proviene del latín conscientia, se define como el conocimiento que el ser humano tiene de sí mismo y de su entorno; y la palabra “ambiente o ambiental”, se refiere al entorno, o suma total de aquello que nos rodea, afecta y condiciona, especialmente las circunstancias en la vida de las personas o la sociedad en su conjunto. El ambiente, comprende la suma de valores naturales, socialesy culturales existentes en un lugar o momento determinado, que influyen en la humanidad, así como en las generaciones venideras. Es decir, no se trata sólo del espacio en el cual se desarrolla la vida, sino que también abarca seres vivos, objetos, agua, suelo, aire y las relaciones entre ellos, así como elementos intangibles como la cultura.

La conciencia ambiental es una filosofía general y movimiento social en relación con la preocupación por la conservación del medio ambiente y la mejora del estado del medio ambiente. Es a menudo representada por el color verde.



Parque Eólico

Un parque eólico es una agrupación de aerogeneradores que transforman la energía eólica en energía eléctrica.




Los parques eólicos se pueden situar en tierra o en el mar (ultramar), siendo los primeros los más habituales, aunque los parques offshore han experimentado un crecimiento importante en Europa en los últimos años.



El número de aerogeneradores que componen un parque es muy variable, y depende fundamentalmente de la superficie disponible y de las características del viento en el emplazamiento. Antes de montar un parque eólico se estudia el viento en el emplazamiento elegido durante un tiempo que suele ser superior a un año. Para ello se instalan veletas y anemómetros. Con los datos recogidos se traza una rosa de los vientos que indica las direcciones predominantes del viento y su velocidad.



Los parques eólicos proporcionan diferente cantidad de energía dependiendo de las diferencias sobre diseño, situación de las turbinas, y por el hecho de que los antiguosdiseños de turbinas eran menos eficientes y capaces de adaptarse a los cambios de dirección y velocidad del viento.



Respeto al medio ambiente



El proceso de obtención de la energía eólica ha de ser coherente con el respeto medioambiental que predican sus promotores y debe sujetarse a una normativa específica.



Antes de proyectar un parque eólico, por ejemplo, se hace obligatoria la realización de un estudio de impacto ambiental que determine su viabilidad; una instalación rentable puede perfectamente desestimarse por los efectos negativos que ocasiona al entorno.

Generadores Eléctricos

Generadores de turbina eólica: Los generadores de turbina eólica se emplean cada vez más como fuentes de energía eléctrica. Dañan menos el medio ambiente que otras fuentes, aunque no siempre son prácticos, porque requieren al menos 21 km/h de velocidad media del viento.

Central Eólica

Generalmente su funcionamiento es muy básico y sencillo, el viento hace mover las palas del aerogenerador y este a su vez a través del multiplicador mueve el generador



(alternador), a la salida de este se produce la energía eléctrica y esta es a su vez es adaptada mediante un control de velocidad a las características de la red de distribución (tensión y frecuencia) e inyectada a esta (entre el proceso de salida del control de velocidad y la inyección a la red o aprovechamiento particular pueden producirse diferentes etapas a las mencionadas dependiendo de cada uso).



Generalidades

Normalmente la velocidad de arranque de los aerogeneradores suele ser de 5 metros /segundo.




-La velocidad normal de los aerogeneradores suele oscilar entre los 10 y los 25 metros / segundo.



-Cualquier eólica lenta comienza a girar a partir de los 3 metros / segundo.



-Sus principales usos son: bombeo de agua y generación de electricidad.



-Un generador moderno nos puede aportar hasta 600 Kw.









Energía Eólica en Venezuela



En el país estos instrumentos dejaron de ser desconocidos desde hace ya algunos años, se han puesto en marcha algunos proyectos interesantes en los estados Falcón y Zulia. En el año 2.055 la empresa estatal PDVSA, había proyectado el desarrollo del 'Parque Eólico de Paraguana' instalado en un área aproximada de 921 hectáreas, conformado por 27 turbinas de 1 megavatios cada una.



En el estado Zulia este proyecto actualmente esta siendo desarrollado con mucha fuerza en la 'Guajira', donde desde el año pasado (2.011) se han trasladado al lugar las respectivas torres, y recientemente hace poco en este año (2.012), se han dispuesto a llevar las hélices de estos aparatos que hoy día pueden observarse en el 'Malecón' en pleno centro de la ciudad de Maracaibo.



Las corrientes de viento en ambos zonas geográficas son similares, en Paraguaná oscilan entre 7 y 9 metros por segundo, equivalentes a unos 25/30 kilómetros por hora. En la Guajira estos factores son muy parecidos aunque algo menores. Por ser en ambos casos zonas desérticas, el impacto ambiental por estos parques eólicos seria mínimos y de gran provecho. Sin duda una medida que me complace enormemente por su viabilidad y lo másimportante, contribuyen con un pequeño paso a la preservación de nuestro planeta.









ANTECEDENTES



Energía eólica, energía producida por el viento.
La primera utilización de la capacidad energética del viento la constituye la navegación a vela. En ella, la fuerza del viento se utiliza para impulsar un barco. Barcos con velas aparecían ya en los grabados egipcios más antiguos (3000 a.C.). Los egipcios, los fenicios y más tarde los romanos tenían que utilizar también los remos para contrarrestar una característica esencial de la energía eólica, su discontinuidad. Efectivamente, el viento cambia de intensidad y de dirección de manera impredecible, por lo que había que utilizar los remos en los periodos de calma o cuando no soplaba en la dirección deseada. Hoy, en los parques eólicos, se utilizan los acumuladores para producir electricidad durante un tiempo, cuando el viento no sopla.



Molino, máquina que transforma el viento en energía aprovechable. Esta energía proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio se puede conectar a varios tipos de maquinarias para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento.



Las primeras experiencias datan del final del siglo XIX; Charles F. Brush construyó en Estados Unidos durante 1880 una turbina eólica de 12 kW para producir electricidad en corriente continua; esta energíase almacenaba en 12 baterías.



En Europa el precursor de la eólica fue el danés (francés para otros) Paul La Cour quien a partir de turbinas eólicas provocaba electrolisis para circuitos eléctricos a principios del siglo XX; durante las primeras décadas de este siglo Dinamarca conservó la tradición eólica e incluso hoy es el cuarto país del mundo en potencia instalada y el primero por número de habitantes.



En la mitad del siglo XX un holandés, Johannes Jull introduce dos variaciones importantes, modifica los generadores para producir electricidad en corriente alterna y además diseña un aerogenerador que cambiaba la orientación en función de la dirección del viento para aprovechar con más intensidad la energía de éste.



Sin embargo, los grandes avances sobre la tecnología y el uso del viento como fuente energética se producen durante las tres últimas décadas.



Esto se debe, entre otras cosas, por un lado a la llamada crisis energética (ampliamente difundida entre fines de la década del 60 y comienzos de la del 70) y, por otro, a los efectos contaminantes que los hidrocarburos producen al medio ambiente.

En la actualidad, el país que lidera en cuanto a la explotación y uso de la energía eólica es Estados Unidos debido a importantes inversiones hechas durante la década del 80 y comienzos del 90, aunque actualmente sus programas de inversión han disminuido fuertemente.

Otros países como Inglaterra, Alemania, Dinamarca, España, India y China, se muestran más activos y cuentan con programas ambiciosos de inversión para el futuro inmediato.En lo que se refiere a tecnología, en la actualidad se está promocionando aerogeneradores de hasta 1 MW de potencia como tecnología probada, mientras que el trabajo de desarrollo continúa avanzando y tratando de introducir unidades cada vez de mayor capacidad.



En los países en desarrollo, excluyendo China e India, por el momento no se han anunciado grandes programas eólicos. Las razones de ello no necesariamente tienen que ver con la falta de interés por las fuentes alternas sino, con el hecho de que en su agenda de prioridades hay problemas más inmediatos como la pobreza y el desempleo.



Otra característica de la energía producida por el viento es su infinita disponibilidad en función lineal a la superficie expuesta a su incidencia. En los barcos, a mayor superficie vélica mayor velocidad. En los parques eólicos, cuantos más molinos haya, más potencia en bornes de la central. En los veleros, el aumento de superficie vélica tiene limitaciones mecánicas (se rompe el mástil o vuelca el barco). En los parques eólicos las únicas limitaciones al aumento del número de molinos son las urbanísticas.



El estudio analiza el emplazamiento elegido, el tamaño de la instalación y la distancia entre el parque eólico y áreas sensibles, como asentamientos humanos y espacios naturales protegidos. Si no se cumplen los requisitos, se deben detener las obras hasta ajustarlas a la normativa. Asimismo, al finalizar la instalación y durante la explotación se deben presentar informes medioambientales periódicos.



Y cuando termina la vida útil de los aerogeneradores (seestima en unos 25-30 años), y en caso de que no continúe la actividad productiva, se deben retirar los molinos y revegetarse el hueco que dejaron, en el que quedarán enterrados las zapatas y los cables.



DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS



1 Aerogenerador: Es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento (turbina eólica).

2.- Calentamiento Global: término utilizado para referirse al fenómeno del aumento de la temperatura media global, de la atmósfera terrestre y de los océanos, que posiblemente alcanzó el nivel de calentamiento de la época medieval a mediados del siglo XX, para excederlo a partir de entonces.

Circuito Eléctrico:

4.- Conciencia: Conocimiento que un ser tiene de sí mismo y de su entorno

5.- Combustible Fósil: Los combustibles fósiles son recursos no renovables: no se reponen por procesos biológicos.

6.- Diversidad: Variedad de formas

7.- Efecto Invernadero: fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que la superficie planetaria emite por haber sido calentada por la radiación estelar.

Electrólisis: Proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad.

Energía Alternativa: Fuentes de energía planteadas como alternativa a las tradicionales o clásicas.

10 Energía Eléctrica: Forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos —cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico— yobtener trabajo

11.- Energía Eólica: Es la energía cinética tomada del viento. La definición de viento es aire en movimiento.

12 Influencia: Habilidad de ejercer poder (en cualquiera de sus formas) sobre alguien, de parte de una persona, un grupo o de un acontecimiento en particular.

13 KW: La potencia eléctrica de los aparatos eléctricos de mediana o gran potencia se expresa en kilovatios (kW)

14.- Medio Ambiente: Comprende el conjunto de valores naturales, sociales y culturales existentes en un lugar y en un momento determinado, que influyen en la vida del ser humano y en las generaciones venideras.

15 Molino: Es un artefacto o máquina que sirve para moler utilizando la fuerza del viento, del agua.

16.-Naturaleza: Hace referencia a los fenómenos del mundo físico, y también a la vida en general

17 Parque Eólico: Agrupación de aerogeneradores que transforman la energía eólica en energía eléctrica.

18.-Potencia Eléctrica: Cantidad de energía eléctrica o trabajo que se transporta o que se consume en una determinada unidad de tiempo.

19 Protección: Acción que consiste en proteger a una persona o cosa de un daño o peligro

20.-Renovable: Es un recurso natural que se puede restaurar por procesos naturales a una velocidad similar o superior a la de consumo por los seres humanos.

21 Turbina: Nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.

22 Vélica: Área osuperficie de una vela, o del conjunto de velas de un velero.

23.-Viento: Movimiento en masa del aire en la atmósfera.





























CAPITULO III



MARCO METODOLÓGICO





La investigación es la diseñada para ampliar la base de conocimientos en una disciplina con el fin de producir conocimientos o formular teorías y no para resolver un problema inmediato que se investiga.



Esta investigación está basada en la modalidad de tipo exploratoria, esto se refiere a recoger e identificar antecedentes generales, números y cuantificaciones, temas y tópicos respecto del problema investigado, sugerencias de aspectos relacionados que deberían examinarse en profundidad en futuras investigaciones. Su objetivo es documentar ciertas experiencias, examinar temas o problemas poco estudiados o que no han sido abordadas antes.



La exploración parte de la relación de la energía Eólica y la protección del medio ambiente, obteniendo información sobre la posibilidad de llevar a cabo una investigación más completa sobre un contexto particular de la vida real.



Para investigar las relaciones entre las variables de la investigación, se procede de la siguiente manera



aœ“ Describir las causas contaminantes de la energía convencional en la actualidad.

“ Identificar los principales efectos negativos de la energía convencional sobre el medio ambiente.

“ Señalar las ventajas del uso de la energía Eólica como alternativa de protección del medio ambiente.

“ Destacar la importancia de una concienciaambientalista para el equilibrio ambiental y la conservación de la diversidad natural.

“ Diseño de maqueta para identificar la relación de la energía Eólica con la protección ambiental.























Conclusiones



La energía eólica es un recurso de poder económico en muchas zonas del mundo. El viento es un combustible limpio, los parques eólicos no producen contaminación del aire o del agua porque no se quema combustible.



Debido a una creciente preocupación por las emisiones de combustibles fósiles, se generado un aumento de apoyo gubernamental, y mayores costos de los combustibles fósiles (especialmente el gas natural y el carbón) lo que ha contribuido al incremento de la capacidad de energía eólica en varios países y crecerá sustancialmente en los próximos 10 años.

-Es una fuente de energía segura y renovable.

-No produce emisiones a la atmósfera ni genera residuos, salvo los de la fabricación de los equipos y el aceite de los engranajes.

-Se trata de instalaciones móviles, su desmantelación permite recuperar totalmente la zona.

-Rápido tiempo de construcción (inferior a 6 meses).

-Su instalación es compatible con otros muchos usos del suelo.

-Se crean puestos de trabajo.









Anexos







































































Bibliografía



www.dforceblog.com/2009//la-energia-eolica-y-el-medio-ambiente



www.infoeolica.com/ambiente.html



es.wikipedia.org/wiki/Energía_eólica





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