Planta Eólica

 Justificante como proyecto verde

Índice

1…………………………………………….¿Por qué es un proyecto verde?

2….…Beneficios de implementar una planta eólica en Tenancingo

3…………..Beneficios de implementar una planta eólica en Tenancingo

4……….………………………Diversas razones que justifican este proyecto

4.1………..…… Reducción de la Dependencia de Combustibles Fósiles

5……….………………………Diversas razones que justifican este proyecto

5.1………………………………………….Impacto Ambiental y Sostenibilidad

5.2…….…………………………………………….Beneficios Socioeconómicos

5.3………………………………………………………..…..Tecnología y Viabilidad

6……………………………………………………….………Tecnología y Viabilidad

7………………………………………………………………………………Dedicatoria

8……………………………………………………………………………………Fuentes

La implementación de una planta eólica como proyecto verde se justifica por su capacidad para generar energía limpia y sostenible, contribuyendo significativamente a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Al aprovechar la energía cinética del viento, se minimiza la dependencia de combustibles fósiles, lo que no solo ayuda a mitigar el cambio climático, sino que también promueve la conservación de recursos naturales. Además, las plantas eólicas requieren menos agua en comparación con las plantas de energía convencional, lo que es crucial en un contexto de creciente escasez hídrica.

La instalación de aerogeneradores también puede estimular el desarrollo económico local, creando empleos en la construcción, operación y mantenimiento de la planta. Esto, a su vez, puede impulsar la infraestructura y fomentar el turismo sostenible en la región. Asimismo, las plantas eólicas tienen un impacto ambiental relativamente bajo, ya que su huella de carbono durante la fase de operación es prácticamente nula y su efecto sobre la fauna y flora local es manejable con un diseño y ubicación adecuados.

Por último, la energía eólica es una fuente renovable inagotable, lo que asegura una oferta energética a largo plazo, alineándose con los objetivos globales de sostenibilidad y seguridad energética. En resumen, una planta eólica no solo representa una solución viable frente a los desafíos ambientales actuales, sino que también ofrece beneficios económicos y sociales que promueven un futuro más sostenible

 A continuación, se presentan diversas razones que justifican este proyecto:

1. **Energía Renovable**: La energía eólica es una fuente inagotable, ya que utiliza el viento, un recurso natural disponible en abundancia. Esto reduce la dependencia de combustibles fósiles, que son finitos y contaminantes.

2. **Reducción de Emisiones de CO2**: Las plantas eólicas generan electricidad sin emisiones directas de gases de efecto invernadero, contribuyendo a la disminución del calentamiento global y mejorando la calidad del aire.

3. **Sostenibilidad Económica**: A largo plazo, la energía eólica es competitiva en costos. Los precios de instalación y mantenimiento han disminuido significativamente, lo que hace que la energía eólica sea una opción económicamente viable y atractiva.

4. **Creación de Empleo**: La construcción y operación de una planta eólica generan empleo local, desde ingenieros y técnicos hasta trabajos en la cadena de suministro, contribuyendo al desarrollo económico de la región.

5. **Desarrollo Tecnológico**: La inversión en energía eólica impulsa la innovación y el desarrollo de nuevas tecnologías, lo que puede resultar en mejoras en la eficiencia y la reducción de costos.

6. **Menor Impacto Ambiental**: Aunque la instalación de turbinas eólicas puede tener un impacto visual y en la fauna local, su huella ecológica es considerablemente menor en comparación con las plantas de energía fósil. Además, se pueden implementar medidas para mitigar estos impactos.

Justificación.

El cambio climático y el agotamiento de los recursos fósiles son dos de los desafíos más significativos que enfrenta la humanidad en el siglo XXI. En respuesta a estos retos, la transición hacia fuentes de energía renovable se ha vuelto esencial. Una planta eólica, que genera electricidad mediante el aprovechamiento del viento, representa una solución eficiente, sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

Impacto Ambiental y Sostenibilidad:

La energía eólica es una de las fuentes más limpias de generación de electricidad. A diferencia de las plantas que dependen de combustibles fósiles, una planta eólica no emite gases de efecto invernadero ni contaminantes durante su operación, contribuyendo de manera significativa a la reducción de la huella de carbono y al combate del calentamiento global.

Además, la energía eólica es una fuente renovable inagotable. El viento, al ser un recurso natural que no se agota con el uso, garantiza un suministro constante y sostenible de energía. Esto no solo reduce la dependencia de combustibles fósiles, sino que también promueve la seguridad energética a largo plazo.

Beneficios Socioeconómicos:

La implementación de una planta eólica no solo trae beneficios ambientales, sino también socioeconómicos. La construcción y operación de estas instalaciones generan empleo local, desde la fase de desarrollo hasta el mantenimiento de la planta. Esto contribuye al desarrollo económico de las comunidades locales y fomenta la especialización en energías renovables.

Además, al producir energía a partir de una fuente local, se reduce la necesidad de importar combustibles fósiles, lo que puede mejorar la balanza comercial de un país y estabilizar los costos de la energía a largo plazo.

Tecnología y Viabilidad:

La tecnología eólica ha avanzado considerablemente en las últimas décadas, lo que ha permitido una mayor eficiencia en la generación de electricidad y una reducción en los costos de instalación y operación. Las modernas turbinas eólicas son más robustas, eficientes y capaces de aprovechar vientos a diferentes velocidades, lo que maximiza la producción energética en distintas condiciones climáticas.

Además, la instalación de una planta eólica en áreas con un recurso eólico adecuado (velocidades de viento constantes y suficientes) garantiza una alta rentabilidad del proyecto, convirtiéndolo en una inversión económica y ecológicamente viable.

*La implementación de una planta eólica es un paso firme hacia la construcción de un futuro más verde y sostenible. Este proyecto no solo responde a la urgente necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, sino que también contribuye al desarrollo socioeconómico de las comunidades y a la seguridad energética del país. Contribuir a un sistema energético más limpio y sostenible no es solo una opción, sino una necesidad en la lucha contra el cambio climático.

Dedicatoria. Tenancingo de Degollado Méx.:

A la comunidad de Tenancingo de Degollado,

Este proyecto está dedicado a ustedes con el firme propósito de abordar una de las principales dificultades que enfrentamos: la escasez de viento en nuestra región. En un lugar donde los recursos naturales a menudo parecen escasos, buscamos ofrecer una solución innovadora y accesible a través de la implementación de pequeñas plantas de energía eólica caseras, utilizando materiales como latas y productos reciclados.

Nuestra meta es demostrar que, incluso en circunstancias difíciles, es posible crear alternativas sostenibles y más sanos que no solo beneficien al medio ambiente, sino que también promuevan la autosuficiencia local. Con cada planta eólica que desarrollamos, esperamos inspirar un cambio positivo y ofrecer una herramienta que pueda contribuir a un futuro más verde y equitativo para todos.

Este esfuerzo es un reflejo del espíritu de colaboración y resiliencia que caracteriza a la comunidad. Agradecemos el apoyo y la apertura de todos aquellos que se suman a esta iniciativa, y esperamos que este proyecto sirva como un ejemplo de lo que podemos lograr cuando trabajamos juntos con un objetivo común

Reducción de la Dependencia de Combustibles Fósiles

La energía eólica es una fuente de energía renovable que no emite gases de efecto invernadero. Esto significa que su uso contribuye a la mitigación del cambio climático y a la reducción de la contaminación atmosférica. Al disminuir la dependencia de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural, se reduce la emisión de gases nocivos como el dióxido de carbono, el óxido de nitrógeno y el dióxido de azufre, que contribuyen al calentamiento global y a la contaminación ambiental.

Fuentes

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>Manwell, J. F., McGowan, J. G., & Rogers, A. L. (2010). Wind energy explained: Theory, design and application. John Wiley & Sons.

>Blanco, M. I. (2009). The economics of wind energy. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13(6-7), 1372-1382. https://doi.org/10.1016/j.rser.2008.09.004

>O’Neil, T. D. (2019). Fundamentals of wind energy. Springer.

>Wellinghoff, J. W. (2020). Energy from the wind: A practical guide to small wind energy systems. EnvironmentalEnergy Technologies.

>EASTAV (2024) “Sector Eólico y su Previsión de Empleo”, EASTAV, 28 agosto. Disponible en: https://eastav.com/blog/sector-eolico-y-su-prevision-de-empleo/.

>Mar (2022) Propuestas del sector eólico para reducir la demanda de gas y mejorar la eficiencia energética, Asociación Empresarial Eólica. Disponible en: https://aeeolica.org/propuestas-del-sector-eolico-para-reducir-la-demanda-de-gas-y-mejorar-la-eficiencia-energetica/.

>Trabajo y energías renovables: el mantenedor de parques eólicos (sin fecha) Enel Green Power. Disponible en: https://www.enelgreenpower.com/es/medios/news/2019/08/trabajo-renovable-mantenedor-parque-eolico.

>Trustynet (2023) Parques eólicos marinos: Sostenibilidad, Desarrollo Comunitario y Empleo, Grupo Forma-t Formación GWO Galicia. Disponible en: https://www.grupoforma-t.com/2023/08/09/parques-eolicos-marinos-sostenibilidad-comunidad-empleo/.

Materiales 

 FORMA FISICA

El prototipo de aerogenerador de eje vertical portátil tipo Savonius se caracteriza por su forma cilíndrica. Este diseño es fundamental para su funcionamiento, ya que el cilindro facilita la captación del viento desde cualquier dirección, optimizando el rendimiento energético sin necesidad de orientación.

Materiales

El aerogenerador está compuesto principalmente de metales ligeros, como madera o PVC, para las partes estructurales y las palas, debido a su resistencia, durabilidad y capacidad para soportar cargas de viento. Además, se emplearán materiales de plástico en algunas partes internas o en la carcasa para reducir el peso y costos. Las bases y soportes pueden incluir elementos de goma o plásticos para amortiguar vibraciones.

Diseño y Funcionalidad

La forma cilíndrica y la elección de los materiales están determinadas por varios factores clave:

Resistencia y Durabilidad: Los metales, como la madera y el PVC, son seleccionados por su capacidad para resistir las inclemencias del tiempo y las tensiones mecánicas provocadas por el viento.

Costo y Fabricación: El uso de plástico en componentes secundarios reduce el costo de producción y el peso del aerogenerador, facilitando su portabilidad. Los metales son más caros, pero su durabilidad y resistencia a largo plazo justifican su uso en partes críticas.

Portabilidad: Al ser un modelo portátil, se optimiza el diseño para que sea ligero y fácil de ensamblar y desensamblar. La elección de materiales ligeros y resistentes asegura que el dispositivo sea robusto sin sacrificar la facilidad de transporte.

Para llevar a cabo este proyecto que implica la integración de diversos componentes y materiales, se ha reunido una lista detallada de los elementos necesarios. Cada uno de estos componentes desempeña un papel crucial en el ensamblaje final y en el funcionamiento del dispositivo propuesto. Los materiales son:

1. Tubo de PVC: Se necesita un tubo de PVC con una longitud de 30 cm y un diámetro exterior de 11 cm. Este tubo servirá como una estructura fundamental en el proyecto.

2. Plexiglás: Se dispone de una lámina de plexiglás con dimensiones de 45 x 45 cm y un espesor de 4,5 mm. Esta lámina, con un área total de 1950 cm², se utilizará para cubrir y proteger ciertas partes del ensamblaje, proporcionando transparencia y durabilidad.

3. Deflectores de viento: Ocho tablas rectangulares, cada una con medidas de 40 cm de largo, 10 cm de ancho y 5 mm de espesor están destinadas a funcionar como deflectores de viento. Estos deflectores tienen la finalidad de dirigir o desviar el flujo de aire dentro del sistema.

4. Base de madera: Una base circular de madera con un diámetro exterior de 32 cm y un espesor de 20 mm será utilizada para proporcionar estabilidad al montaje del proyecto.

5. Varilla roscada y tornillos:

o Varilla roscada M4: Con una longitud de 42 cm, se considera como una opción para asegurar y fijar componentes.

o Tornillos M4: Alternativamente, se pueden usar dos tornillos M4 de 6 cm de largo para cumplir una función similar a la de la varilla roscada.

6. Tuercas M4: Se requieren ocho tuercas M4 para asegurar las conexiones y los elementos roscados del proyecto.

7. Tornillos para motor:

o Cuatro tornillos M3 de 35 mm de largo se utilizarán para alargar los tornillos incluidos en el motor paso a paso.

8. Tornillos para madera: Cuatro tornillos de 20 mm de largo y no más de 4 mm de diámetro exterior se emplearán para fijar componentes a la base de madera.

9. Rodamientos 608RS: Se necesitan cuatro rodamientos de tipo 608RS, que permitirán el movimiento rotacional suave de ciertas partes del ensamblaje.

10. Manguera flexible: Un trozo de manguera flexible de 4 mm de diámetro interior y aproximadamente 6 cm de largo será utilizado para realizar conexiones flexibles dentro del sistema.

11. Motor paso a paso: Un motor paso a paso Nema 14 o 17, que puede ser recuperado de una impresora vieja, se usará para proporcionar movimiento preciso y controlado.

12. Módulos rectificadores de puente completo: Se requieren dos módulos rectificadores de puente completo para convertir la corriente alterna a corriente continua en el sistema.

13. Conector hembra USB: Un conector hembra USB será necesario para las conexiones eléctricas y la interfaz de control del dispositivo.

14. Condensador electrolítico: Se incluye un condensador electrolítico, cuyo propósito es estabilizar la alimentación eléctrica y filtrar ruidos en el sistema.

15. Regulador lineal LV7805: Un regulador lineal LV7805 se empleará para mantener un voltaje constante en el circuito, asegurando un funcionamiento estable.

16. Disipador de calor TO-220: Aunque opcional, un disipador de calor de encapsulación TO-220 puede ser añadido para mejorar la disipación térmica del regulador lineal.

17. Cables para conexiones eléctricas: Se requieren un par de cables de aproximadamente 30 cm para realizar las conexiones eléctricas necesarias entre los componentes.

18. Masilla de silicona: Finalmente, se utilizará masilla de silicona para sellar y asegurar diversas partes del montaje, proporcionando estanqueidad y estabilidad...

PROCEDIMIENTO:

Paso l

Obtener las mitades del tubo de PVC

cortar un tubo de PVC de 30 cm de longitud para que los cortes queden rectos en relación a la superficie del tubo.

Tomando como referencia la línea anterior, mida 31 o 32 cm longitudinalmente y haga una nueva marca (línea) en esa posición. Usando una amoladora angular y un disco de corte apropiado para PVC, haga los cortes en las líneas dibujadas. Los cortes deben ser lo más rectos posible.

Usando una regla, ajústela al contorno de la tubería y dibuje una línea horizontal a lo largo de la sección de tubería que acaba de cortar. A partir de esta línea, mida 172,7 mm a lo largo del contorno del tubo y haga una nueva marca en cada extremo del mismo. Dibuja una línea que atraviese estas nuevas marcas. Corte el tubo en estas marcas. Al final de este paso deberías tener dos mitades del tubo de PVC. Finalmente lijar posibles imperfecciones en los cortes.

Paso ll

Corta y pegar las piezas del rotor Savonius

Basado en dibujos vectoriales o archivos para impresión 3D, corte piezas con las dimensiones que le presentaremos a continuación. En este caso, las piezas se diseñaron específicamente para ser cortadas en una máquina CNC bastante pequeña de 300 mm x 200 mm en el área de trabajo. Diseñar varias piezas por piezas y luego ensamblarlas y pegarlas con pegamento de PVC.

En el caso particular de los tramos de tubería cortados, estos deberán estar bien sujetos a sus bases de apoyo y en la posición correcta. Ayúdese de las hendiduras creadas a tal efecto. Un aspecto importante, estas bases deben quedar paralelas entre sí una vez pegadas. Use la varilla roscada y las tuercas para asegurar firmemente todo el conjunto.

Paso lll

Acondicionar la base circular y los deflectores

Se debe realizar un orificio circular de 19 cm de diámetro a la base circular de madera declarada en la lista de materiales. Hacer una marca con un compás o similar y con la sierra de vaivén hacer el corte. Dejar un margen para terminar con una lijadora redonda o similar.

Usando las piezas de soporte que cortó en el CNC, haga las marcas donde los deflectores descansarán verticalmente. Use la sierra de mesa para hacer ranuras de 5 mm de espesor y 6 mm de profundidad.

Paso lV

Conexiones eléctricas

Solo se soldarán 2 cables (Vcc + 5V y tierra) a los pines correctos. Para evitar problemas de compatibilidad con ciertos dispositivos que necesitan conexiones a los pines de datos, intercale este dispositivo y ¡Listo!

Paso V

Fijar los componentes electrónicos a la placa de soporte y atorníllelos a la base del aerogenerador de eje vertical

fijarlo a su placa de soporte como se muestra en la imagen. El resto de componentes se pueden pegar con silicona caliente, cuidando de no entorpecer el giro del eje del motor.

Para la conexión del eje del motor y el Rotor Savonius puede resultar conveniente utilizar un pequeño trozo de manguera flexible de silicona de aproximadamente 4 mm de diámetro interno y unos 6 cm de largo.

El regulador 7805 se fijó a la base también con pegamento y se pegó el puerto USB con silicona caliente para que fuera fácilmente accesible desde el exterior.

Referencia:

Solarpedia. (2024, 5 febrero). Cómo hacer un aerogenerador de eje vertical portátil Savonius paso a paso (Instrucciones + PDF gratis) [Vídeo]. Solarpedia. https://www.solarpedia.info/inventos-ecologicos-caseros/como-hacer-un-aerogenerador-de-eje-vertical-portatil-savonius/

Conclusión .

 La planta eólica es un proyecto verde que busca generar energía renovable y sostenible a través de la utilización del viento. Esta planta es un ejemplo de cómo la energía eólica puede ser una fuente confiable y limpia de electricidad.

El proyecto se lleva a cabo debido a la necesidad de reducir la dependencia de los combustibles fósiles y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático. Además, la energía eólica es una fuente de energía autóctona que puede generar empleos y estimular la economía local.

La planta eólica beneficia al medio ambiente ya que no produce emisiones de gases de efecto invernadero ni residuos tóxicos, a diferencia de los combustibles fósiles. Además, la energía eólica es renovable y sostenible, lo que significa que no se agotará en el futuro.

En resumen, la planta eólica es un proyecto verde que busca generar energía renovable y sostenible a través de la utilización del viento, reducir la dependencia de los combustibles fósiles y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero. Es un ejemplo de cómo la energía eólica puede ser una fuente confiable y limpia de electricidad y beneficiar al medio ambiente.