Mecatrónica

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

PK-M-390-HA Energia verde apartir del viento

Asesor: Jesika Palacios Arango

Resumen

En la actualidad el calentamiento global es considerada ya una emergencia, por lo que se tiene que priorizar el obtener energía renovable para disminuir dicho problema, el presente trabajo es una propuesta de cómo obtener y/o hacer un aerogenerador casero para comunidades alejadas del sistema eléctrico convencional, así como poder tener uno en casa, esto con el fin de disminuir el uso de energía a partir de fósiles. La energía eólica es una alternativa limpia, renovable y sostenible que puede aportar importantes beneficios económicos y ambientales a los países que la utilizan, contribuyendo a mejorar la seguridad energética y a luchar contra el cambio climático

Pregunta de Investigación

¿Qué métodos utilizar para obtener energía a partir del viento?

Planteamiento del Problema

La energía eólica es una fuente de energía limpia y renovable, ya que no produce emisiones de gases de efecto invernadero ni otros contaminantes. Además, es una fuente de energía inagotable, ya que el viento es una fuente de energía renovable que siempre está disponible.
La energía eólica tiene algunas limitaciones, como la necesidad de viento constante y la ubicación adecuada para maximizar la producción de energía. Sin embargo, a medida que la tecnología ha avanzado, los aerogeneradores han mejorado en eficiencia y capacidad de producción, lo que ha hecho que la energía eólica sea una de las fuentes de energía renovable más competitivas en términos de costo.
En resumen, la energía eólica es una forma limpia, renovable e inagotable de producir energía que se ha convertido en una fuente importante de energía en todo el mundo.

Antecedentes

En América Latina, Brasil es el país más avanzado en materia eólica con un potencial máximo de 140 000 MW seguido por México con una capacidad máxima de 40 000 MW. Argentina se ubica como unos de los pioneros en la materia al tener instalados 13 parques eólicos. Otros países productores son Chile, Perú, Costa Rica, Colombia, Cuba, República Dominicana, Honduras, Panamá y Nicaragua cuya capacidad instalada. México cuenta con uno de los potenciales más altos de generación de energía eólica en el mundo la energía eólica en México representa un importante potencial que permite visualizar al país como un importante productor de infraestructura eólica con un crecimiento de 1 400 mega watts (MW) al cierre de 2012, lo que equivale a la energía que requiere una ciudad como Puebla, y se prevé que para 2020 alcance los 12 000 MW. De acuerdo con el National Renewable Energy Laboratory de Estados Unidos se estima que el potencial de México para el caso de la energía eólica es superior a los 40 000 MW (actualmente hay una capacidad instalada de 185 MW). En particular la región del istmo de Tehuantepec presenta velocidades de viento ideales para este tipo de generación con uno de los mayores potenciales de generación, de energía eólica en todo el mundo, calculado entre 5 000 y 7 000 MW de capacidad anual, suficiente para abastecer a 18 millones de habitantes del medio urbano. El enorme potencial del istmo de Tehuantepec se debe a la potencia del viento, que excede los 1 200 watts por metro cuadrado (W/m2) entre los meses de octubre y febrero; a su velocidad estimada en ocho metros sobre segundo (m/s) a 50 metros por arriba del suelo y a la presencia de crestas y cordilleras con elevaciones de terreno de 500 a 1 000 metros sobre todo en las zonas de La Mata, La Venta y La Ventosa (Elliot et al., 2004:33). En este sitio, en particular en los municipios de Juchitán de Zaragoza, El Espinal, San Dionisio del Mar, Asunción Ixtaltepec, Unión Hidalgo, Santo Domingo Ingenio, entre otros, empresas eólicas trasnacionales, y con el apoyo del gobierno mexicano e instituciones financieras internacionales, desarrollan los parques eólicos terrestres a gran escala que integran el Corredor Eólico del Istmo de Tehuantepec, con los argumentos de reducir emisiones de GEI, generar energía limpia y promover el desarrollo económico de Oaxaca, uno de los estados con mayores niveles de pobreza en México.

Objetivo

Obtener Energía Verde a partir del viento, ENERGIA EOLICA, para disminuir el calentamiento global.

Justificación

La energía eólica es una forma de energía renovable que se obtiene a partir del viento. Se utiliza la fuerza del viento para hacer girar las aspas de los aerogeneradores, que a su vez generan electricidad. Los aerogeneradores pueden estar instalados en tierra o en el mar, y pueden ser de diferentes tamaños, desde pequeños generadores para uso doméstico hasta grandes parques eólicos que producen energía para alimentar a miles de hogares.

La energía eólica es una fuente de energía limpia que se ha convertido en una alternativa atractiva a los combustibles fósiles y a las energías nucleares en muchos países del mundo. La justificación para el desarrollo de la energía eólica se basa en varios aspectos:

Sostenibilidad: La energía eólica es una fuente de energía renovable que no emite gases de efecto invernadero ni otros contaminantes atmosféricos dañinos, lo que la hace sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

Disminución de la dependencia de combustibles fósiles: La utilización de energía eólica puede disminuir la dependencia de los combustibles fósiles, reduciendo la vulnerabilidad energética y mejorando la seguridad energética de los países.
Beneficios económicos: La energía eólica puede contribuir a la creación de empleo y al desarrollo económico en áreas rurales y costeras, a través de la construcción, operación y mantenimiento de parques eólicos.

Reducción de la factura energética: La generación de energía a partir de la energía eólica puede reducir la factura energética de los países, al ser una fuente de energía renovable y libre de combustibles fósiles.

Contribución a la lucha contra el cambio climático: La generación de energía a partir de la energía eólica puede contribuir a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, ayudando a combatir el cambio climático y sus efectos.

Hipótesis

Si obtenemos energia verde (energia eolica) apartir del viento, entonces podemos disminuir la contaminacion

Método (materiales y procedimiento)

El método experimental es un enfoque de investigación científica que implica la manipulación de una o más variables para determinar su efecto sobre una o más variables dependientes. En el caso de la energía eólica, se pueden realizar experimentos para investigar diferentes aspectos relacionados con su generación y uso. A continuación, se describe un posible método experimental para investigar la eficiencia de un aerogenerador:

Diseño experimental:
Seleccionar el tipo de aerogenerador y definir la configuración de las palas, la velocidad del viento y otros parámetros importantes.
Seleccionar el tipo de generador eléctrico y la capacidad de almacenamiento de energía.
Identificar las variables independientes y dependientes, así como los controles necesarios.

Diseñar el experimento utilizando un diseño experimental adecuado, como un diseño de bloques completos aleatorizados o un diseño factorial.

Selección de la muestra:
Seleccionar una muestra representativa de aerogeneradores del mismo tipo y configuración.
Elegir la ubicación y las condiciones climáticas adecuadas para realizar el experimento.
Instrumentación y recolección de datos:
Instalar los sensores necesarios para medir la velocidad del viento, la potencia generada, la tensión y la corriente eléctrica, entre otros parámetros.
Configurar un sistema de adquisición de datos para registrar los datos experimentales.
Realizar mediciones durante un periodo de tiempo suficiente para asegurar la estabilidad de los resultados.

Análisis de datos:
Analizar los datos utilizando técnicas estadísticas adecuadas, como análisis de varianza o regresión lineal.
Calcular los valores medios y la variabilidad de los datos.

Evaluar los resultados y realizar comparaciones entre los diferentes tratamientos o grupos experimentales.
Concluir sobre la eficiencia del aerogenerador en las condiciones experimentales dadas.
Discutir las limitaciones del experimento y posibles mejoras para futuros experimentos.
Identificar posibles aplicaciones y limitaciones de los resultados obtenidos.
Configurar un sistema de adquisición de datos para registrar los datos experimentales.
Realizar mediciones durante un periodo de tiempo suficiente para asegurar la estabilidad de los resultados.

El método experimental puede ser una herramienta útil para investigar la eficiencia de la energía eólica, permitiendo la manipulación y medición de diferentes variables para determinar su efecto sobre la generación de energía.

Galería Método

Resultados

Podemos tener como resultados que es un tipo de energía renovable una energía limpia. No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono (CO2). Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines. Puede convivir con otros usos del suelo. Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las zonas de instalación. Su instalación es rápida. Su utilización combinada con otros tipos de energía. El objetivo es disminuir el cambio climatico apartir de energia libre de contaminación, general energia sustentable que llegara a cada una de las comunidades mas alejadas de las zonas industrialies.

Galería Resultados

Discusión

Se demostró que la energía eólica es una energía verde , renovable, teniendo los accesorios adecuados podemos instalar en nuestras casas aerogeneradores de bajo costo hechos por materiales reciclados y obteniendo energía gracias al viento. Con ellos disminuimos la obtención de energía generada por plantas eléctricas, por ende disminuimos paulatinamente el calentamiento global

Conclusiones

El diseño del aerogenerador llevado a cabo intenta dar solución a dicho problema de una manera sencilla y aunque, desde el punto de visto ingenieril, todavía quedan muchos detalles por fijar, mediante este proyecto se quiere dar un primer paso que serviría para la construcción de un prototipo acorde a las necesidades de cada comunidad de inicial fiable.

Bibliografía

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“Políticas y Medidas para Fomentar la Integración Nacional de Equipos y Componentes para el Aprovechamiento de las Energías Renovables y el Uso Sustentable de la Energía”. SENER. Año 2009.

“Programa Especial para el Aprovechamiento de Energías Renovables”. SENER. Año 2009.
opex-energy.
Eólica – Historia de los Aerogeneradores
http://opexenergy.com/eolica/historia_aerogeneradores.html

GAMESA Energía, S.A. de C.V.
http://www.gamesacorp.com/es/
Gamesa / Productos y servicios / Aerogeneradores / Catálogos
http://www.gamesacorp.com/es/productos-servicios/aerogeneradores/

Energía eólica en México.
http://www.altonivel.com.mx/energia-eolica-en-mexico.html
POR: ALTONIVEL @altonivel

Energías limpias.
Instalaciones que utilizan energía eólica.
http://www.oni.escuelas.edu.ar/2004/SAN_JUAN/676/eolica_y_molinos/capitulo_2/cap_2_3.htm

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography