Capítulo 9 Energía eólica - Kyoto in the Home
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<strong>Capítulo</strong> 9 <strong>Energía</strong> <strong>eólica</strong><br />
El viento es el resultado del movimiento del aire<br />
debido al calentamiento diferencial de la tierra por el<br />
sol. Durante el día, la tierra se calienta más rápido que<br />
el agua del mar. El aire sube, circula hacia el mar y<br />
crea una depresión a nivel del suelo transportando el<br />
aire frío del mar, de manera que el aire va del mar a la<br />
tierra creando la brisa mar<strong>in</strong>a. Por la noche, el aire<br />
que esta sobre la tierra se enfría mas rápidamente<br />
que el agua del mar, de manera que la corriente de<br />
aire se <strong>in</strong>vierte creando una brisa desde la tierra hacia<br />
el mar.<br />
El mol<strong>in</strong>o de viento obtiene su potencia de entrada<br />
convirtiendo la fuerza del viento en una fuerza de giro,<br />
actuando sobre las palas del rotor: se convierte la<br />
energía c<strong>in</strong>ética del viento en energía mecánica de un<br />
eje.<br />
Este eje rotatorio se puede usar, para moler maíz, o<br />
para bombear agua fuera de la tierra. Son de uso<br />
común en zonas secas del mundo, de manera que<br />
siempre que el viento sopla, se bombea una poco de<br />
agua y se almacena en una presa adyacente para un<br />
posterior uso. En Creta, por ejemplo, los mol<strong>in</strong>os de viento han sido de uso cont<strong>in</strong>uo durante<br />
aproximadamente 5000 años (Figura 9.1)<br />
Figura 9.1: Mol<strong>in</strong>o de viento en Creta<br />
Una aplicación más reciente de la conversión de energía <strong>eólica</strong> es la producción de energía.<br />
La energía c<strong>in</strong>ética se convierte en energía rotatoria como resultado de los giros de las palas<br />
y después se transforma en energía eléctrica a partir de la <strong>in</strong>stalación de un generador<br />
eléctrico al f<strong>in</strong>al del eje. Desde los años 90, las compañías eléctricas han estado usando esta<br />
tecnología para construir parques eólicos que usan maqu<strong>in</strong>as enormes llamadas turb<strong>in</strong>as para<br />
generar electricidad para las casas, escuelas, ofic<strong>in</strong>as y fábricas.<br />
La actual producción de turb<strong>in</strong>as de viento modernas va desde las más pequeñas (de un<br />
metro o menos), que se pueden usar en casa, hasta las más grandes, que se conectan<br />
directamente a la red eléctrica de forma autónoma o bien en clusters denom<strong>in</strong>ados parques<br />
eólicos.<br />
Figura 9.2: Micro turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
– Fuente: Renewable Devices
9.1. Crear energía a partir del viento: el proceso de conversión<br />
En los años 50, las palas fueron sustituidos por planos aerod<strong>in</strong>ámicos<br />
rígidos (como los del ala de un avión) que son mucho más eficientes a<br />
la hora de capturar la energía del viento porque tienen una<br />
sustentación mayor debido al índice de resistencia aerod<strong>in</strong>ámica. El<br />
proceso es parecido para las turb<strong>in</strong>as de viento de todas las medidas.<br />
Una turb<strong>in</strong>a de viento funciona de manera <strong>in</strong>versa a un ventilador. En<br />
lugar de utilizar electricidad para hacer viento, una turb<strong>in</strong>a usa el viento<br />
para generar electricidad. El aire en movimiento (el viento) hace girar<br />
las palas (tienen una forma que hace que la sustentación sea mayor<br />
que su resistencia aerod<strong>in</strong>ámica, <strong>in</strong>duciendo así la rotación del eje al<br />
cual esta unido). Las aspas hacen girar el eje, que esta conectado a un<br />
generador con la f<strong>in</strong>alidad de producir electricidad (Figura 9.3). La<br />
electricidad es enviada por líneas de transmisión y distribución a una<br />
subestación y de ésta a los hogares, empresas y escuelas.<br />
Figura 9.3: Turb<strong>in</strong>a de viento grande<br />
Las torres se utilizan para ubicar la turb<strong>in</strong>a a una altura suficiente con objeto de que el paso<br />
del viento no sea obstruido y para que el rotor este encarado a los vientos más fuertes y más<br />
suaves. En un aerogenerador es muy importante que, a pesar de las fluctuaciones del viento,<br />
la turb<strong>in</strong>a sum<strong>in</strong>istre la electricidad a la red eléctrica a la frecuencia adecuada (50Hz) y voltaje<br />
(230 voltios).<br />
Debido a que la dirección del viento cambia, la turb<strong>in</strong>a ha de estar encarada al viento. Con<br />
turb<strong>in</strong>as grandes, esta rotación de la orientación se realiza a partir de motores eléctricos,<br />
mientras que en turb<strong>in</strong>as pequeñas se hace de forma pasiva utilizando una veleta colocada<br />
en la parte atrás. (Figura 9.2).<br />
9.2 Características del diseño de las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s<br />
Los parámetros fundamentales del diseño son:<br />
• el número de palas: tres es el óptimo para equilibrar el rotor.<br />
• la longitud de les palas: cuanto más largas, mayor es el área de barrido.<br />
• posición de las palas respecto la torre; en general todas las palas están encaradas al<br />
viento para evitar el ruido en el momento que el aspa pasa a través de la sombra de<br />
la torre<br />
El diagrama siguiente muestra algunas de las piezas y partes del <strong>in</strong>terior de una turb<strong>in</strong>a<br />
<strong>eólica</strong>:<br />
Figura 9.4: El mecanismo de una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
(esta turb<strong>in</strong>a tiene las aspas contra el viento).<br />
Fuente: Alliant Kids Energy<br />
1. Aspas<br />
2. Rotor<br />
3. Ángulo de paso (pitch)<br />
4. Frenos<br />
5. Eje de baja velocidad.<br />
6. Multiplicador<br />
7. Generador<br />
8. Controlador<br />
9. Anemómetro<br />
10. Veleta<br />
11. Góndola<br />
12. Eje de alta velocidad<br />
13 y 14. Mecanismo de orientación<br />
15. Torre<br />
La velocidad de la punta de la pala normalmente se mantiene constante de manera que<br />
cuanto mayor sea la turb<strong>in</strong>a más lentamente girará el rotor. En cambio, las turb<strong>in</strong>as pequeñas,<br />
KITH manual para escuelas
de menos de 3 metros, giran bastante rápido, de modo que pueden ser conectadas a la red<br />
eléctrica s<strong>in</strong> la necesidad de un multiplicador.<br />
9.3 Tipo de micro turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s<br />
Turb<strong>in</strong>as de eje horizontal y vertical<br />
Existen dos grandes tipos de turb<strong>in</strong>as de viento que giran en direcciones diferentes o<br />
alrededor de diferentes ejes. Las que giran alrededor de un eje horizontal (como un mol<strong>in</strong>o de<br />
viento holandés tradicional) y las que giran en un eje vertical (como los caballitos de feria).<br />
a) b)<br />
Figura 9.5:<br />
a) Turb<strong>in</strong>a de viento de eje vertical<br />
b) Turb<strong>in</strong>a de viento de eje horizontal<br />
9.4 Calcular la medida de los sistemas eólicos<br />
Las turb<strong>in</strong>as pequeñas se utilizan para los sistemas de carga de baterías o para generar<br />
electricidad para los hogares, escuelas o comunidades. Estas turb<strong>in</strong>as normalmente miden<br />
entre uno y qu<strong>in</strong>ce metros de altura y producen entre 100 watios y 5 kilowatios (5.000 watios)<br />
de electricidad. Los sistemas más pequeños se utilizan para cargar baterías o para hacer<br />
funcionar las farolas de la calle.<br />
La mejor medida de una turb<strong>in</strong>a para una casa estándar seria entre 1 y 2,5 kilowatios. Estas<br />
turb<strong>in</strong>as normalmente se acoplan a los edificios que sum<strong>in</strong>istran energía. Los sistemas para<br />
comunidades, de 5 kilowatios, se pueden usar para sum<strong>in</strong>istrar energía a una escuela, ofic<strong>in</strong>a<br />
o vestíbulo. Estas turb<strong>in</strong>as más grandes se suelen colocar a una cierta distancia de los<br />
edificios a los que sum<strong>in</strong>istran energía.<br />
Sistemas autónomos o conectados a la red<br />
El poder de la energía <strong>eólica</strong> a pequeña escala es muy útil para sum<strong>in</strong>istrar electricidad allá<br />
donde resulta caro proporcionar energía a través de los medios habituales, como son lugares<br />
remotos (pequeñas islas) que no están conectados a la red de sum<strong>in</strong>istro nacional. Estos<br />
sistemas autónomos necesitan baterías para almacenar la electricidad que generan y a<br />
menudo se comb<strong>in</strong>an con generadores diesel para sum<strong>in</strong>istrar energía en momentos de poca<br />
velocidad del viento. Los sistemas de viento también se pueden usar allá donde se dispone<br />
de conexión con la red de sum<strong>in</strong>istro, s<strong>in</strong> necesidad de baterías. La electricidad que no se<br />
utiliza se puede enviar a la red nacional y vender a las compañías eléctricas. Esto puede<br />
generar unos <strong>in</strong>gresos que pueden servir para pagar los costes de la turb<strong>in</strong>a.<br />
KITH manual para escuelas
Actividad 9.1a: Construye y prueba tu turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
Actividad 9.1a: Construye y prueba tu turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
¿Qué es lo que hace girar las aspas de la turb<strong>in</strong>a? En esta actividad observaremos como<br />
las aspas de la turb<strong>in</strong>a giran cuando el viento sopla por encima.<br />
Tareas:<br />
1.- Construye tu propia turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong>.<br />
2.- ¿Qué crees que pasará cuando el viento sople por encima de las aspas?<br />
3.- Test 1: Coloca la fuente de viento en línea con las aspas<br />
Test 2: Coloca las aspas en perpendicular a la fuente de viento<br />
Test 3: Coloca las aspas en ángulo con la fuente de viento.<br />
4.- ¿Qué ha sucedido?<br />
5.- ¿Por qué crees que ha pasado?<br />
Figura 9.6. Realiza las pruebas de la 1 a la 3 tal y como se muestra en los dibujos<br />
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Apuntes para el profesor (9.1a)<br />
Antecedentes: El diseño de las aspas, en especial su ángulo, en una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
afecta la eficiencia del sistema. Esta actividad ilustra como el ángulo del aspa puede<br />
afectar el diseño de las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s.<br />
Objetivo:<br />
1. Que los alumnos construyan un mecanismo de aspas que funcione con un rotor<br />
2. Que los alumnos entiendan que el ángulo de las aspas de la turb<strong>in</strong>a es el que<br />
causa el movimiento rotatorio cuando el viento sopla por encima.<br />
Material: secador de pelo, un rotor, clavijas, plástico coarrugado, caña, aguja de<br />
hacer punto.<br />
Instrucciones:<br />
1. Muestra a los alumnos como hacer el mecanismo de la pala de acuerdo con la<br />
hoja de dibujos para los alumnos y ayúdales a construir el suyo.<br />
2. Coloca las palas para el ‘test 1’, por ejemplo, en línea con la fuente de viento;<br />
responde la pregunta 1; realiza el test 1; y posteriormente responde las<br />
preguntas de observación 2 y 3.<br />
3. Pide a los alumnos que hagan el ‘test 2’.<br />
4. Pide a los alumnos que hagan el ‘test 3’.<br />
Para evaluar si los alumnos han captado la idea que el ángulo de las palas causa la<br />
rotación en conjunción con el viento, pregúntales si pueden hacer que las aspas giren<br />
en sentido contrario. O bien, pregúntales por qué creen que las palas de una turb<strong>in</strong>a<br />
<strong>eólica</strong> real se al<strong>in</strong>ean con el viento cuando conviene que pare de rotar para hacer el<br />
mantenimiento.<br />
Palabras clave: energía renovable, energía <strong>eólica</strong><br />
Habilidades: establecer relaciones de causa-efecto; probar ideas a partir de los<br />
resultados de la observación y la medida, contando las experiencias en primera<br />
persona; utilizar la observación para realizar las conclusiones; usar los conocimientos<br />
científicos para explicar las observaciones.<br />
Asignaturas del currículum educativo: naturales<br />
Rango de edad: 7-11, 2º ciclo<br />
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Actividad 9.1b: Construye y prueba tu turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
Actividad 9.1b: Construye y prueba tu turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
Como construir y probar una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> básica que funcione con un generador<br />
eléctrico. Esta actividad muestra como el ángulo de las aspas puede afectar el flujo de<br />
corriente eléctrico que produce una turb<strong>in</strong>a.<br />
Tareas:<br />
Material: Palas de plástico ondulado, p<strong>in</strong>zas cocodrilo, un rotor de prueba, un<br />
amperímetro, un motor, clavijas, una polea.<br />
Monta la turb<strong>in</strong>a como se <strong>in</strong>dica:<br />
1. Empuja la polea pequeña sobre el eje del motor.<br />
2. Empuja 2, 3, 4 o 8,50 mm la longitud de la clavija dentro del rotor de prueba –<br />
(figura 9.7a)<br />
3. Acopla la clavilla a las aspas, se habría de ajustar bien a la aspa – (figura 9.7b)<br />
4. Acopla el rotor y las aspas a la polea pequeña y después al motor – (figura 9.7c)<br />
5. Conecta el amperímetro al motor con las p<strong>in</strong>zas de cocodrilo.<br />
Tu turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> habrá de tener esta apariencia; fíjate que las aspas tienen una<br />
ligera <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ación – (figura 9.7d)<br />
6. Aguanta la turb<strong>in</strong>a y pruébala al exterior; ten en cuenta que el motor solamente<br />
gira en un sentido, cambia las p<strong>in</strong>zas de cocodrilo acopladas para ganar<br />
corriente si no puede girar<br />
7. Graba los amperios de la corriente al amperímetro; ajusta el ángulo de las aspas<br />
y graba otra lectura de los amperios. ¿Se ha producido algún cambio?<br />
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Apuntes para el profesor (9.1b)<br />
Antecedentes: El diseño de las palas, especialmente su ángulo, en una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
afecta a la eficiencia del dispositivo. Esta actividad ilustra como el ángulo de la pala<br />
afecta la producción eléctrica de las turb<strong>in</strong>as de viento.<br />
Objetivo: Esta actividad muestra como construir una turb<strong>in</strong>a de viento sencilla pero<br />
efectiva, utilizando recursos limitados a bajo precio. Un vez se hayan completado las<br />
actividades, la turb<strong>in</strong>a se puede desmontar y sus componentes se pueden reutilizar.<br />
Materiales: rotores de prueba, motores, poleas, plástico coarrugado (4 mm), secador,<br />
clavijas de 4,75 mm, amperímetro – suficientemente sensible como para grabar pequeñas<br />
corrientes.<br />
Instrucciones:<br />
1. Explica como se ha construido la turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> modelo.<br />
2. Pide a los alumnos que monten la turb<strong>in</strong>a.<br />
3. Pide a los alumnos que graben la corriente producida por la turb<strong>in</strong>a con las aspas<br />
en diversos ángulos.<br />
Actividades de ampliación:<br />
• Construye torres resistentes para aguantar las turb<strong>in</strong>as.<br />
• Debatir sobre los usos potenciales de las turb<strong>in</strong>as de bajo coste,<br />
construidas con recursos limitados, en áreas en vías de desarrollo (como<br />
son actividades agrícolas, bombeo de agua para regar, etc.)<br />
• Piensa si la dirección de giro del aspa afecta la dirección de la rotación.<br />
• Piensa si la cantidad de giros afecta la facilidad del rotor para empezar a<br />
girar.<br />
Figura 9.8. Una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> modelo en contacto con un amperímetro –<br />
Fuente: Hydro Tasmania<br />
Palabras clave: energía renovable, potencia <strong>eólica</strong><br />
Habilidades: probar ideas a partir de los resultados de la observación y la medida,<br />
contando las experiencias en primera persona; utilizar la observación para explicar las<br />
conclusiones; usar los conocimientos científicos para explicar las observaciones.<br />
Asignaturas del currículum educativo: naturales, tecnología<br />
Rango de edad: 11-16, 3º y 4º ciclo<br />
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Actividad 9.2: comprender qué <strong>in</strong>fluye en la eficiencia de las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s<br />
Actividad 9.2: comprender qué <strong>in</strong>fluye en la eficiencia de las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s<br />
Investiga la eficiencia de las aspas. En esta actividad observamos con mas detalle<br />
aquellas variables que afectan a las aspas de las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s.<br />
:<br />
Tareas:<br />
Escoge una variable que pueda afectar la manera como giran las aspas de la turb<strong>in</strong>a de<br />
viento (como por ejemplo la medida de las aspas) y responde las siguientes preguntas:<br />
La variable que nos <strong>in</strong>teresa probar es:<br />
Cambiaremos esta variable por:<br />
Necesitaremos el siguiente material:<br />
Estaremos fuera de peligro por:<br />
Esperamos:<br />
Usando la turb<strong>in</strong>a de viento que has construido en la actividad 9.1, realiza las pruebas<br />
antes descritas y debate con tu grupo qué ha pasado cuando has alterado la variable.<br />
Escribe qué es realmente lo que ha pasado y por qué crees que este era el caso:<br />
Figura 9.9 Tu turb<strong>in</strong>a modelo habría de tener esta apariencia (Actividad 9.1b)<br />
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Apuntes par el profesor<br />
Antecedentes: La medida, forma y al<strong>in</strong>eamiento de las aspas de una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
afecta su eficiencia. Esta actividad ilustra más adelante que variables afectan el<br />
diseño de las aspas de una turb<strong>in</strong>a de viento y como esto afecta la eficiencia de las<br />
turb<strong>in</strong>as.<br />
Objetivo: Que los alumnos tomen conciencia del hecho de que cambiar una variable<br />
afectará a la eficiencia de la rotación de las aspas.<br />
Materiales: rotor de prueba, clavijas, aguja de hacer punto), sierra para metales,<br />
temporizador, diversos materiales como son cartul<strong>in</strong>a, plástico coarrugado, papel,<br />
plástico.<br />
Instrucciones:<br />
Las variables posibles pueden <strong>in</strong>cluir la medida, la forma, el ángulo de posición y el<br />
número de aspas, además de las que puedan sugerir los alumnos.<br />
Los sistemas de registro de datos pueden ser la exposición, las mesas o los gráficos<br />
de barras.<br />
Recordar a los alumnos que deben contar el número de rotaciones dentro de un<br />
determ<strong>in</strong>ado período de tiempo. Por facilitar la tarea será útil identificar un aspa, por<br />
ejemplo, haciéndole una marca de un color diferente.<br />
Palabras clave: energía renovable, potencia <strong>eólica</strong><br />
Habilidades: probar ideas a partir de los resultados de la observación y la medida,<br />
contando las experiencias en primera persona; utilizar la observación para explicar las<br />
conclusiones; usar los conocimientos científicos para explicar las observaciones.<br />
Asignaturas del currículum educativo: naturales<br />
Rango de edad: 7-11, 2º ciclo<br />
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Actividad 9.3: ¿Qué número de palas es mejor?<br />
Actividad 9.3: ¿Qué número de palas es mejor?<br />
Ahora que has construido y probado tu turb<strong>in</strong>a básica es hora de hacer pruebas para<br />
averiguar cuantas aspas producen el flujo más alto de energía eléctrica.<br />
Tareas:<br />
Utilizando la turb<strong>in</strong>a que has construido en la actividad 9.1, un voltímetro y un secador de<br />
cabellos:<br />
1. Fija la turb<strong>in</strong>a y conéctala a un voltímetro, con un secador a una cierta distancia<br />
conocida.<br />
2. Pon dos aspas en sentidos opuestos del rotor de forma que se equilibren. Asegúrate<br />
que están dobladas igual: cabeza al mismo sentido y con el mismo grado.<br />
3. Mide el voltaje más alto producido por la turb<strong>in</strong>a cuando enciendes el secador. Dibuja<br />
una mesa donde puedas escribir el número de aspas y el voltaje.<br />
4. Repite los pasos 1, 2 y 3 con 3, 4, 6, 9 y 12 aspas. Anota cuantas aspas dan el voltaje<br />
más alto.<br />
5. ¿Esto es lo que has predecido? Intenta explicar por qué tus resultados se adecuan o no<br />
con tu predicción.<br />
6. Dibuja un diagrama de tus resultados<br />
Apuntes para el profesor<br />
Antecedentes: El número de aspas en una turb<strong>in</strong>a de viento afecta la eficiencia del<br />
dispositivo. Esta actividad ilustra como el ángulo del aspa afecta la producción eléctrica<br />
de las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s.<br />
Objetivo: Esta actividad mostrará como el número de aspas utilizadas en una turb<strong>in</strong>a de<br />
viento puede afectar la producción eléctrica del mecanismo (medido en presión eléctrica<br />
o voltios).<br />
Instrucciones:<br />
1. Pide a los alumnos que fijen la turb<strong>in</strong>a y la conecten a un voltímetro, con un secador a<br />
una cierta distancia conocida.<br />
2. Haz que los alumnos predigan con qué número de aspas, la pala irá a más velocidad. (a<br />
menor número de palas, se necesita una velocidad de giro más grande por producir la<br />
misma energía).<br />
3. Pide a los alumnos que realicen pruebas para medir el voltaje más alto producido por la<br />
turb<strong>in</strong>a (que funciona con el secador) con 2, 3, 4, 6, 9 y 12 aspas a la turb<strong>in</strong>a.<br />
4. Pídeles que dibujen una tabla para anotar el número de aspas y el voltaje producido en<br />
las pruebas.<br />
6. Pide a los alumnos que dibujen un diagrama de sus resultados.<br />
Palabras clave: energía renovable, potencia <strong>eólica</strong><br />
Habilidades: probar idees a partir de los resultados de la observación y la medida,<br />
contando las experiencias en primera persona; utilizar la observación para explicar las<br />
conclusiones; utilizar los conocimientos científicos para explicar las observaciones;<br />
probar y valorar sus productos; mostrar una comprensión de la situación en la cual sus<br />
diseños han de funcionar.<br />
Asignaturas del currículum educativo: naturales, tecnología, matemáticas<br />
Rango de edad: 11-16, 3º y 4º ciclo<br />
KITH manual para escuelas
9.5 Impacto medioambiental<br />
El impacto medioambiental de la generación de electricidad a partir de la energía <strong>eólica</strong> es<br />
menor comparado con los sistemas convencionales que usan combustibles fósiles. No se<br />
crea contam<strong>in</strong>ación ambiental y los únicos impactas significantes son el visual y un pequeño<br />
nivel de ruido.<br />
En la mayoría de turb<strong>in</strong>as, el impacto visual no es mayor que el de las torres de alta tensión<br />
que transportan electricidad de las centrales eléctricas hasta los centros de distribución donde<br />
el voltaje eléctrico se transforma en un nivel adecuado para el uso doméstico. Debido a que<br />
hay 55.000 torres de alta tensión y sólo 13.000 aerogeneradores, el impacto visual no debería<br />
suponer un problema. No obstante, la gente está acostumbrada a ver torres de alta tensión,<br />
<strong>in</strong>cluso en áreas de destacada belleza natural y no a ver turb<strong>in</strong>as de viento, de forma que ha<br />
derivado a un debate significativo y un asunto real para las autoridades que se ocupan del<br />
urbanismo.<br />
El otro gran impacto es el ruido que se crea con el flujo de aire no lam<strong>in</strong>ar a través de la punta<br />
del aspa. Hay que recordar que prácticamente todo lo que tiene partes móviles hará algún tipo<br />
de ruido y las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s no son una excepción. Las turb<strong>in</strong>as de viento bien diseñadas<br />
generalmente son tranquilas con respecto al funcionamiento, y el ruido que hacen es muy<br />
bajo comparado con el del tránsito de una carretera; trenes; aviones u obras, por citar algún<br />
ejemplo. Las soluciones técnicas <strong>in</strong>cluyen la alteración de la forma de la punta del aspa para<br />
mejorar el flujo del aire. Con respecto a las grandes turb<strong>in</strong>as, que normalmente están al<br />
campo, generalmente están situadas a más de 400 metros de la vivienda más próxima. A esta<br />
distancia, el sonido de una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> generando electricidad es probable que sea del<br />
mismo nivel que el ruido de un riachuelo a unos 50 o 100 metros de distancia o el ruido de las<br />
hojas al moverse por la brisa. Esto es parecido al nivel de sonido dentro de un comedor típico<br />
con una estufa de gas encendida o la habitación de lectura de una biblioteca o el de una<br />
ofic<strong>in</strong>a desocupada, tranquilla y con aire acondicionado.<br />
En el caso de las pequeñas turb<strong>in</strong>as acopladas a una vivienda, la <strong>in</strong>trusión visual<br />
probablemente no será mayor que la de una antena de televisión o una antena parabólica. El<br />
impacto sonoro dependerá de la naturaleza del nivel de sonido de fondo producido<br />
generalmente por una carretera, un raíl o, <strong>in</strong>cluso, el aire del tránsito. Hay soluciones técnicas<br />
adicionales para las pequeñas turb<strong>in</strong>as que pueden reducir las emisiones sonoras hasta<br />
niveles aceptables<br />
9.6 Fuentes de energía <strong>eólica</strong><br />
La velocidad del viento varía tanto en un período de tiempo corto (pocos segundos) como en<br />
uno de mayor, de horas. Consecuentemente, hay una producción energética que varía<br />
constantemente tanto a corto como a largo plazo (Figura 9.10).<br />
Figura 9.10. Ejemplo de la variación<br />
en la producción energética de<br />
turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s a gran escala a lo<br />
largo de 24 horas (extraído de una<br />
turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> a escala <strong>in</strong>dustrial) –<br />
Fuente: Danish W<strong>in</strong>d Energy Association<br />
KITH manual para escuelas
Si la producción eléctrica de la turb<strong>in</strong>a es la única fuente de electricidad, entonces habrá<br />
momentos del día en que las demandas energéticas no se alcanzarán y algunos<br />
electrodomésticos se habrán de apagar para que se pueda mantener la frecuencia y el<br />
voltaje.<br />
Las pequeñas turb<strong>in</strong>as adecuadas para el uso doméstico que están conectadas a la red de<br />
sum<strong>in</strong>istro, pueden actuar como una pica cuando se produce un exceso de energía (la turb<strong>in</strong>a<br />
exporta) y como fuente cuando se produce poca energía (el hogar importa) para conseguir la<br />
demanda (Figura 9.11). Hará falta un contador de electricidad adicional para grabar la energía<br />
que se exporta a la red.<br />
Household w<strong>in</strong>d turb<strong>in</strong>e output and energy consumption: <strong>in</strong>dicat<strong>in</strong>g power imports & exports periods<br />
0.6<br />
0.5<br />
Power (KW/H)<br />
0.4<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
0<br />
00:00:00<br />
02:00:00<br />
household<br />
export<strong>in</strong>g<br />
04:00:00<br />
06:00:00<br />
08:00:00<br />
10:00:00<br />
import<strong>in</strong>g<br />
12:00:00<br />
Time (24hr clock)<br />
14:00:00<br />
16:00:00<br />
18:00:00<br />
20:00:00<br />
22:00:00<br />
import<strong>in</strong>g<br />
Household energy consumption<br />
(KW/h)<br />
Output of Micro W<strong>in</strong>d turb<strong>in</strong>e (KW/h)<br />
Figura 9.11 Producción energética típica de una micro turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> y demanda<br />
eléctrica domestica <strong>in</strong>dicando cuando la energía es importada y cuando puede ser<br />
exportada<br />
Medir y utilizar la producción<br />
La manera ‘científica’ de mediar la<br />
velocidad del viento es colocando un<br />
anemómetro en un palo con una veleta<br />
para medir la dirección del viento. La<br />
medida habría de realizarse a la altura del<br />
rotor de la turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> (Figura 9.12).<br />
Figura 9.12. Palo sujetando un<br />
anemómetro y un sensor de dirección<br />
del viento al<strong>in</strong>eado con la altura del<br />
rotor de una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> – Fuente:<br />
Sigen<br />
Una manera más sencilla de medir la velocidad del viento consiste en usar una bandera que<br />
puede <strong>in</strong>dicar tanto la dirección del viento como su velocidad. (Figura 9.13).<br />
KITH manual para escuelas
Para determ<strong>in</strong>ar la producción anual de energía, se deben tomar datos tanto en verano como<br />
en <strong>in</strong>vierno. Una comb<strong>in</strong>ación de células solares y turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s ofrecerá un sistema de<br />
sum<strong>in</strong>istro más seguro que sólo uno de los dos de manera <strong>in</strong>dividual. Esto, pero, no es<br />
rentable a estas alturas de su desarrollo tecnológico.<br />
dirección<br />
<strong>in</strong>dicator<br />
1-2 m/s 4 m/s 8 m/s<br />
La velocidad del viento se obtiene del ángulo de la<br />
bandera<br />
En el caso de la mayoría de<br />
turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s, la energía<br />
se empieza a generar<br />
alrededor de una velocidad<br />
del viento de 3 m/s. Por<br />
encima de los 8 m/s, la<br />
producción energética<br />
<strong>in</strong>crementa más lentamente<br />
con la velocidad del viento y<br />
se satura por encima de los<br />
10-12 m/s (Figura 9.14). En<br />
el caso de las turb<strong>in</strong>as<br />
<strong>eólica</strong>s pequeñas, la fuerza<br />
del viento más importante a<br />
la hora de sum<strong>in</strong>istrar<br />
electricidad es la que oscila<br />
entre 3 y 8 m/s en lugar de<br />
pocas rachas de viento<br />
fuertes, puesto que es<br />
preferible generar pequeñas<br />
cantidades de electricidad<br />
para largos periodos de<br />
tiempos.<br />
Figura 9.13 bandera de viento<br />
9.7 Potencial eólico en tu escuela o en casa<br />
La turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> necesita poder capturar el viento<br />
directamente de la dirección prevalente del viento s<strong>in</strong> que<br />
el aire esté obstaculizado por n<strong>in</strong>gún árbol o edificio de los<br />
alrededores. Esto generalmente se puede establecer a<br />
partir de la observación visual de la dirección y fuerza del<br />
viento a medida que sopla.<br />
El siguiente paso es obtener algunas medidas directas de<br />
la velocidad del viento. El palo de medida ha de estar más<br />
elevado que el ápex de la casa o la escuela y<br />
debidamente fijado con cuerdas. Debido a que la fuerza<br />
del viento varía considerablemente, las observaciones se<br />
deben realizar en <strong>in</strong>tervalos a lo largo del día durante un<br />
mes o más tiempo. Esto nos permitirá determ<strong>in</strong>ar la<br />
velocidad media del viento.<br />
A partir de los datos del fabricante de la turb<strong>in</strong>a, será<br />
posible relacionar la velocidad media del viento con la<br />
producción energética y calcular la producción de<br />
electricidad. Esta producción entonces se puede comparar<br />
con el consumo eléctrico <strong>in</strong>dicado en la factura de la<br />
electricidad. Si la cantidad generada por la turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong><br />
excede el 25% del consumo de electricidad, valdrá la pena<br />
considerar la posibilidad de <strong>in</strong>vertir en una pequeña turb<strong>in</strong>a<br />
de viento. Encontrarás ejemplos con los que puedes trabajar<br />
por tal de hacer esta evaluación en las Actividades 9.5.<br />
Power (kW)<br />
1.6<br />
1.4<br />
1.2<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
Turb<strong>in</strong>e Power curve<br />
Pow er (kW)<br />
0 5 10 15 20<br />
W<strong>in</strong>dspeed (ms -1 )<br />
Figura 9.14 producción energética<br />
de una turb<strong>in</strong>a pequeña que funciona<br />
con la velocidad del viento – Fuente:<br />
Cornwall College<br />
KITH manual para escuelas
Actividad 9.4: Potencial eólico en tu escuela utilizando una bandera<br />
Actividad 9.4: Potencial eólico en tu escuela utilizando una bandera<br />
El viento varía durante el día y de día en día tanto con respecto a la fuerza como la<br />
dirección. El viento también se ve afectado por la localización y la altura de los edificios y<br />
árboles próximos. ¿Hay en tu escuela suficiente viento como para poder utilizar una o más<br />
turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s pequeñas? El método más sencillo de estimar la velocidad del viento es<br />
usando una bandera a no ser que seas tan afortunado como por disponer de un<br />
anemómetro, un dispositivo para medir la velocidad del viento.<br />
Tarea:<br />
- haz una bandera de un metro de largo y 0,3 metros de ancho de un material<br />
adecuado<br />
- haz un <strong>in</strong>dicador que te mostrará la dirección del viento<br />
- monta el <strong>in</strong>dicador de dirección a la punta de un palo adecuado asegurándote que<br />
puede girar libremente<br />
- planta el palo y asegúralo con una cuerda<br />
- eleva la bandera<br />
- toma nota de la velocidad del viento y la dirección en <strong>in</strong>tervalos regulares a lo<br />
largo del día durante varios días (estima la velocidad del viento a partir de<br />
observar la manera como se mueve la bandera -ver la Figura 9.13 del texto<br />
pr<strong>in</strong>cipal-)<br />
- si es posible, planta el palo en otro lugar y repite las mediciones y compara los<br />
resultados<br />
- calcula la velocidad media del viento a partir de tus resultados<br />
- ¿qué ubicación parecería más adecuada para montar una pequeña turb<strong>in</strong>a de<br />
viento?<br />
Apuntes para el profesor:<br />
Antecedentes: la variación de la velocidad del viento durante periodos de tiempo que van<br />
de los segundos hasta los días dificulta las mediciones. Ilustra, pero, un aspecto<br />
importante de las fuentes de energía renovable con respecto a la disponibilidad y a la<br />
fiabilidad y puede traer hasta un debate <strong>in</strong>teresante sobre qué tipo de estilo de vida es<br />
posible en caso de ser totalmente dependientes de las fuentes de energía renovable.<br />
Objetivos: caracterizar la energía <strong>eólica</strong> local<br />
Materiales: tela de algodón para la bandera; palos que se puedan unir para hacer uno de 3<br />
metros; madera para el <strong>in</strong>dicador de dirección del viento; llaves y cuerdas para mantener<br />
rígido el palo de la bandera; polea para elevar la bandera<br />
Palabras clave: velocidad del viento, energía renovable<br />
Habilidades: observación, análisis, deducción<br />
Asignaturas del currículum educativo: matemáticas,<br />
naturales, geografía<br />
Rango de edad: 9-13, 2º y 3º ciclo<br />
Figura 9.15: esquema de una bandera<br />
KITH manual para escuelas
Actividad 9.5: Potencial eólico en tu escuela: construir un anemómetro<br />
Actividad 9.5: Potencial eólico en tu escuela: construir un anemómetro<br />
Es posible construir un anemómetro sencillo y un reloj por tal de hacer observaciones<br />
de la velocidad del viento.<br />
Recopila los siguientes materiales:<br />
cuatro vasos de papel pequeños, tijeras, un rotulador, dos tiras de cartul<strong>in</strong>a dura<br />
ondulada, plástico coarrugado, una grapadora, una aguja de cabeza redonda, un lápiz<br />
afilado con una goma a la punta, un reloj que señale los segundos y algo de plastil<strong>in</strong>a.<br />
Tarea:<br />
1. Haz los vasos de papel más ligeros cortándoles los bordes redondeados.<br />
2. P<strong>in</strong>ta el exterior de un vaso con un rotulador.<br />
3. Cruza las dos tiras de cartul<strong>in</strong>a dura de forma que formen un signo de ‘+’ y grapalas.<br />
4. Encuentra y marca el centro exacto de las tiras de cartul<strong>in</strong>a.<br />
5. Grapa los vasos a las puntas de las tiras de cartul<strong>in</strong>a. Asegúrate que todos los vasos<br />
miran a la misma dirección.<br />
6. Clava la aguja en el centro de la cartul<strong>in</strong>a y engancha la cruz con los vasos a la goma<br />
del lápiz. Sopla sobre los vasos para asegurarte que giran libremente sobre la aguja.<br />
7. Coloca la plastil<strong>in</strong>a sobre una superficie al exterior. Clava la parte afilada del lápiz<br />
de forma que se mantenga recto.<br />
8. Con un reloj (que señale los segundos o un dispositivo digital que los <strong>in</strong>dique) cuenta<br />
el número a veces que el vaso p<strong>in</strong>tado gira en un m<strong>in</strong>uto.<br />
9. Toma nota de tus resultados mostrando la velocidad del viento en ‘revoluciones’<br />
(vueltas) por m<strong>in</strong>uto en una tabla donde también anotes donde y cuando has hecho las<br />
lecturas.<br />
10. Medir la velocidad del viento en diferentes momentos del día a lo largo de varios<br />
días.<br />
11. Habrías de <strong>in</strong>tentar recopilar lecturas de tu anemómetro en un lugar abierto y en<br />
uno que esté más protegido y observa como esto afecta tus lecturas.<br />
KITH manual para escuelas
Apuntes para el profesor<br />
Antecedentes: Las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s, que transforman el viento en electricidad,<br />
necesitan una velocidad <strong>eólica</strong> media de unos 5 metros por segundo aproximadamente<br />
para generar electricidad de forma económica. Por tanto, conviene hacer evaluaciones<br />
de la velocidad del viento de un lugar utilizando un aparato de medida denom<strong>in</strong>ado<br />
anemómetro.<br />
Objetivo: Muchas escuelas no tienen acceso a un anemómetro. Por tanto, esta actividad<br />
permite que los alumnos construyan uno de sencillo que se puede usar por tomar nota de<br />
la velocidad del viento en revoluciones (giros) por hora y para calcular, más o menos, el<br />
mejor lugar para <strong>in</strong>stalar una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> en tu escuela<br />
Materiales: cuatro vasos de papel pequeños, tijeras, un rotulador, dos tiras de<br />
cartul<strong>in</strong>a dura ondulada o plástico coarrugado, una grapadora, una aguja de cabeza<br />
redonda, un lápiz afilado con una goma a la punta, un reloj que señale los segundos y algo<br />
de plastil<strong>in</strong>a.<br />
Instrucciones:<br />
1. Pide que cada grupo de alumnos recorte los bordes redondeados a los cuatro vasos.<br />
2. Pide que cada grupo p<strong>in</strong>te el exterior de uno de los sus vasos. Esto diferencia el vaso<br />
y permite que los alumnos cuenten cuantas veces gira por m<strong>in</strong>uto.<br />
3. Pide a los alumnos que formen un signo de ‘+’ con dos tiras de cartul<strong>in</strong>a dura y que las<br />
grapen.<br />
4. Asegúrate que los alumnos encuentran y marcan el centro exacto de las tiras de<br />
cartul<strong>in</strong>a.<br />
5. Pide a los grupos que grapen los vasos a las puntas de las tiras de cartul<strong>in</strong>a,<br />
asegurándote que todos los vasos miran en la misma dirección.<br />
6. Haz que los alumnos claven la aguja a través del centro de la cartul<strong>in</strong>a y enganchen la<br />
cruz de cartul<strong>in</strong>a con los vasos a la goma del lápiz. Sopla sobre los vasos para<br />
asegurarte que giran libremente sobre la aguja.<br />
7. Escoge algunas localizaciones con los grupos de la escuela (donde creas que hay<br />
diferentes velocidades de viento) y pide a los alumnos que coloquen la arcilla en una<br />
superficie al exterior y claven la punta afilada del lápiz de forma que el anemómetro se<br />
mantenga recto.<br />
8. Pide que un alumno de cada grupo coja un reloj (que señale los segundos o un<br />
dispositivo digital que los <strong>in</strong>dique) para contar el número de veces que gira el vaso<br />
p<strong>in</strong>tado en un m<strong>in</strong>uto.<br />
9. Pide que cada grupo tome nota de sus resultados de forma que se pueda elaborar una<br />
tabla de velocidades del viento (con la unidad de medida de revoluciones por m<strong>in</strong>uto)<br />
que muestre las variaciones de la velocidad del viento en diferentes localizaciones.<br />
Si dispones de más de una clase para realizar la actividad:<br />
10. Pide a los alumnos que tomen nota de la velocidad del viento en diferentes momentos<br />
del día durante el decurso de varios días y en diferentes localizaciones alrededor de la<br />
escuela (escoge tantas áreas abiertas como de más protegidas)<br />
11. Debate con los alumnos por qué la velocidad del viento ha variado de una ubicación a<br />
otra.<br />
Palabras clave: energía renovable, potencia <strong>eólica</strong><br />
Habilidades: probar ideas a partir de los resultados de la observación y las<br />
anotaciones, contado las experiencias en primera persona; utilizar la observación para<br />
explicar las conclusiones; usar los conocimientos científicos para explicar las<br />
observaciones<br />
Asignaturas del currículum educativo: naturales, matemáticas<br />
Rango de edad: 11-16, 3º y 4º ciclo<br />
KITH manual para escuelas
9.8 Ubicación y urbanismo<br />
Las normas de urbanismo varían en el conjunto de Europa y, <strong>in</strong>cluso, en cada país.<br />
Normalmente, el gobierno regional o autonómico se ocupa de estas regulaciones y de las<br />
decisiones referentes al urbanismo. Para cualquier turb<strong>in</strong>a que se quiera <strong>in</strong>stalar hará falta un<br />
permiso. Deberías contactar siempre tu autoridad local de urbanismo antes de <strong>in</strong>stalar una<br />
turb<strong>in</strong>a para conocer el procedimiento exacto que se debe seguir y conseguir la aprobación.<br />
Las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s necesitan un acceso <strong>in</strong><strong>in</strong>terrumpido al viento si se quiere que funcionen al<br />
máximo. Como que los árboles, los edificios y los cerros pueden bloquear el flujo del viento y<br />
o/causar ‘turbulencias’, colocar turb<strong>in</strong>as cerca de estos elementos puede reducir la cantidad<br />
de electricidad que la máqu<strong>in</strong>a genera. Conviene, pues, pensar dónde hay que <strong>in</strong>stalar la<br />
turb<strong>in</strong>a para así maximizar la cantidad de electricidad que se obtiene. Por este motivo, es<br />
importante tomar medidas de la velocidad del viento antes de <strong>in</strong>stalar una. Esto puede tardar<br />
hasta un año. La mayoría de turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s requieren un lugar abierto con una velocidad de<br />
viento mediana de 12 kilómetros por hora.<br />
9.9 Costes de la potencia <strong>eólica</strong> a pequeña escala<br />
Los sistemas de hasta 1 KW costarán alrededor de 2.250€ mientras que los sistemas más<br />
grandes entre 1,5 kilowatios y hasta 5 kilowatios costarán entre 6.000€ y 45.000€ , <strong>in</strong>stalación<br />
<strong>in</strong>cluida. Estos costes cubren la turb<strong>in</strong>a, el palo, la batería de almacenamiento (en caso de<br />
que sea necesaria) y la <strong>in</strong>stalación.<br />
No obstante, es importante recordar que estos costes variarán en función del lugar dónde se<br />
<strong>in</strong>stale el sistema, de su tipología y medida. Tampoco se puede olvidar que las empresas<br />
normalmente <strong>in</strong>tentan beneficiarse al máximo de todo, por lo tanto, siempre debes comparar<br />
precios con tu agencia de energía antes de comprar nada.<br />
KITH manual para escuelas
Actividad 9.6a: El gran debate sobre el viento<br />
Actividad 9.6a: El gran debate sobre el viento<br />
Debate en grupos las ventajas y los <strong>in</strong>convenientes de la energía <strong>eólica</strong>.<br />
Método: en parejas, decidir si cada afirmación (de la lista de afirmaciones que sigue) esta<br />
a favor o en contra de la construcción de un parque eólico y escribirla en la columna<br />
apropiada de la tabla de abajo.<br />
Recortes de prensa:<br />
“El parque eólico será una monstruosidad”<br />
“El viento es poco fiable y, por tanto, se necesitan otras formas de electricidad”<br />
“La energía <strong>eólica</strong> es una fuente de electricidad limpia y renovable”<br />
“La energía <strong>eólica</strong> no contam<strong>in</strong>a y no contribuye al cambio climático”<br />
“Los parques eólicos reducen la cantidad de combustibles fósiles que se han de cremar y,<br />
por tanto, reducen las emisiones de gases de efecto <strong>in</strong>vernadero”<br />
“Los parques eólicos causan contam<strong>in</strong>ación acústica”<br />
“Las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s matan a los pájaros”<br />
“Las <strong>in</strong>vestigaciones han demostrado que muy pocos pájaros mueren debido a las turb<strong>in</strong>as<br />
de viento, a no ser que estén <strong>in</strong>staladas a lo largo de su cam<strong>in</strong>o migratorio”<br />
“Los parques eólicos son más bonitos que las centrales térmicas”<br />
“Los parques eólicos destruirán las vistas de mi paisaje”<br />
“Para producir la misma cantidad de electricidad que una central eléctrica nuclear<br />
necesitarías muchas turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s cubriendo una gran extensión de tierra”<br />
A FAVOR<br />
EN CONTRA<br />
KITH manual para escuelas
Apuntes para el profesor (9.6a)<br />
Antecedentes: Hay mucha polémica sobre los lugares dónde habrían de ubicarse las<br />
turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s. Este debate implica a los ciudadanos, las organizaciones con mensajes<br />
cómo ‘sí, pero lejos de mi casa’ (Not <strong>in</strong> my back yard), las compañías energéticas, y<br />
también las autoridades y los medios de comunicación. Esta actividad <strong>in</strong>troduce algunas<br />
de las diversas opciones existentes en la materia.<br />
Objetivos: Considerar y debatir varios puntos de vista tanto a favor como en contra de<br />
la construcción de una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> o de un parque. El ejercicio tiene como objetivo<br />
enseñar a los alumnos a:<br />
1. Entender algunos de los puntos de vista que se oponen a la energía <strong>eólica</strong> como<br />
una fuente potencial para la generación de electricidad.<br />
2. Desarrollar sus habilidades de trabajo en equipo trabajando de forma<br />
colaboracionista con sus compañeros.<br />
Método:<br />
1. Haz que los alumnos, en grupos, clasifiquen los titulares en dos categorías: ‘a<br />
favor’ y ‘en contra’, cortando los titulares y pegando las diferentes op<strong>in</strong>iones en<br />
las columnas pert<strong>in</strong>entes.<br />
2. Divide la clase en grupos grandes y decide que grupo estará ‘?a favor’ del<br />
desarrollo eólico y cual ‘en contra’.<br />
3. Haz que cada grupo prepare op<strong>in</strong>iones e ideas para presentarlas al otro grupo en<br />
una situación de debate (los retales de prensa y también otras fuentes que<br />
puedas conseguir ayudarán los alumnos a formular sus argumentaciones),<br />
entonces debatís y votáis.<br />
Actividades de ampliación: A partir de los resultados del debate, los alumnos podrían<br />
escribir un artículo de prensa para la escuela proporcionando un <strong>in</strong>forme equilibrado de<br />
los argumentos que se han tratado durante el debate a clase.<br />
Palabras clave: energía renovable, potencia <strong>eólica</strong>, puntos de vista, debate, comunidad<br />
Habilidades: comprender op<strong>in</strong>iones diferentes, considerar temas o puntos de vista<br />
conflictivos, trabajo en equipo<br />
Asignaturas del currículum educativo: geografía, sociales<br />
Rango de edad: 7-11, 1º ciclo<br />
KITH manual para escuelas
Actividad 9.6b: El gran debate sobre el viento<br />
Actividad 9.6b: El gran debate sobre el viento<br />
Debate sobre las ventajas e <strong>in</strong>convenientes de <strong>in</strong>stalar una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> en tu escuela.<br />
Tareas: necesitarás tener acceso (al menos en parejas) a un ordenador con conexión a<br />
<strong>in</strong>ternet.<br />
1. Con tu profesor y el resto de la clase escogéis si simularéis una solicitud de un permiso<br />
para la <strong>in</strong>stalación de una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> o de una micro turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> en tu escuela.<br />
2. Busca a <strong>in</strong>ternet artículos y otros documentos sobre la energía <strong>eólica</strong> y, en especial,<br />
actitudes referentes al viento y a algunos ‘mitos eólicos’ frecuentes.<br />
3. Comenta con la clase los artículos buenos que hayas encontrado de forma que el profesor<br />
pueda escribir a la pizarra una lista de las pág<strong>in</strong>as web (con las direcciones) donde se<br />
encuentran estos artículos.<br />
4. Lee algunos de los mejores ejemplos y clasifica los artículos en dos categorías: ‘a favor’ y<br />
‘en contra’.<br />
5. Tu profesor te asignará un rol que puede ser: un fabricante de turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s, la cabeza<br />
de profesores, el regidor de urbanismo del Ayuntamiento, el representante de una<br />
asociación de vec<strong>in</strong>os, el presidente de PEPEAE (Propietarios Enfadados Porque la<br />
Electricidad Arru<strong>in</strong>a los Espacios), la Sociedad para la Protección de los Pájaros, el<br />
Patrimonio Nacional, un representante de Greenpeace, un representante de la Asociación<br />
local para la <strong>Energía</strong> Sostenible (de dónde le Ayuntamiento es miembro) o bien uno de los<br />
miembros del Comité de Urbanismo del Ayuntamiento.<br />
6. Si no eres un miembro del Comité de Urbanismo prepara una lista de razones (usando los<br />
artículos que has leído) por las cuales estás a favor o en contra de la propuesta para<br />
presentar a los alumnos que componen el Comité de Urbanismo.<br />
7. Di la tuya en el debate.<br />
8. Aquellos alumnos que formen parte del Comité de Urbanismo deberán tomar notas durante<br />
el debate y elaborar un <strong>in</strong>forme para la clase de los motivos por los cuales votarán a favor o<br />
en contra de la aplicación.<br />
KITH manual para escuelas
Apuntes para el profesor (9.6b)<br />
Antecedentes: Hay mucha polémica sobre dónde se habrían de ubicar las turb<strong>in</strong>as<br />
<strong>eólica</strong>s Este debate implica a los ciudadanos, las organizaciones con mensajes cómo ‘lejos<br />
de mi casa’, las compañías energéticas, y también a las autoridades y a los medios de<br />
comunicación. Esta actividad <strong>in</strong>troduce los diversos puntos de vista relacionados con el<br />
viento y anima los alumnos a hablar de ello.<br />
Materiales: ordenador con conexión a <strong>in</strong>ternet.<br />
Objetivo: Considerar y debatir diversos puntos de vista tanto a favor como en contra<br />
de la construcción de una turb<strong>in</strong>a <strong>eólica</strong> o de un parque. La actividad quiere:<br />
1. ayudar a los alumnos a entender algunos de los puntos de vista que se oponen a la<br />
energía <strong>eólica</strong> como una fuente potencial para la generación de electricidad.<br />
2. desarrollar las habilidades de búsqueda de los alumnos, usando <strong>in</strong>ternet por<br />
<strong>in</strong>vestigar sobre un tema.<br />
3. desarrollar las habilidades de trabajo en equipo de los alumnos trabajando de<br />
forma colaboracionista con sus compañeros.<br />
Método:<br />
1. Escoge donde ubicarás el generador eólico.<br />
2. Haz que los alumnos busquen a <strong>in</strong>ternet artículos y otros documentos sobre la<br />
energía <strong>eólica</strong> y, en especial, actitudes acerca del viento y algunos ‘mitos eólicos’<br />
frecuentes.<br />
3. Di a los alumnos que <strong>in</strong>formen a la clase y elabora una lista de las pág<strong>in</strong>as web<br />
con sus direcciones.<br />
4. Haz que los alumnos, en pequeños grupos, lean algunos de los mejores ejemplos y<br />
clasifica los artículos en dos categorías: ‘a favor’ y ‘en contra’.<br />
5. Divide la clase en grupos grandes y asigna roles a cada alumno para que<br />
participen al debate.<br />
Ejemplos de roles: un promotor eólico; el regidor de urbanismo del<br />
Ayuntamiento, el representante de una asociación de vec<strong>in</strong>os, el presidente de<br />
PEPEAE (Propietarios Enfadados Porque la Electricidad Arru<strong>in</strong>a los Espacios), la<br />
Sociedad para la Protección de los Pájaros, el Patrimonio Nacional, un<br />
representante de Greenpeace, un representante de la Asociación local para la<br />
<strong>Energía</strong> Sostenible (de donde el Ayuntamiento es miembro). La resta de alumnos<br />
deberán tener papeles de miembros del Comité de Urbanismo del Ayuntamiento.<br />
6. Haz que cada uno de los alumnos que tiene un rol concreto prepare argumentos<br />
para presentar a los alumnos que forman parte del Comité de Urbanismo del<br />
Ayuntamiento en una situación de debate.<br />
7. Hacer el debate y haz que los miembros del Comité de Urbanismo voten el<br />
resultado de la aplicación.<br />
Actividades de ampliación: A partir de los resultados del debate, los alumnos podrían<br />
escribir un artículo de prensa para la escuela proporcionando un <strong>in</strong>forme equilibrado de<br />
los argumentos que se han tratado durante el debate a clase.<br />
Palabras clave: energía renovable, energía <strong>eólica</strong>, debate, puntos de vista, comunidad<br />
Habilidades: la habilidad para adquirir y aplicar conocimientos; entender el cambio<br />
climático; entender op<strong>in</strong>iones diferentes; pensar en temas y punto de vista conflictivos;<br />
trabajo en equipo<br />
Asignaturas del currículum educativo: naturales, sociales<br />
Rango de edad: 11-16, 3º y 4º ciclo<br />
KITH manual para escuelas
Actividad 9.7: Pedir consejo<br />
Actividad 9.7: Pedir consejo<br />
Es difícil aconsejarse sobre la aplicación de la tecnología <strong>eólica</strong> en el hogar y sobre otros temas<br />
energéticos. No obstante, existen varias fuentes de <strong>in</strong>formación disponibles con las que no habrás<br />
pensado.<br />
Tareas<br />
1 Piensa donde irías a pedir consejo sobre como implementar la tecnología <strong>eólica</strong> en tu casa<br />
2 Completa la hoja de ejercicios que muestras las fuentes de <strong>in</strong>formación y consejo que utilizarías<br />
(Sí/No) y las que prefieres usar (Pr.).<br />
Apuntes para el profesor:<br />
Antecedentes: Unos buenos consejos sobre la aplicación de la energía <strong>eólica</strong> en el hogar pueden<br />
tener repercusiones económicas positivas si se implementan. Esta actividad ofrece la oportunidad<br />
de identificar las preferencias de los estudiantes a la hora de buscar <strong>in</strong>formación y pedir<br />
consejo.<br />
Objetivos:<br />
1) ilustrar el potencial de fuentes de consejo a los alumnos<br />
2) <strong>in</strong>formar a los profesores sobre las fuentes preferidas por sus estudiantes.<br />
Material: <strong>in</strong>ternet, guía telefónica.<br />
Palabras clave: consejo energético, sum<strong>in</strong>istradores de <strong>in</strong>formación.<br />
Habilidades: buscar <strong>in</strong>formación, hacer preguntas pert<strong>in</strong>entes.<br />
Asignaturas del currículum educativo:<br />
Rango de edad: 11-16, 3º y 4º ciclo<br />
Hoja de ejercicios<br />
asociación de consumidores<br />
agencias de la energía<br />
día/semana de la energía<br />
feria municipal de la energía<br />
sem<strong>in</strong>ario/curso sobre la<br />
energía<br />
amigos<br />
<strong>in</strong>staladores<br />
<strong>in</strong>ternet<br />
revistas<br />
fabricantes<br />
vec<strong>in</strong>os<br />
ONG’s<br />
Pr. Sí No Pr. Sí No<br />
padres<br />
centros de atención telefónica<br />
lampista<br />
biblioteca pública<br />
parientes<br />
biblioteca de la escuela<br />
grupo de amigos de la escuela<br />
profesores<br />
museo de la ciencia/técnica<br />
comercios<br />
programas de TV<br />
Compañías de servicios<br />
Otras fuentes de <strong>in</strong>formación para pedir consejo que te gustaría usar:<br />
KITH manual para escuelas
9.10 Conclusiones<br />
Existe un gran potencial para generar electricidad a partir de pequeñas turb<strong>in</strong>as acopladas en<br />
el hogar si esta se encuentra en una zona expuesta al viento. Esto es más fácil si la vivienda<br />
se encuentra en el campo o en una población pequeña y más difícil en grandes poblaciones y<br />
ciudades donde sería más fácil plantar una gran turb<strong>in</strong>a por abarcar un grupo de casas o<br />
bloque de pisos.<br />
El impacto medioambiental de las turb<strong>in</strong>as <strong>eólica</strong>s es menor en comparación con otras<br />
fuentes no renovables de producción de electricidad.<br />
9.11 Anexo: herramientas para una educación sobre la energía <strong>eólica</strong><br />
www. w<strong>in</strong>dpower.org/composite-188.htm - Danish W<strong>in</strong>d Energy Association<br />
http://personasenaccion.com/energiaeolica/ - Guía web de energía <strong>eólica</strong><br />
www.technologystudent.com/watt/suppli1.htm - Asociación Mundial de profesores de<br />
tecnología (World Association of Technology Teachers Suppliers – Suppliers page)<br />
KITH manual para escuelas