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Molino

Los molinos de viento de Kinderdijk en el pueblo de Kinderdijk , Países Bajos, son Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO

Un molino de viento es una estructura que convierte la energía eólica en energía rotacional utilizando paletas llamadas velas o palas, por tradición específicamente para moler grano ( gritmills ), pero en algunas partes del mundo de habla inglesa el término también se ha extendido para abarcar bombas de viento , turbinas y otras aplicaciones. El término motor eólico también se utiliza a veces para describir dichos dispositivos. [1] [ verificación fallida ]

Los molinos de viento se utilizaron durante todo el período altomedieval y principios de la modernidad ; El molino de viento horizontal o panemone apareció por primera vez en Persia durante el siglo IX, y el molino de viento vertical apareció por primera vez en el noroeste de Europa en el siglo XII. [2] [3] Considerado un icono de la cultura holandesa , [4] en la actualidad hay aproximadamente 1.000 molinos de viento en los Países Bajos . [5]

Precursores

Una reconstrucción del siglo XIX del órgano eólico de Heron

Es posible que las máquinas impulsadas por el viento se conocieran antes, pero no hay evidencia clara de que existieran molinos de viento antes del siglo IX. [6] El héroe de Alejandría (Garza), en el Egipto romano del siglo I, describió lo que parece ser una rueda impulsada por el viento para impulsar una máquina. [7] [8] Su descripción de un órgano impulsado por el viento no es un molino de viento práctico, sino que fue uno de los primeros juguetes impulsados ​​por el viento o un concepto de diseño para una máquina impulsada por el viento que puede haber sido o no un dispositivo de trabajo, como hay ambigüedad en el texto y problemas con el diseño. [9] Otro ejemplo temprano de rueda impulsada por el viento fue la rueda de oración , que se cree que se utilizó por primera vez en el Tíbet y China , aunque existe incertidumbre sobre la fecha de su primera aparición, que podría haber sido c.  400 , el siglo VII, [10] o después del siglo IX. [9]

Uno de los primeros diseños de molinos de viento en funcionamiento registrados se inventó en algún momento alrededor del 700-900 d.C. en Persia . [11] [12] Este diseño era el panemone, con velas verticales de madera livianas unidas por puntales horizontales a un eje vertical central. Primero se construyó para bombear agua y posteriormente se modificó para moler grano también. [13] [14]

Molinos de viento horizontales

El molino de viento horizontal persa, el primer molino de viento práctico.
Hooper's Mill, Margate, Kent, un molino de viento horizontal europeo del siglo XVIII

Los primeros molinos de viento prácticos fueron los molinos de viento panemone , que utilizaban aspas que giraban en un plano horizontal, alrededor de un eje vertical. Estos molinos de viento, formados por entre seis y doce velas cubiertas con esteras de caña o tela, se utilizaban para moler grano o extraer agua. [15] Un relato medieval informa que la tecnología de los molinos de viento se utilizó en Persia y Medio Oriente durante el reinado del califa Rashidun Umar ibn al-Khattab ( r.  634–644 ), basándose en la conversación del califa con un esclavo constructor persa. [16] La autenticidad de parte de la anécdota que involucra al califa Umar se cuestiona porque no se registró hasta el siglo X. [17] El geógrafo persa Estakhri informó que ya en el siglo IX se operaban molinos de viento en Khorasan (Irán oriental y Afganistán occidental). [18] [19] Estos molinos de viento se utilizaron ampliamente en todo el Medio Oriente y Asia Central y desde allí se extendieron a Europa, China e India. [20] En el siglo XI, el molino de viento de eje vertical había llegado a partes del sur de Europa, incluida la Península Ibérica (a través de Al-Andalus ) y el Mar Egeo (en los Balcanes ). [21] Un tipo similar de molino de viento horizontal con aspas rectangulares, utilizado para riego, también se puede encontrar en la China del siglo XIII (durante la dinastía Jurchen Jin en el norte), introducido por los viajes de Yelü Chucai a Turkestán en 1219. [ 22]

Se construyeron molinos de viento de eje vertical, en pequeñas cantidades, en Europa durante los siglos XVIII y XIX, [15] por ejemplo , Fowler's Mill en Battersea en Londres y Hooper's Mill en Margate en Kent . Estos primeros ejemplos modernos no parecen haber sido influenciados directamente por los molinos de viento de eje vertical del período medieval, sino que fueron inventos independientes de ingenieros del siglo XVIII. [23]

Molinos de viento verticales

Un molino de viento en Kotka , Finlandia , en mayo de 1987.

El molino de viento de eje horizontal o vertical (llamado así por el plano de movimiento de sus aspas) es un desarrollo del siglo XII, utilizado por primera vez en el noroeste de Europa, en el triángulo formado por el norte de Francia , el este de Inglaterra y Flandes . [24] No está claro si el molino de viento vertical fue influenciado por la introducción del molino de viento horizontal desde Persia-Oriente Medio al sur de Europa en el siglo anterior. [25] [26]

La primera referencia segura a un molino de viento en el norte de Europa (se supone que era de tipo vertical) data de 1185, en el antiguo pueblo de Weedley en Yorkshire, que estaba ubicado en el extremo sur del Wold con vistas al estuario de Humber . [27] También se han encontrado varias fuentes europeas del siglo XII anteriores, pero menos seguras, que se refieren a molinos de viento. [28] Estos primeros molinos se utilizaban para moler cereales . [29]

molino de postes

La evidencia actual es que el primer tipo de molino de viento europeo fue el molino de postes, llamado así debido al gran poste vertical sobre el cual se equilibra la estructura principal del molino (el "cuerpo" o "mazo"). Al montar el cuerpo de esta manera, el molino puede girar para orientarse en la dirección del viento; un requisito esencial para que los molinos de viento funcionen económicamente en el noroeste de Europa, donde las direcciones del viento son variables. El cuerpo contiene toda la maquinaria de molienda. Los primeros molinos de postes eran del tipo hundido, donde el poste se enterraba en un montículo de tierra para sostenerlo. Posteriormente se desarrolló un soporte de madera llamado caballete . A menudo, esto estaba cubierto o rodeado por una casa circular para proteger el caballete de la intemperie y proporcionar espacio de almacenamiento. Este tipo de molino de viento fue el más común en Europa hasta el siglo XIX, cuando los reemplazaron molinos de torre y de bata más potentes. [30]

Molino de columna hueca

En un molino de columna hueca, la columna sobre la que se monta el cuerpo está ahuecada para alojar el eje de transmisión. [31] Esto hace posible conducir maquinaria debajo o fuera del cuerpo y al mismo tiempo poder girar el cuerpo hacia el viento. Desde el siglo XIV en los Países Bajos se utilizaban molinos de columna hueca con ruedas pala para drenar los humedales. [32]

Molino de torre

Molino de viento en las islas Azores , Portugal.
Molinos de torre en Consuegra , España

A finales del siglo XIII se introdujo el molino de torre de mampostería, en el que sólo se hace girar la tapa y no todo el cuerpo del molino. La expansión de los molinos de torre vino acompañada de una economía en crecimiento que requería fuentes de energía más grandes y estables, aunque su construcción era más cara. A diferencia del molino de postes, en el molino de torre sólo es necesario girar la tapa hacia el viento, por lo que la estructura principal puede hacerse mucho más alta, lo que permite alargar las aspas, lo que les permite proporcionar un trabajo útil incluso en condiciones bajas. vientos. La tapa se puede girar hacia el viento mediante cabrestantes o engranajes dentro de la tapa o desde un cabrestante en el poste de cola fuera del molino. Un método para mantener la gorra y las velas al viento automáticamente es mediante el uso de una cola de milano , un pequeño molino de viento montado en ángulo recto con las velas, en la parte trasera del molino de viento. Estos también se instalan en los postes de cola de las fábricas de postes y son comunes en Gran Bretaña y los países de habla inglesa del antiguo Imperio Británico, Dinamarca y Alemania, pero raros en otros lugares. En algunas zonas del Mediterráneo se construyeron molinos de torre con casquetes fijos, porque la dirección del viento variaba poco la mayor parte del tiempo. [ cita necesaria ]

Molino de batas

Dos fábricas de batas con escenario en Greetsiel , Alemania

El molino de bata es una evolución posterior del molino de torre, donde la torre de mampostería se reemplaza por un armazón de madera, llamado "bata", que se cubre con techo de paja, tablas o con otros materiales, como pizarra , chapa o alquitrán . papel . La bata suele ser de planta octogonal, aunque hay ejemplos con diferente número de lados.

Los holandeses introdujeron los molinos de viento de bata en el siglo XVII para superar las limitaciones de los molinos de viento de torre, que eran costosos de construir y no podían erigirse sobre superficies húmedas. La mitad inferior del molino de viento estaba hecha de ladrillo, mientras que la mitad superior estaba hecha de madera, con una forma de torre inclinada que agregaba resistencia estructural al diseño. Esto los hizo livianos y capaces de montarse en terrenos inestables.

El diseño del molino de viento incluía una pequeña turbina en la parte trasera que ayudaba al molino principal a orientarse en la dirección del viento. [33]

Mecánica

Paño

Molino de viento en Kuremaa , Estonia
Molino de viento Holgate de 5 velas en York , Inglaterra

Las velas comunes constan de una estructura de celosía sobre la que se extiende la lona. El molinero puede ajustar la cantidad de tela extendida según el viento y la potencia necesaria. En los molinos medievales, la tela para velas se enrollaba dentro y fuera de una disposición de velas en forma de escalera. Más tarde, las velas de los molinos tenían una estructura de celosía sobre la que se extendía la lona, ​​mientras que en climas más fríos, la tela se reemplazaba por listones de madera, que eran más fáciles de manejar en condiciones de heladas. [34] La vela de foque se encuentra comúnmente en los países mediterráneos y consiste en un simple triángulo de tela enrollado alrededor de un mástil. [35]

En todos los casos, es necesario detener el molino para ajustar las velas. Los inventos en Gran Bretaña a finales del siglo XVIII y XIX dieron lugar a velas que se ajustaban automáticamente a la velocidad del viento sin necesidad de que interviniera el molinero, culminando con las velas patentadas inventadas por William Cubitt en 1807. En estas velas, la tela se sustituye por un mecanismo de contraventanas conectadas. [ cita necesaria ]

En Francia, Pierre-Théophile Berton inventó un sistema formado por listones longitudinales de madera conectados por un mecanismo que permite al molinero abrirlos mientras el molino gira. En el siglo XX, el mayor conocimiento de la aerodinámica a partir del desarrollo del avión condujo a nuevas mejoras en la eficiencia por parte del ingeniero alemán Bilau y varios fabricantes de molinos holandeses. [ cita necesaria ] La mayoría de los molinos de viento tienen cuatro velas. Se construyeron molinos de múltiples aspas, con cinco, seis u ocho aspas, en Gran Bretaña (especialmente en los condados de Lincolnshire y Yorkshire y sus alrededores ), Alemania y, con menor frecuencia, en otros lugares. [ cita necesaria ] Los primeros molinos de velas múltiples se encuentran en España, Portugal, Grecia, partes de Rumania, Bulgaria y Rusia. [36] Un molino con un número par de aspas tiene la ventaja de poder funcionar con una vela dañada retirando tanto la vela dañada como la opuesta, lo que no desequilibra el molino. [ cita necesaria ]

Molino de viento De Valk en posición de luto tras la muerte de la reina Guillermina de los Países Bajos en 1962

En los Países Bajos se utiliza desde hace mucho tiempo la posición estacionaria de las velas, es decir, cuando el molino no está funcionando, para emitir señales. Si las aspas se detienen en un signo "+" (3-6-9-12 en punto), el molino de viento está abierto al público. Cuando las palas se detienen en una configuración en "X", el molino de viento está cerrado o no funciona. Una ligera inclinación de las velas (la pala superior a la 1 en punto) indica alegría, como el nacimiento de un bebé sano. Una inclinación de las aspas a las 11-2-5-8 en punto indica luto o advertencia. Se utilizó para señalar la región local durante las operaciones nazis en la Segunda Guerra Mundial, como las búsquedas de judíos. En todos los Países Bajos, se colocaron molinos de viento en posición de luto en honor a las víctimas holandesas del derribo del vuelo 17 de Malaysian Airlines en 2014 . [37]

Maquinaria

Los engranajes dentro de un molino de viento transmiten energía desde el movimiento giratorio de las velas a un dispositivo mecánico. Las velas se llevan sobre el eje horizontal. Los ejes de viento pueden ser completamente de madera, de madera con un extremo del poste de hierro fundido (donde se montan las velas) o completamente de hierro fundido. La rueda de freno está montada en el eje del viento entre los cojinetes delantero y trasero. Tiene el freno alrededor del exterior de la llanta y dientes en el costado de la llanta que impulsa la rueda dentada horizontal llamada revolcador en el extremo superior del eje vertical vertical. En los molinos , la gran rueda recta, situada debajo del eje vertical, acciona una o más tuercas de piedra en los ejes que impulsan cada piedra de molino . Los molinos de postes a veces tienen una rueda de cabeza y/o de cola que impulsa las tuercas de piedra directamente, en lugar de la disposición de engranajes rectos. Ruedas dentadas adicionales accionan un elevador de sacos u otra maquinaria. La maquinaria difiere si el molino de viento se utiliza para otras aplicaciones además de moler grano. Un molino de drenaje utiliza otro conjunto de ruedas dentadas en el extremo inferior del eje vertical para impulsar una rueda pala o tornillo de Arquímedes . Los aserraderos utilizan un cigüeñal para proporcionar un movimiento alternativo a las sierras. Los molinos de viento se han utilizado para impulsar muchos otros procesos industriales, incluidas fábricas de papel , trilladoras y para procesar semillas oleaginosas, lana, pinturas y productos de piedra. [38]

Difundir y declinar

Un molino de viento en Gales , Reino Unido. 1815.
Don Quijote siendo golpeado por un molino de viento (ilustración de 1863 de Gustave Doré ).
Egbert Livensz van der Poel, Incendio del molino de viento (siglo XVII), Museo Nacional de Cracovia
Molino de aceite De Zoeker , molino de pintura De Kat y aserradero paltrok De Gekroonde Poelenburg en Zaanse Schans

En el siglo XIV, los molinos de viento se hicieron populares en Europa; Se estima que el número total de molinos de energía eólica fue de alrededor de 200.000 en su punto máximo en 1850, lo que es cerca de la mitad de las aproximadamente 500.000 ruedas hidráulicas . [34] Los molinos de viento se utilizaron en regiones donde había muy poca agua, donde los ríos se congelan en invierno y en tierras planas donde el flujo del río era demasiado lento para proporcionar la energía requerida. [34] Con la llegada de la revolución industrial , la importancia del viento y el agua como fuentes primarias de energía industrial disminuyó, y finalmente fueron reemplazados por el vapor (en los molinos de vapor ) y los motores de combustión interna , aunque se continuaron construyendo molinos de viento en grandes cantidades. hasta finales del siglo XIX. Más recientemente, los molinos de viento se han conservado por su valor histórico, en algunos casos como exhibiciones estáticas cuando la maquinaria antigua es demasiado frágil para ponerla en movimiento, y en otros casos como molinos en pleno funcionamiento. [39]

De los 10.000 molinos de viento que se utilizaban en los Países Bajos alrededor de 1850, [40] unos 1.000 siguen en pie. La mayoría de ellos están dirigidos por voluntarios, aunque algunos molinos todavía están funcionando comercialmente. Muchos de los molinos de drenaje han sido instalados como respaldo de las modernas estaciones de bombeo. Se dice que el distrito de Zaan fue la primera región industrializada del mundo, con alrededor de 600 industrias de energía eólica en funcionamiento a finales del siglo XVIII. [40] Las fluctuaciones económicas y la revolución industrial tuvieron un impacto mucho mayor en estas industrias que en los molinos de granos y drenaje, por lo que solo quedan muy pocas.

La construcción de molinos se extendió a Cape Colony en el siglo XVII. Los primeros molinos de torre no sobrevivieron a los vendavales de la Península del Cabo , por lo que en 1717 el Heeren XVII envió carpinteros, albañiles y materiales para construir un molino duradero. El molino, terminado en 1718, pasó a ser conocido como Oude Molen y estaba ubicado entre la estación Pinelands y el río Black. Demolida hace mucho tiempo, su nombre sigue vivo como el de una escuela técnica en Pinelands . En 1863, Ciudad del Cabo tenía 11 fábricas que se extendían desde Paarden Eiland hasta Mowbray . [41]

Turbinas de viento

Un grupo de turbinas eólicas en Zhangjiakou , Hebei , China
Una turbina eólica en Huikku, Hailuoto , Finlandia

Una turbina eólica es una estructura similar a un molino de viento desarrollada específicamente para generar electricidad. Pueden verse como el siguiente paso en el desarrollo del molino de viento. Las primeras turbinas eólicas fueron construidas a finales del siglo XIX por James Blyth en Escocia (1887), [42] Charles F. Brush en Cleveland, Ohio (1887-1888) [43] [44] y Poul la Cour en Dinamarca. (década de 1890). El molino de La Cour a partir de 1896 se convirtió más tarde en la central eléctrica del pueblo de Askov. En 1908 había 72 generadores eléctricos impulsados ​​por el viento en Dinamarca, con potencias de entre 5 y 25 kW. En la década de 1930, los molinos de viento se utilizaban ampliamente para generar electricidad en granjas de Estados Unidos donde aún no se habían instalado sistemas de distribución, construidos por empresas como Jacobs Wind , Wincharger, Miller Airlite, Universal Aeroelectric, Paris-Dunn, Airline y Winpower. . Dunlite Corporation produjo turbinas para ubicaciones similares en Australia. [ cita necesaria ]

Los precursores de los modernos generadores eólicos de eje horizontal a escala comercial fueron el WIME-3D en servicio en Balaklava , URSS desde 1931 hasta 1942, un generador de 100 kW en una torre de 30 m (100 pies), [45] el Smith-Putnam turbina eólica construida en 1941 en la montaña conocida como Grandpa's Knob en Castleton, Vermont , Estados Unidos de 1,25 MW [46] y las turbinas eólicas de la NASA desarrolladas desde 1974 hasta mediados de los años 1980. El desarrollo de estas 13 turbinas eólicas experimentales fue pionero en muchas de las tecnologías de diseño de turbinas eólicas que se utilizan hoy en día, incluidas torres de tubos de acero, generadores de velocidad variable, materiales compuestos para palas y control de paso de tramo parcial, así como tecnologías aerodinámicas, estructurales y acústicas. capacidades de diseño de ingeniería. La industria eólica moderna comenzó en 1979 con la producción en serie de turbinas eólicas por parte de los fabricantes daneses Kuriant, Vestas , Nordtank y Bonus . Estas primeras turbinas eran pequeñas para los estándares actuales, con capacidades de 20 a 30 kW cada una. Desde entonces, las turbinas comerciales han aumentado considerablemente de tamaño, siendo la Enercon E-126 capaz de entregar hasta 7 MW, mientras que la producción de turbinas eólicas se ha expandido a muchos países. [ cita necesaria ]

Al comenzar el siglo XXI, las crecientes preocupaciones sobre la seguridad energética , el calentamiento global y el eventual agotamiento de los combustibles fósiles llevaron a una expansión del interés en todas las formas disponibles de energía renovable . En todo el mundo, miles de turbinas eólicas están actualmente en funcionamiento, con una capacidad nominal total de 591 GW en 2018. [47]

Materiales

En un intento por hacer que las turbinas eólicas sean más eficientes y aumentar su producción de energía, se están construyendo más grandes, con torres más altas y palas más largas, y se están implementando cada vez más en ubicaciones marinas. [48] ​​[49] Si bien tales cambios aumentan su producción de energía, someten los componentes de los molinos de viento a fuerzas más fuertes y, en consecuencia, los exponen a un mayor riesgo de falla. Las torres más altas y las palas más largas sufren una mayor fatiga, y los parques eólicos marinos están sujetos a mayores fuerzas debido a vientos de mayor velocidad y corrosión acelerada debido a la proximidad al agua de mar. Para garantizar una vida útil lo suficientemente larga como para que el retorno de la inversión sea viable, los materiales de los componentes deben elegirse adecuadamente.

La pala de un aerogenerador consta de 4 elementos principales: raíz, larguero, carenado aerodinámico y superficie. El carenado se compone de dos carcasas (una en el lado de presión y otra en el lado de succión), conectadas por una o más redes que unen las carcasas superior e inferior. Las almas se conectan a los laminados de los largueros, que están encerrados dentro de las pieles (superficies) de la pala, y juntos, el sistema de las almas y los largueros resisten la carga en forma de aleta. La carga de aleta, uno de los dos tipos diferentes de carga a los que están sujetas las palas, es causada por la presión del viento, y la carga de borde (el segundo tipo de carga), es causada por la fuerza gravitacional y la carga de torque. La primera carga somete el laminado del larguero en el lado de presión (a favor del viento) de la pala a una carga de tensión-tensión cíclica, mientras que el lado de succión (a favor del viento) de la pala está sujeto a una carga de compresión-compresión cíclica. La flexión de canto somete el borde de ataque a una carga de tracción y el borde de salida a una carga de compresión. El resto de la carcasa, que no está soportado por los largueros ni está laminado en los bordes de ataque y de salida, está diseñado como una estructura intercalada, que consta de múltiples capas para evitar el pandeo elástico. [50]

Además de cumplir con los requisitos de rigidez, resistencia y tenacidad determinados por la carga, la hoja debe ser liviana y el peso de la hoja aumenta con el cubo de su radio. Para determinar qué materiales se ajustan a los criterios descritos anteriormente, se define un parámetro conocido como índice de mérito de la viga: Mb = E^1/2 / rho, [51] donde E es el módulo de Young y rho es la densidad. Los mejores materiales para las palas son la fibra de carbono y los polímeros reforzados con fibra de vidrio ( CFRP y GFRP ). Actualmente, los materiales de GFRP se eligen por su menor costo, a pesar del mérito mucho mayor del CFRP. [52]

Problemas de reciclaje y residuos con palas de polímeros.

Cuando se desmanteló el parque eólico marino Vindeby en Dinamarca en 2017, el 99% de la fibra de vidrio no degradable de 33 palas de turbinas eólicas terminó cortada en el vertedero controlado de Rærup, cerca de Aalborg , y en 2020 con cantidades considerablemente mayores de fibra de vidrio, aunque es la forma menos respetuosa con el medio ambiente de gestionar los residuos . [ cita necesaria ] Las palas de turbinas eólicas desechadas se convertirán en un gran problema de residuos en Dinamarca y en los países que Dinamarca, cada vez en mayor medida, exporta sus numerosas turbinas eólicas producidas. [53] [54] [55]

" La razón por la que muchas alas acaban en los vertederos es que es increíblemente difícil separarlas unas de otras, algo que tendrás que hacer si quieres poder reciclar la fibra de vidrio ", afirma Lykke Margot Ricard, profesora asociada de Innovación y Líder de prospectiva tecnológica y educación para ingeniería civil en desarrollo de productos e innovación en la Universidad del Sur de Dinamarca (SDU). Según Dakofa, el Centro Danés de Competencia para Residuos y Recursos, no hay nada específico en la orden danesa sobre residuos sobre cómo manejar la fibra de vidrio desechada. [53] [56]

Varios chatarreros cuentan a Ingeniøren que han manipulado palas (alas) de turbinas eólicas que han quedado pulverizadas tras ser llevadas a una estación de reciclaje. [57] Una de ellas es la empresa de reciclaje HJ Hansen, donde el gerente de producto informó que han transportado aproximadamente la mitad de las alas que han recibido desde 2012 al vertedero de Reno Nord en Aalborg. En total, unas 1.000 alas terminaron allí, calcula, y hoy en día hasta el 99 por ciento de las alas que recibe la empresa terminan en un vertedero. [58]

Desde 1996, según una estimación realizada por Lykke Margot Ricard ( SDU ) en 2020, se han eliminado al menos 8.810 toneladas de chatarra de alas en Dinamarca, y el problema de los residuos aumentará significativamente en los próximos años cuando se instalen cada vez más turbinas eólicas. han llegado al final de su vida. Según los cálculos del profesor de la SDU, el sector de residuos en Dinamarca deberá recibir 46.400 toneladas de fibra de vidrio de las palas de las turbinas eólicas en los próximos 20 a 25 años. [58]

Así, en la isla de Lolland , en Dinamarca, 250 toneladas de fibra de vidrio procedentes de residuos de turbinas eólicas también se vierten en un vertedero de Gerringe, en el centro de Lolland, en 2020. [57] [59]

En Estados Unidos , restos y palas desgastadas de turbinas eólicas hechas de fibra de vidrio van a parar a un puñado de vertederos que las aceptan, como en Lake Mills , Iowa; Sioux Falls , Dakota del Sur; y Casper . [60]

Bombas de viento

Bomba de viento estilo Aermotor en Dakota del Sur , EE. UU.
"Bomba de viento en el extremo occidental de Nueva Gales del Sur ".

Las bombas de viento se utilizaron para bombear agua al menos desde el siglo IX en lo que hoy es Afganistán , Irán y Pakistán . [19] El uso de bombas de viento se generalizó en todo el mundo musulmán y luego se extendió al este de Asia ( China ) y al sur de Asia ( India ). [61] Posteriormente, los molinos de viento se utilizaron ampliamente en Europa, particularmente en los Países Bajos y el área de East Anglia de Gran Bretaña , desde finales de la Edad Media en adelante, para drenar tierras con fines agrícolas o de construcción.

El "molino de viento americano", o "motor eólico", fue inventado por Daniel Halladay en 1854 [62] y se utilizaba principalmente para extraer agua de los pozos. También se utilizaron versiones más grandes para tareas como aserrar madera, cortar heno y desgranar y moler grano. [62] A principios de California y algunos otros estados, el molino de viento era parte de un sistema de agua doméstico autónomo que incluía un pozo excavado a mano y una torre de agua de madera que sostenía un tanque de secoya rodeado por un revestimiento de madera conocido como casa del tanque . A finales del siglo XIX, las palas y las torres de acero reemplazaron la construcción de madera. En su punto máximo en 1930, se estimaba que se utilizaban unas 600.000 unidades. [63] Empresas como US Wind Engine and Pump Company, Challenge Wind Mill and Feed Mill Company, Appleton Manufacturing Company, Star, Eclipse , Fairbanks-Morse , Dempster Mill Manufacturing Company y Aermotor se convirtieron en los principales proveedores de América del Norte y del Sur. Estas aerobombas se utilizan ampliamente en granjas y ranchos de Estados Unidos, Canadá, África del Sur y Australia. Cuentan con una gran cantidad de palas, por lo que giran lentamente con un par considerable con vientos bajos y se autorregulan con vientos fuertes. Una caja de cambios en la parte superior de la torre y un cigüeñal convierten el movimiento giratorio en carreras alternativas llevadas hacia abajo a través de una varilla hasta el cilindro de la bomba que se encuentra debajo. Estos molinos bombeaban agua y alimentaban molinos de piensos, aserraderos y maquinaria agrícola.

En Australia, los hermanos Griffiths en Toowoomba fabricaron molinos de viento de estilo americano a partir de 1876, con el nombre comercial Southern Cross Windmills en uso desde 1903. Estos se convirtieron en un ícono del sector rural australiano al utilizar el agua de la Gran Cuenca Artesiana . [64] Otro fabricante conocido fue Metters Ltd. de Adelaida , Perth y Sydney .

Ver también

Referencias

  1. ^ "Molino de viento". Merriam-webster.com. 31 de agosto de 2012 . Consultado el 15 de agosto de 2013 ."un molino o máquina accionado por el viento que actúa generalmente sobre paletas o aspas oblicuas que irradian desde un eje horizontal, especialmente: (a) una bomba de agua o un generador eléctrico impulsado por el viento, (b) la rueda de un molino de viento impulsada por el viento".
  2. ^ Glick, Thomas F., Steven Livesey y Faith Wallis. Ciencia, tecnología y medicina medievales: una enciclopedia. Routledge, 2014, 519.
  3. ^ Geografía, Paisaje y Molinos. Universidad del Estado de Pensilvania.
  4. ^ Ahmed, Shamim (10 de julio de 2015). "Ámsterdam • Venecia del Norte". theindependentbd.com . El independiente. Archivado desde el original el 15 de junio de 2022 . Consultado el 15 de junio de 2022 .
  5. ^ "El molino de viento holandés que elabora pan artesanal". BBC . Consultado el 8 de febrero de 2021 .
  6. ^ Pastor, Dennis G. (diciembre de 1990). "Desarrollo histórico del molino de viento". Informe del contratista de la NASA . Universidad de Cornell (4337). CiteSeerX 10.1.1.656.3199 . doi :10.2172/6342767. 
  7. ^ Dietrich Lohrmann, "Von der östlichen zur westlichen Windmühle", Archiv für Kulturgeschichte , vol. 77, número 1 (1995), págs. 1 a 30 (10 y sigs.)
  8. ^ AG Drachmann, "El molino de viento del héroe", Centaurus , 7 (1961), págs. 145-151
  9. ^ ab Shepherd, Dennis G. (diciembre de 1990). "Desarrollo histórico del molino de viento". Informe del contratista de la NASA . Universidad de Cornell (4337). Código Bib :1990cuni.reptR....S. CiteSeerX 10.1.1.656.3199 . doi :10.2172/6342767. hdl : 2060/19910012312 . 
  10. ^ Lucas, Adán (2006). Viento, agua, trabajo: tecnología de molienda antigua y medieval . Editores brillantes. pag. 105.ISBN _ 90-04-14649-0.
  11. ^ Eldridge, Frank (1980). Máquinas de viento (2ª ed.). Nueva York: Litton Educational Publishing, Inc. p. 15.ISBN _ 0-442-26134-9.
  12. ^ Pastor, William (2011). Generación de electricidad mediante energía eólica (1 ed.). Singapur: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. pág. 4.ISBN _ 978-981-4304-13-9.
  13. ^ "Parte 1: Historia temprana hasta 1875". Archivado desde el original el 2 de octubre de 2018 . Consultado el 31 de julio de 2008 .
  14. ^ "Un Panemone (molino de viento tipo arrastre)". Archivado desde el original el 25 de octubre de 2008 . Consultado el 31 de julio de 2008 .
  15. ^ ab Wailes, R. Molinos de viento horizontales. Londres, Transacciones de la Sociedad Newcomen vol. XL 1967–68 págs. 125–145
  16. ^ Ahmed, Maqbul; Iskandar, Arizona (2001). Ciencia y Tecnología en el Islam: Las ciencias exactas y naturales (rústica) . Pub de la UNESCO. pag. 80.ISBN _ 9789231038303. Consultado el 27 de diciembre de 2021 .
  17. ^ Dietrich Lohrmann, "Von der östlichen zur westlichen Windmühle", Archiv für Kulturgeschichte , vol. 77, número 1 (1995), págs. 1–30 (8)
  18. ^ Klaus Ferdinand, “Los molinos de viento horizontales del oeste de Afganistán”, Folk 5, 1963, págs. 71–90. Ahmad Y Hassan , Donald Routledge Hill (1986). Tecnología islámica: una historia ilustrada , p. 54. Prensa de la Universidad de Cambridge . ISBN 0-521-42239-6
  19. ^ ab Lucas, Adam (2006). Viento, agua, trabajo: tecnología de molienda antigua y medieval . Editores brillantes. pag. 65.ISBN _ 90-04-14649-0.
  20. ^ Donald Routledge Hill , "Ingeniería mecánica en el Cercano Oriente medieval", Scientific American , mayo de 1991, pág. 64–69. (cf. Donald Routledge Hill , Ingeniería Mecánica)
  21. ^ "Asbads (molino de viento) de Irán". Centro del Patrimonio Mundial de la UNESCO .
  22. ^ Needham, José (1986). Ciencia y civilización en China: Volumen 4, Física y tecnología física, Parte 2, Ingeniería mecánica . Taipei: Caves Books Ltd., pág. 560.
  23. ^ Hills, R L. Energía del viento: una historia de la tecnología de los molinos de viento Cambridge University Press 1993
  24. ^ Braudel, Fernando (1992). Civilización y capitalismo, siglos XV al XVIII, vol. I: La estructura de la vida cotidiana. Prensa de la Universidad de California. pag. 358.ISBN _ 9780520081147.
  25. ^ Farrokh, Kaveh (2007), Sombras en el desierto , Osprey Publishing, p. 280, ISBN 978-1-84603-108-3Lynn White Jr. Tecnología medieval y cambio social (Oxford, 1962) p. 86 y pág. 161–162. Bent Sorensen (noviembre de 1995), "Historia y progreso reciente en la utilización de la energía eólica", Revisión anual de la energía y el medio ambiente , 20 (1): 387–424, doi : 10.1146/annurev.eg.20.110195.002131
  26. ^ Lucas, Adam (2006), Viento, agua, trabajo: tecnología de molienda antigua y medieval , Brill Publishers, págs. 106–7, ISBN 90-04-14649-0
  27. ^ Laurence Turner, Roy Gregory (2009). Molinos de viento de Yorkshire. Catrine, East Ayrshire: Stenlake Publishing. pag. 2.ISBN _ 9781840334753. Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2019 . Consultado el 13 de febrero de 2013 .
  28. ^ Lynn White Jr., Tecnología medieval y cambio social (Oxford, 1962) p. 87.
  29. ^ Sathyajith, Mathew (2006). Energía eólica: fundamentos, análisis de recursos y economía . Springer Berlín Heidelberg . págs. 1–9. ISBN 978-3-540-30905-5.
  30. ^ Hills, Energía del viento: una historia de la tecnología de los molinos de viento, (1996), 65
  31. ^ Martín Watts (2006). Molinos de viento. Publicación de águila pescadora. pag. 55.ISBN _ 978-0-7478-0653-0.[ enlace muerto permanente ]
  32. ^ Erich Hau (26 de febrero de 2013). Turbinas eólicas: fundamentos, tecnologías, aplicaciones, economía. Medios de ciencia y negocios de Springer. págs.7–. ISBN 978-3-642-27151-9.
  33. ^ "Historia de los molinos de viento: Parte 2 - Tecnología de los molinos de viento". 2022-09-27 . Consultado el 29 de marzo de 2023 .
  34. ^ abc "Fábricas de energía eólica: historia (y futuro) de los molinos de viento industriales". Revista de baja tecnología . 8 de octubre de 2009 . Consultado el 15 de agosto de 2013 .
  35. ^ "Vela de molino de viento: diferentes tipos de velas de molino de viento". www.historyofwindmills.com . Consultado el 21 de febrero de 2022 .
  36. ^ Wailes, Rex (1954), The English Windmill , Londres: Routledge & Kegan Paul, págs. 99-104
  37. ^ "En una ceremonia sombría, los holandeses reciben los primeros restos de las víctimas del MH17". CNN . 23 de julio de 2014 . Consultado el 24 de julio de 2014 .
  38. ^ Gregory, R. El molino de viento industrial en Gran Bretaña. Phillimore, 2005
  39. ^ Victorian Farm , episodio 1. Dirigido y producido por Naomi Benson. Televisión de la BBC
  40. ^ ab Endedijk, L y otros. Molens, De Nieuwe Stockhuyzen. Deambula. 2007. ISBN 978-90-400-8785-1 
  41. ^ "Molinos de viento locales". Mostertsmill.co.za. Archivado desde el original el 8 de agosto de 2013 . Consultado el 15 de agosto de 2013 .
  42. ^ Shackleton, Jonathan. "La primicia mundial en Escocia ofrece a un estudiante de ingeniería una lección de historia". La Universidad Robert Gordon. Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2008 . Consultado el 20 de noviembre de 2008 .
  43. ^ [Anónimos, 1890, 'Sr. Brush's Windmill Dynamo', Scientific American, vol 63 no. 25, 20 de diciembre, pág. 54]
  44. ^ Historia de la energía eólica en Cutler J. Cleveland, (ed) Encyclopedia of Energy Vol.6 , Elsevier, ISBN 978-1-60119-433-6 , 2007, págs. 
  45. ^ Erich Hau, Turbinas eólicas: fundamentos, tecnologías, aplicaciones, economía , Birkhäuser, 2006 ISBN 3-540-24240-6 , página 32, con fotografía 
  46. ^ The Return of Windpower to Grandpa's Knob y el condado de Rutland Archivado el 28 de agosto de 2008 en Wayback Machine , Noble Environmental Power, LLC, 12 de noviembre de 2007. Obtenido del sitio web Noblepower.com el 10 de enero de 2010. Comentario: este es el nombre real de la montaña. La turbina fue construida, en caso de que te lo preguntes.
  47. ^ "Capacidad instalada global en 2018". GWEC. Archivado desde el original el 27 de julio de 2019 . Consultado el 22 de marzo de 2019 .
  48. ^ Ng C., Ran L. "Parques eólicos marinos: tecnologías, diseño y operación" Woodhead Publishing (2016)
  49. ^ Paul Breeze, Capítulo 11: Energía eólica, "Tecnologías de generación de energía (segunda edición)", Newnes, 2014, páginas 223-242, ISBN 9780080983301 , https://doi.org/10.1016B978-0-08-098330-1.00011 -9. 
  50. ^ Mishnaevsky, León y col. "Materiales para palas de turbinas eólicas: descripción general". Materiales vol. 10,11 1285. 9 de noviembre de 2017, doi:10.3390/ma10111285
  51. ^ HR Shercliff, MF Ashby, "Estructuras elásticas en diseño", Módulo de referencia en ciencia e ingeniería de materiales, Elsevier, 2016, ISBN 9780128035818 , https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.02944- 1. 
  52. ^ Ennis, Kelley y col. "Compuestos optimizados de fibra de carbono en el diseño de palas de turbinas eólicas" Departamento de Energía de EE. UU. (2019), https://www.energy.gov/eere/wind/downloads/optimized-carbon-fiber-composites-wind-turbine-blade-design
  53. ^ ab "Verdens første havmøllepark er depositet på en losseplads i Aalborg". plast.dk (en danés). 25 de octubre de 2021 . Consultado el 12 de septiembre de 2022 .
  54. ^ "Tal og viden om eksport | Wind Dinamarca". winddenmark.dk (en danés) . Consultado el 15 de septiembre de 2022 .
  55. ^ "Arbejdspladser og eksport | Wind Dinamarca". winddenmark.dk (en danés) . Consultado el 15 de septiembre de 2022 .
  56. ^ Olivent, Af Louise; Fredsted, Rasmus; Møgelbjerg 5, Sebastian Himmelstrup y Thomas (17 de abril de 2020). "Glasfiber fra Vindeby Havmøllepark endte på losseplads i Aalborg". Ingeniøren (en danés) . Consultado el 12 de septiembre de 2022 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  57. ^ ab Tiirikainen, Morten. "Manejo de Politikere kræver: Rester fra vindmøller dumpes i jorden". TV2 ØST (en danés) . Consultado el 15 de septiembre de 2022 .
  58. ^ ab "Vindmøllevinger ender i deponi". Suministro de energía DK . Consultado el 12 de septiembre de 2022 .
  59. ^ Østergaard, Kasper Larsen Jens. "Bagsiden af ​​den grønne strøm - vindmøllerester tumbas ned i jorden". TV2 ØST (en danés) . Consultado el 15 de septiembre de 2022 .
  60. ^ Chris, Martín (2020). "Las palas de las turbinas eólicas no se pueden reciclar, por lo que se están acumulando en los vertederos". Bloomberg .
  61. ^ Hill, Donald (mayo de 1991). "Ingeniería mecánica en el Cercano Oriente medieval". Científico americano . 264 (5): 64–69. Código Bib : 1991SciAm.264e.100H. doi : 10.1038/scientificamerican0591-100.(cf. Donald Routledge Hill , Ingeniería Mecánica )
  62. ^ ab Clements, Elizabeth (14 de febrero de 2003). "Giros históricos en The Windmill City". Noticias Ferimi . Oficina de Ciencias/Departamento de Energía de EE. UU . Consultado el 25 de enero de 2015 .
  63. ^ Gipe, Paul (1995). "La energía eólica alcanza la mayoría de edad ". John Wiley e hijos. págs. 123-127. ISBN 0-471-10924-X.
  64. ^ Mijo, Bruce (1984). "Triunfo de la familia Griffiths" . Consultado el 10 de diciembre de 2013 .

Otras lecturas

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