¿Podríamos alimentar todos los coches con energía eólica?

Galería de imágenes: Renovación de la cuadrícula Un grupo de turbinas eólicas se recorta por el sol poniente en un parque eólico cerca de Montezuma, Kansas. Vea imágenes de la renovación de la red. Foto AP / Charlie Riedel

Para responder a esta pregunta, tenemos que dejar de pensar en la energía como una simple mercancía, algo que se debe producir y consumir. En su lugar, piense en el comportamiento humano, los patrones y hábitos de conducción y en los caprichos del viento y el clima. Luego, piense en cómo todos estos factores se combinarán y equilibrarán la energía que realmente puede producir el viento y cuándo y cómo la utilizarán los conductores..

Si lo ha pensado un poco, es probable que la respuesta a la que haya llegado sea "no". Y tendrías razón, al menos hasta cierto punto. La respuesta completa radica, como se dijo, en muchas variables. Entonces, como verá, es posible (aunque poco probable) que algún día la respuesta sea "sí".

La cuestión de los coches propulsados ​​por electricidad eólica es menos una cuestión de oferta y demanda, y más de cambios sociológicos y culturales en los hábitos y el pensamiento. Pasar de millas por galón a kilovatios hora por milla significa más que colocar una batería donde solía estar el tanque de gasolina. Se trata de cambiar los hábitos de conducción, los hábitos de viaje e incluso nuestro concepto de trabajo y desplazamientos. Pero cuando (y si) se cambien estas tradiciones culturales, la energía eólica seguirá siendo escasa en el suministro. Claro, podría generar la energía necesaria, pero solo si hubiera suficientes parques eólicos y solo si hubiera suficientes formas de distribuir la energía, si y si y si. Pero el viento es una bestia voluble, a pesar de las modernas técnicas de predicción. El viento es estacional, el viento depende de las tormentas y el viento es variable y cambiante, mucho más que el comportamiento humano.

Pero es posible que la energía eólica se convierta en parte de una cartera de recursos energéticos alternativos que algún día sustituyan a las centrales eléctricas más tradicionales de carbón, gas natural y petróleo. Siga leyendo para descubrir por qué el viento no puede impulsar una flota nacional de automóviles, pero puede funcionar bien como una herramienta en una caja de herramientas más grande de fuentes de energía que esperan hacer de Estados Unidos un país más verde y más eficiente en el consumo de combustible..

Contenido

1. El viento es impredecible
2. La energía eólica por sí sola no es suficiente
3. ¿Cómo ayudará el viento??

El supervisor del proyecto Rusty Hurt abre una puerta en la base de una de las torres de turbinas eólicas en Montezuma, Kansas. El parque eólico contiene 170 de las torres de 289 pies de altura y puede generar suficiente electricidad para abastecer a 40.000 hogares. Foto AP / Charlie Riedel

Stephen Connors, profesor del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), ha estado estudiando la interacción de la energía alternativa y la generación de electricidad desde antes de que el término calentamiento global entrara en el lenguaje común..

Dijo que cuando se analiza el potencial de la energía eólica para generar electricidad para la flota de vehículos eléctricos automotrices del país, la gente debería ver el tiempo en lugar de la geografía. En resumen, en lugar de ver de dónde vendría la electricidad, uno debería mirar cuándo se necesita la electricidad..

"El gran problema con los vehículos eléctricos es que la gente quiere cargar durante la noche", dijo Connors..

Actualmente, la mayor parte de la electricidad se produce con el uso de turbinas de vapor alimentadas con gas, carbón o petróleo. En lugar de permitir que las turbinas estén inactivas durante la noche, las empresas mantienen los generadores encendidos durante las horas de oscuridad, lo que produce un enorme excedente de electricidad, incluso a capacidad reducida, cuando la gente menos la necesita. A menos que, por supuesto, sea propietario de un vehículo eléctrico (EV) que se conecte a la red durante la noche, entonces la generación excedente y, en consecuencia, el precio más bajo funcionan a su favor..

Sin embargo, la energía eólica no sigue este patrón. En cambio, la energía eólica depende menos de un reloj predecible y más de patrones climáticos, solo algo predecible y no sigue los patrones humanos..

"Hay bastante desajuste en los patrones con la carga de vehículos eléctricos y cuando la energía eólica está disponible", dijo Connors..

Connors dijo que el mejor momento para producir energía eólica es en los meses de invierno, cuando los vientos suelen ser más fuertes. Dentro de los patrones estacionales más amplios también se encuentran los patrones del día a día, que varían en cada región meteorológica del país. Estas son las tendencias que dictan la producción eólica más inmediata. En esencia, el viento puede complementar las necesidades eléctricas de una flota de vehículos eléctricos, pero no puede ser la única fuente basada en los patrones estacionales y regionales que suministran el viento necesario para producir la energía..

"Este componente estacional no satisface las necesidades actualmente", dijo Connors..

Los molinos de viento generadores de energía se alinean en la Interestatal 10 cerca de Palm Springs, California AP Photo / Michael Caulfield

Alimentar la flota de automóviles del país con energía eólica tiene en cuenta muchas suposiciones. Lo primero y más importante es la suposición de que la flota funcionaría con energía eléctrica. Según fuentes gubernamentales y privadas, esto sería una hazaña en sí mismo..

Pero incluso si este escenario se cumpliera, que Connors y otros creen que es poco probable hasta al menos 2050, las cifras siguen siendo desalentadoras..

Las cifras actuales sitúan el consumo de gasolina en los Estados Unidos para viajar en alrededor de 400 millones de galones (1,5 millones de litros) por día. Un automóvil eléctrico, con la tecnología moderna actual detrás de él, requiere aproximadamente 40 kilovatios hora para alcanzar la misma distancia que un automóvil con un promedio de aproximadamente 15 millas por galón (6.4 kilómetros por litro).

Estos números son estimaciones aproximadas y no tienen en cuenta el terreno, la eficiencia automotriz y una serie de otros factores. Sin embargo, sí apuntan a un panorama más amplio, ya que los productores de electricidad del país necesitarían crear alrededor de 16 billones de kilovatios hora de energía por día para lograr aproximadamente el mismo nivel de energía que produce la gasolina consumida en el mismo período..

A una escala más personal, se estima que un automóvil usa alrededor de 500 galones (1,893 litros) de combustible cada año. Con base en la misma cantidad de 40 kilovatios hora por galón, un automóvil requeriría alrededor de 20,000 kilovatios hora de energía cada año para conmutar un conservador 10,000 millas (16,093 kilómetros). En 2006, el Departamento de Transporte de EE. UU. Estimó la cantidad de automóviles de pasajeros en aproximadamente 251 millones. Haga los números y la cuenta final es otra cifra desalentadora. Pero entonces la cantidad total de electricidad producida en los Estados Unidos a través de todas las fuentes en 2007 fue de más de 4 billones de megavatios hora [fuente: Administración de Información de Energía de EE. UU.]. Y un megavatio hora es igual a 1000 kilovatios hora.

En esencia, el país podría cambiar a vehículos eléctricos para satisfacer la demanda, pero no solo a través de la energía eólica. En cambio, se necesitará una cartera más grande de energía renovable para lograr la tarea..

El Palacio de Justicia del Condado de Atchison se ve empequeñecido por las turbinas eólicas en Rock Port, Missouri. Un parque eólico que consta de cuatro turbinas de 250 pies de altura proporciona suficiente energía para alimentar la ciudad de 1,400 habitantes. Foto AP / Charlie Riedel

Si bien se ve afectado por las variaciones estacionales, el viento puede convertirse en una fuente de energía limpia y renovable..

Las turbinas eólicas vienen en dos formas principales: vertical y horizontal. La variedad horizontal, que parece hélices gigantes, se muestra más comúnmente en la publicidad actual. Las turbinas verticales se parecen más a una escultura moderna, casi a un batidor de huevos gigante en un campo.

Ambos utilizan diseños de perfil aerodinámico modificados para capturar el viento como fuerza motriz para hacer girar la turbina. A medida que giran, generan electricidad. Esta electricidad se utiliza directamente como complemento de un sistema más grande o se captura y almacena.

Una ventaja del viento es que el potencial de generación no es lineal. Por ejemplo, en generación lineal, una vuelta del generador produciría un kilovatio hora de electricidad. Sin embargo, la generación eólica produce electricidad a una potencia de tres. Esto significa que la cantidad de viento necesaria para hacer girar el generador en una rotación en realidad produce tres kilovatios hora..

Si bien tiene esta ventaja, el número de parques eólicos (o bancos de turbinas) es relativamente pequeño en este momento..

Connors, como muchos otros científicos de la energía, dice que la electricidad eólica se usaría como parte de un paquete más grande de fuentes de energía renovable que incluyen geotermia, hidroeléctrica, solar y biomasa. La energía nuclear a menudo se agrega a la lista porque es una fuente de energía libre de carbono..

Esta cartera probablemente evolucionará conjuntamente con el creciente número de vehículos eléctricos, así como con una base tecnológica en crecimiento que incluye la red eléctrica "inteligente" propuesta, que derivará el excedente de electricidad hacia donde más se necesita, según cálculos de demanda en tiempo real..

Pero incluso entonces, Connors dijo que estaba considerando el año 2050 (al menos) para una flota de vehículos totalmente eléctricos dado el escenario de Moisés. UNA Escenario de Moisés, dijo, era un conjunto ideal de circunstancias donde las regulaciones gubernamentales, las políticas y la opinión pública se alineaban, lo que permitía un viaje sin problemas y sin problemas a una futura tierra prometida.

"No sucede a menudo", dijo. De hecho, usó autos híbridos como ejemplo. El primer híbrido disponible comercialmente, el Toyota Prius, llegó a los mercados estadounidenses hace unos 10 años. Solo ahora, más de una década después, están comúnmente disponibles como opción de automóvil. Y dado el hecho de que se necesitan entre 15 y 20 años para que la flota de automóviles del país cambie completamente los modelos más antiguos por nuevos, así como la falta de autos eléctricos comercialmente viables y aceptados, 2050 sería una fecha ideal, pero probablemente no lo será. alcanzado.

Por ahora, parece que el viento moverá más árboles que automóviles, pero eso puede cambiar en un futuro lejano..

Para obtener más información sobre las fuentes de energía renovable, siga los enlaces de la página siguiente.

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Más enlaces geniales

• Asociación Americana de Energía Eólica
• Departamento de Energía de EE. UU.
• Administración de información energética de EE. UU.

Fuentes

• Asociación Americana de Energía Eólica. (23 de junio de 2010) http://www.awea.org/
• Connors, Stephen. Profesor, Instituto de Tecnología de Massachusetts. Entrevista personal. Realizado el 19 de noviembre de 2009.
• Departamento de Energía de EE. UU. (23 de junio de 2010) http://www.energy.gov/
• Administración de Información Energética de EE. UU. (23 de junio de 2010) http://www.eia.doe.gov/