El presente trabajo de investigación pretende mostrarnos los beneficios de la energía eólica y como podemos comprender como funciona para ellos elaboraremos un barco de vela con materiales reciclados.
Es importante conocer los beneficios para el planeta al no utilizar energía que contamina el medio ambiente.
Actualmente estamos presentando una crisis medioambiental, la energía eólica es un es una fuente renovable que se utiliza para generar energía, si comprendemos cómo funciona podemos descubrir cómo podemos hacer que un barco de vela se mueva solo con la ayuda del viento
Una embarcación de vela o velero es un barco en el cual la acción del viento sobre su aparejo constituye su forma principal de propulsión.
Los egipcios fueron los primeros constructores de barcos de vela de los que se tiene noticia. Hace al menos cinco mil años que los fabricaban para navegar por el Nilo y más tarde por el Mediterráneo.
Las embarcaciones de vela fueron los primeros medios de transporte a través de largas distancias de agua (ríos, lagos, mares). Actualmente tienen un uso de carácter recreativo, deportivo o educativo. Sin embargo, en algunas zonas del Océano Índico siguen utilizándose con un sentido comercial.
Las embarcaciones de vela también tuvieron un uso militar, especialmente en naciones con un fuerte desarrollo colonial transoceánico (Inglaterra, España, Países Bajos, Francia), hasta el siglo XIX.
Hay muchos tipos, pero todas tienen ciertas cosas básicas en común. Todas las embarcaciones de vela tienen un casco protegido por la quilla, aparejo, al menos un mástil para soportar las velas y una orza para no derivar y compensar la fuerza lateral del viento.
Forma de propulsión de un velero
Posición del velero respecto del viento.
Contrariamente a lo que suele suponerse, la propulsión de la embarcación no se produce por el mero empuje del viento sobre las velas. Si así fuera los veleros serían muy poco maniobrables y sólo podrían navegar en la dirección del viento.
Esta circunstancia fue cierta durante la utilización exclusiva de velas cuadradas -y efectivamente, con una limitación seria de la maniobrabilidad, lo que llevó a combinar durante siglos la vela con los remos, para poder avanzar cuando el viento era desfavorable- pero la aparición de nuevos aparejos con velas triangulares o trapezoidales unidas al palo por un solo borde (llamado gratil) permitió ampliar la capacidad de maniobra de los barcos al aprovechar otras fuerzas, que serían descritas por el físico Daniel Bernoulli en 1738.
Cuando un velero recibe viento de través o en ceñida, el aire recorre la curvatura de la vela. El flujo de aire que atraviesa por la parte convexa de la vela (lado de sotavento) encuentra un canal más estrecho, y para poder atravesarlo, sufre una aceleración respecto del aire circundante, que produce al mismo tiempo una disminución de la presión. Por el contrario, el flujo de aire que pasa por la parte cóncava de la vela (lado de barlovento) encuentra un canal más amplio y sufre una desaceleración respecto del aire circundante, al mismo tiempo que un aumento de la presión.
Acción del viento sobre la vela en ceñida.
Cuanto más viento llega hasta la vela, más potente es este efecto: al disminuir la presión del lado de sotavento, mayor caudal de aire recibe cuando se divide el flujo que llega hasta la vela, debido a que el aire es atraído por las zonas de baja presión.
El efecto exactamente contrario sucede en el lado de barlovento: a mayor presión, menor aire que es atraído y que debe recorrer el espacio ampliado por la concavidad de la vela; más disminuye la velocidad y más aumenta la presión; hasta que se llega a un punto de equilibrio que es cuando se alcanza la máxima velocidad para esas condiciones de viento.
La fuerza total producida por la acción del viento sobre la vela, como puede apreciarse en el esquema, es oblicua respecto de la dirección de la embarcación, y la descomposición de esa fuerza determina que la fuerza mayor es perpendicular a la dirección del barco. Esa fuerza es compensada por la acción de la quilla, del quillote o de la orza, y del timón, que reducen (aunque no eliminan) la tendencia a navegar de costado hacia sotavento y limitan la inclinación del velero (denominada escora).
Energía eólica
La energía eólica es la energía que se obtiene a partir del viento, es decir, es el aprovechamiento de la energía cinética de las masas de aire.
El término «eólico» proviene del latín aeolicus, o ‘perteneciente o relativo a Eolo’, dios de los vientos en la mitología griega.
En la actualidad, la energía eólica se utiliza principalmente para producir electricidad, lo que se consigue mediante aerogeneradores conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica, entre otras. Los parques eólicos construidos en tierra representan una fuente de energía cada vez más barata y competitiva. Es incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes de energía convencionales.
Además, se puede proporcionar electricidad en regiones aisladas que no tienen acceso a la red eléctrica mediante instalaciones eólicas de reducido tamaño, o también con energía solar fotovoltaica. Las compañías eléctricas distribuidoras adquieren cada vez en mayor medida el excedente de electricidad producido por pequeñas instalaciones eólicas domésticas. El auge de la energía eólica ha provocado también la planificación y construcción de parques eólicos offshore es decir que están situados en el mar, cerca de las costas. La energía del viento es más estable y fuerte en el mar que en tierra, y los parques eólicos marinos tienen un impacto visual menor, aunque los costos de construcción y mantenimiento son considerablemente mayores.
A finales de 2016 , la capacidad mundial instalada de energía eólica ascendía a 370 GW, generando alrededor del 5 % del consumo de electricidad mundial. Dinamarca genera más de un 25 % de su electricidad mediante energía eólica, y más de 80 países en todo el mundo la utilizan de forma creciente para proporcionar energía eléctrica en sus redes de distribución, aumentando su capacidad anualmente con tasas por encima del 20 %. En España la energía eólica produjo un 20,3 % del consumo eléctrico de la península en 2014, convirtiéndose en la segunda tecnología con mayor contribución a la cobertura de la demanda, muy cerca de la energía nuclear con un 22,0 %.
La energía eólica es un recurso abundante, renovable y limpio que ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar fuentes de energía a base de combustibles fósiles. El impacto ambiental de este tipo de energía es además, generalmente, menos problemático que el de otras fuentes de energía.
La energía del viento es bastante estable y predecible a escala anual, aunque presenta variaciones significativas a escalas de tiempo menores. Al incrementarse la proporción de energía eólica producida en una determinada región o país, se hace imprescindible establecer una serie de mejoras en la red eléctrica local. Diversas técnicas de control energético, como una mayor capacidad de almacenamiento de energía, una distribución geográfica amplia de los aerogeneradores, la disponibilidad de fuentes de energía de respaldo, la posibilidad de exportar o importar energía a regiones vecinas o la reducción de la demanda cuando la producción eólica es menor, pueden ayudar a mitigar en gran medida estos problemas. Además, son de extrema importancia las previsiones de producción eólica que permiten a los gestores de la red eléctrica estar preparados y anticiparse frente a las previsibles variaciones en la producción eólica que puedan tener lugar a corto plazo.
La energía eólica es la energía originada por el viento. La primera utilización de la potencia energética del viento la forma la navegación a vela. En ella, la fuerza del viento se aplica para impulsar un barco. Barcos con velas se hallaban ya en los grabados egipcios más antiguos (3000 a.C.). Los egipcios, los fenicios y más tarde los romanos necesitaban utilizar también los remos para equiparar una característica esencial de la energía eólica, su discontinuidad. Naturalmente, el viento cambia de intensidad y de dirección de manera impredecible, por lo que había que emplear los remos en los tiempos de calma o cuando no soplaba en la dirección esperada.
Hoy, en los parques eólicos, se emplean los acumuladores para generar electricidad durante un tiempo, cuando el viento no sopla.
Otra particularidad de la energía generada 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 los bornes de la central. En los veleros, el aumento de superficie vélica tiene condiciones mecánicas (se rompe el mástil o vuelca el barco). En los parques eólicos las únicas condiciones al aumento del número de molinos son las urbanísticas.
Conocer cómo funciona la energía eólica a través de un barco de vela.
Me intereso el descubrir como se puede mover el barco con ayuda del viento.
Si comprendemos cómo funciona la energía eólica, entonces podremos entender cómo se mueve un barco de vela solo utilizando el viento.
Investigué y recabé información sobre la energía eólica y los beneficios que trae al planeta.
Para llevara a cabo este proyecto primero tuvimos que construir un barco de vela, posteriormente lo colocamos sobre una tina con agua y con ayuda de un pequeño ventilador soplo sobre sus velas y se movió.
El material que utilizamos fue el siguiente:
Hojas de papel de colores
Método:
El método que utilizamos fue el siguiente:
1.- Se unieron 8 abateleguas para formar una base(balsa)
2.- Se coloco silicón caliente para pegar la botella sobre la base
3.- Se hicieron 3 perforación en la botella a distancias iguales
4.- Se cortaron rectángulos (6) en la hoja de papel para hacer las velas, en los dos lados cortos se hizo un corte curvo, se realizó a los seis rectángulos.
5.- Se coloco silicón en 6 abatelenguas y se pegaron dos en cada palillo chino (3) en la parte superior y en medio.
6.- Se coloco el rectángulo que se cortó, este será la vela, dos en cada palillo, (dos velas por palillo, una debajo de la otra).
7.- Se colocaron los palillos ya con las velas en los agujeros que se habían hecho en la botella.
8.- Se hizo un pequeño agujero en la tapa de la botella y en la base, posteriormente se colocó un palillo para después amarrar un hilo en la punta del palillo que se encuentra en la base de la botella para amarrarlo sobre cada vela hasta llegar a la punta de la botella y sujetar en ese palillo.
9.- Ya tenemos nuestro barco de vela listo.
10.- Para poder comprobar si se movía con viento lo colocamos sobre una tina de agua y si se movía, también se realizó la prueba utilizando un pequeño ventilador y así se movía más rápido con la ayuda del viento que este genera.
Los resultados que obtuve fueron que podemos mover un barco de vela con ayuda del viento sin necesidad de ocupar alguna otra energía.
Conocer que podemos utilizar enegia limpia es una gran opcion para ayudar al planeta y si la mostramos de manera diverida a los paqueños sera mas facil que la entiendan y transmitan
Pude llegar a la conclusión que el utilizar energía eólica tiene muchos beneficios como son los siguientes:
Pasado, presente y futuro
Autor: Fernando alba
Ed. Colegio Nacional
Autor:Jerry D. Wilson
Ed. Mc Graw Hill
