Un molino de viento es una estructura que convierte la energía eólica en energía rotacional mediante aspas llamadas velas o palas, tradicionalmente utilizadas específicamente para moler granos ( molinos harineros ), pero en algunas partes del mundo angloparlante, el término también se ha extendido para abarcar bombas de viento , turbinas eólicas 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 la Alta Edad Media y los primeros períodos modernos ; 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 como un icono de la cultura holandesa , [4] hay aproximadamente 1.000 molinos de viento en los Países Bajos en la actualidad. [5]
Las máquinas impulsadas por el viento pueden haber sido conocidas antes, pero no hay evidencia clara de molinos de viento antes del siglo IX. [6] Herón de Alejandría 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 era un juguete temprano impulsado por el viento o un concepto de diseño para una máquina impulsada por el viento que puede o no haber sido un dispositivo funcional, ya que hay ambigüedad en el texto y problemas con el diseño. [9] Otro ejemplo temprano de una 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 que se han registrado se inventó en algún momento entre el 700 y el 900 d. C. en Persia . [11] [12] Este diseño era el panemone, con aspas de madera livianas verticales unidas por puntales horizontales a un eje vertical central. Primero se construyó para bombear agua y luego se modificó para moler granos también. [13] [14]
Los primeros molinos de viento prácticos fueron los molinos de viento panemone , que usaban aspas que giraban en un plano horizontal, alrededor de un eje vertical. Hechos de seis a doce aspas cubiertas de esteras de caña o tela, estos molinos de viento se usaban para moler grano o extraer agua. [15] Un relato medieval informa que la tecnología de los molinos de viento se usó en Persia y Oriente Medio durante el reinado del califa Rashidun Umar ibn al-Khattab ( r. 634-644 ), basado en la conversación del califa con un esclavo constructor persa. [16] La autenticidad de parte de la anécdota que involucra al califa Umar es cuestionada porque fue registrada solo en el siglo X. [17] El geógrafo persa Estakhri informó que los molinos de viento funcionaban en Khorasan (este de Irán y oeste de Afganistán) ya en el siglo IX. [18] [19] Estos molinos de viento se usaban ampliamente en Oriente Medio y Asia Central y luego se extendieron a Europa, China e India desde allí. [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]
Los molinos de viento de eje vertical se construyeron, en pequeñas cantidades, en Europa durante los siglos XVIII y XIX, [15] por ejemplo, el molino de Fowler en Battersea , Londres, y el molino de Hooper en Margate , 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]
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El molino de viento de eje horizontal o vertical (llamado así debido al plano de movimiento de sus aspas) es un desarrollo del siglo XII, utilizado por primera vez en el noroeste de Europa, en el triángulo del norte de Francia , el este de Inglaterra y Flandes . [24] No está claro si el molino de viento vertical estuvo 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 (que 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 de Wold con vistas al estuario de Humber . [27] También se han encontrado varias fuentes europeas del siglo XII anteriores, pero con una fecha menos segura, que hacen referencia a molinos de viento. [28] Estos primeros molinos se usaban para moler cereales . [29]
La evidencia actual es que el primer tipo de molino de viento europeo fue el molino de poste, llamado así debido al gran poste vertical sobre el que se equilibra la estructura principal del molino (el "cuerpo" o "toro"). Al montar el cuerpo de esta manera, el molino puede girar para enfrentarse a la dirección del viento; un requisito esencial para que los molinos de viento funcionen de manera económica en el noroeste de Europa, donde las direcciones del viento son variables. El cuerpo contiene toda la maquinaria de molienda. Los primeros molinos de poste eran del tipo hundido, donde el poste estaba enterrado en un montículo de tierra para sostenerlo. Más tarde, se desarrolló un soporte de madera llamado caballete . Este a menudo estaba cubierto o rodeado por una caseta redonda para proteger el caballete del clima y proporcionar espacio de almacenamiento. Este tipo de molino de viento fue el más común en Europa hasta el siglo XIX, cuando los molinos de torre y de smock más potentes los reemplazaron. [30]
En un molino de postes huecos, el poste sobre el que se monta el cuerpo está ahuecado para acomodar el eje de transmisión. [31] Esto hace posible accionar maquinaria por debajo o por fuera del cuerpo sin dejar de poder girar el cuerpo en dirección al viento. Los molinos de postes huecos que impulsaban ruedas de pala se utilizaron en los Países Bajos para drenar humedales desde principios del siglo XV en adelante. [32]
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A finales del siglo XIII se introdujo el molino de torre de mampostería, en el que solo gira la tapa en lugar de todo el cuerpo del molino. La difusión de los molinos de torre se produjo con una economía en crecimiento que exigía fuentes de energía más grandes y estables, aunque su construcción era más cara. A diferencia del molino de postes, solo es necesario girar la tapa del molino de torre hacia el viento, por lo que la estructura principal se puede hacer mucho más alta, lo que permite que las aspas sean más largas, lo que les permite proporcionar un trabajo útil incluso con vientos bajos. 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 tapa y las aspas hacia el viento de forma automática es mediante el uso de un abanico , un pequeño molino de viento montado en ángulo recto con las aspas, en la parte trasera del molino. Estos también se instalan en los postes de cola de los molinos de postes y son comunes en Gran Bretaña y los países de habla inglesa del antiguo Imperio Británico, Dinamarca y Alemania, pero son raros en otros lugares. En algunas zonas del mar Mediterráneo se construyeron molinos de torre con tapas fijas porque la dirección del viento variaba poco la mayor parte del tiempo. [ cita requerida ]
El molino de smock es un desarrollo posterior del molino de torre, en el que la torre de mampostería se reemplaza por un armazón de madera, llamado "smock", que está cubierto con paja, tablas o otros materiales, como pizarra , chapa metálica o papel alquitranado . El molino de smock suele tener una planta octogonal, aunque hay ejemplos con diferentes números de lados.
Los molinos de viento tipo smock fueron introducidos por los holandeses en el siglo XVII para superar las limitaciones de los molinos de viento de torre, que eran costosos de construir y no se podían erigir sobre superficies húmedas. La mitad inferior del molino de viento tipo smock estaba hecha de ladrillo, mientras que la mitad superior estaba hecha de madera, con una forma de torre inclinada que añadía resistencia estructural al diseño. Esto los hacía ligeros y capaces de erigirse sobre terreno inestable.
El diseño del molino de viento tipo bata incluía una pequeña turbina en la parte posterior que ayudaba al molino principal a orientarse en la dirección del viento. [33]
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Las velas comunes consisten en un armazón de celosía sobre el que se extiende la tela. El molinero puede ajustar la cantidad de tela extendida según el viento y la potencia necesaria. En los molinos medievales, la tela se enrollaba dentro y fuera de una disposición de velas tipo escalera. Las velas de molino posteriores tenían un armazón de celosía sobre el que se extendía la tela, mientras que en climas más fríos, la tela se sustituyó por listones de madera, que eran más fáciles de manejar en condiciones de congelación. [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 aspas. Las invenciones en Gran Bretaña a finales del siglo XVIII y en el siglo XIX dieron lugar a aspas que se ajustaban automáticamente a la velocidad del viento sin necesidad de que interviniera el molinero, lo que culminó con las aspas patentadas inventadas por William Cubitt en 1807. En estas aspas, la tela se sustituye por un mecanismo de contraventanas conectadas. [ cita requerida ]
En Francia, Pierre-Théophile Berton inventó un sistema que consiste en listones de madera longitudinales conectados por un mecanismo que permite al molinero abrirlos mientras el molino está girando. 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 requerida ] La mayoría de los molinos de viento tienen cuatro aspas. Los molinos de múltiples aspas, con cinco, seis u ocho aspas, se construyeron en Gran Bretaña (especialmente en y alrededor de los condados de Lincolnshire y Yorkshire ), Alemania y, con menos frecuencia, en otros lugares. [ cita requerida ] Los molinos de múltiples aspas anteriores 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 aspa dañada quitando tanto la aspa dañada como la opuesta, lo que no desequilibra el molino. [ cita requerida ]
En los Países Bajos, la posición estacionaria de las aspas, es decir, cuando el molino no está funcionando, se ha utilizado durante mucho tiempo para dar señales. Si las aspas están paradas en un signo "+" (3-6-9-12 en punto), el molino de viento está abierto para su funcionamiento. Cuando las aspas están paradas en una configuración "X", el molino de viento está cerrado o no funciona. Una ligera inclinación de las aspas (la aspa 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 señala duelo 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, los molinos de viento se colocaron en posiciones de duelo en honor a las víctimas holandesas del derribo del vuelo 17 de Malaysian Airlines en 2014. [ 37 ]
Los engranajes dentro de un molino de viento transmiten la energía del movimiento giratorio de las aspas a un dispositivo mecánico. Las aspas se transportan en el eje del viento horizontal. Los ejes del viento pueden estar hechos completamente de madera, madera con un extremo de poste de hierro fundido (donde se montan las aspas) o completamente de hierro fundido. La rueda de freno está colocada en el eje del viento entre los cojinetes delantero y trasero. Tiene el freno alrededor del exterior del borde y dientes en el costado del borde que impulsa la rueda dentada horizontal llamada walower en el extremo superior del eje vertical vertical. En los molinos de harina , la gran rueda dentada, más abajo en el eje vertical, impulsa una o más tuercas de piedra en los ejes que impulsan cada muela de molino . Los molinos de poste a veces tienen una rueda de cabeza y/o cola que impulsa las tuercas de piedra directamente, en lugar del arreglo de engranajes rectos. Las ruedas dentadas adicionales impulsan un polipasto de sacos u otra maquinaria. La maquinaria difiere si el molino de viento se utiliza para otras aplicaciones que no sean la molienda de grano. Un molino de drenaje utiliza otro conjunto de ruedas dentadas en el extremo inferior del eje vertical para impulsar una rueda de cuchara 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 las fábricas de papel , los molinos de trilla y para procesar semillas oleaginosas, lana, pinturas y productos de piedra. [38]
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En el siglo XIV, los molinos de viento se hicieron populares en Europa; se estima que el número total de molinos impulsados por viento fue de alrededor de 200.000 en el pico de 1850, lo que es cerca de la mitad de las aproximadamente 500.000 ruedas hidráulicas . [34] Los molinos de viento se aplicaron 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 los molinos de viento continuaron construyéndose 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 ponerse 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 en torno a 1850 [40] , unos 1.000 siguen en pie. La mayoría de ellos están gestionados por voluntarios, aunque algunos molinos de harina siguen funcionando con fines comerciales. Muchos de los molinos de drenaje se han utilizado como apoyo a las modernas estaciones de bombeo. Se dice que el distrito de Zaan fue la primera región industrializada del mundo, con unas 600 industrias eólicas 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 cereales y de drenaje, por lo que quedan muy pocos.
La construcción de molinos se extendió a la Colonia del Cabo 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 Negro. Demolido hace mucho tiempo, su nombre sigue vivo como el de una escuela técnica en Pinelands . En 1863, Ciudad del Cabo tenía 11 molinos que se extendían desde Paarden Eiland hasta Mowbray . [41]
Una turbina eólica es una estructura similar a un molino de viento desarrollada específicamente para generar electricidad. Pueden considerarse el siguiente paso en el desarrollo del molino de viento. Las primeras turbinas eólicas fueron construidas a fines 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 de 1896 se convirtió más tarde en la energía local del pueblo de Askov. En 1908, había 72 generadores eléctricos impulsados por viento en Dinamarca, que iban de 5 a 25 kW. En la década de 1930, los molinos de viento se usaban ampliamente para generar electricidad en granjas en los 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. La Dunlite Corporation produjo turbinas para ubicaciones similares en Australia. [ cita requerida ]
Los precursores de los modernos generadores eólicos de eje horizontal a escala de servicio público fueron el WIME-3D en servicio en Balaklava , URSS , desde 1931 hasta 1942, un generador de 100 kW en una torre de 30 metros (98 pies), [45] la turbina eólica Smith-Putnam 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 la década de 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 las torres de tubos de acero, los generadores de velocidad variable, los materiales compuestos de las palas y el control del paso de tramo parcial, así como las capacidades de diseño de ingeniería aerodinámica, estructural y acústica. La industria de la energía 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, con la Enercon E-126 capaz de entregar hasta 7 MW, mientras que la producción de turbinas eólicas se ha expandido a muchos países. [ cita requerida ]
A principios del 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, hoy en día hay miles de turbinas eólicas en funcionamiento, con una capacidad nominal total de 591 GW en 2018. [47]
En un intento de hacer que las turbinas eólicas sean más eficientes y aumenten su producción de energía, se están construyendo más grandes, con torres más altas y aspas más largas, y se están instalando cada vez más en ubicaciones marinas. [48] [49] Si bien estos cambios aumentan su producción de energía, someten a los componentes de los molinos de viento a fuerzas más fuertes y, en consecuencia, los ponen en mayor riesgo de falla. Las torres más altas y las aspas más largas sufren mayor fatiga, y los parques eólicos marinos están sujetos a mayores fuerzas debido a mayores velocidades del viento y corrosión acelerada debido a la proximidad al agua de mar. Para garantizar una vida útil lo suficientemente larga para que el retorno de la inversión sea viable, los materiales para los componentes deben elegirse adecuadamente.
La pala de un aerogenerador consta de 4 elementos principales: la raíz, el larguero, el carenado aerodinámico y la superficie. El carenado está compuesto por dos carcasas (una en el lado de presión y otra en el lado de succión), conectadas por una o más almas que unen las carcasas superior e inferior. Las almas se conectan a los laminados del larguero, que están encerrados dentro de las pieles (superficie) de la pala, y juntos, el sistema de almas y largueros resiste la carga en sentido de las aletas. La carga en sentido de las aletas, 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 en sentido de los cantos (el segundo tipo de carga) es causada por la fuerza gravitacional y la carga de torsión. La primera carga somete al laminado del larguero en el lado de presión (contra el viento) de la pala a una carga cíclica de tensión-tensión, mientras que el lado de succión (a favor del viento) de la pala está sujeto a una carga cíclica de compresión-compresión. La flexión en el sentido de los cantos 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 soportada por los largueros ni laminada en los bordes de ataque y salida, está diseñada como una estructura en sándwich, 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 pala debe ser liviana y el peso de la pala se escala con el cubo de su radio. Para determinar qué materiales se ajustan a los criterios descritos anteriormente, se define un parámetro conocido como el 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 palas son la fibra de carbono y los polímeros reforzados con fibra de vidrio ( CFRP y GFRP ). Actualmente, los materiales GFRP se eligen por su menor costo, a pesar de la figura de mérito mucho mayor del CFRP. [52]
Cuando se desmanteló el parque eólico marino de 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 de fibra de vidrio considerablemente mayores, a pesar de que es la forma menos respetuosa con el medio ambiente de manejar los desechos . [ cita requerida ] Las palas de turbinas eólicas desechadas se convertirán en un gran problema de desechos en Dinamarca y los países Dinamarca, en mayor medida, exporta sus numerosas turbinas eólicas producidas. [53] [54] [55]
" La razón por la que muchas alas terminan en vertederos es que son increíblemente difíciles de separar unas de otras, algo que hay que hacer si se espera poder reciclar la fibra de vidrio ", afirma Lykke Margot Ricard, profesora asociada de Innovación y Prospectiva Tecnológica y responsable de formación en ingeniería civil en Desarrollo de Productos e Innovación en la Universidad del Sur de Dinamarca (SDU). Según Dakofa, el Centro de Competencia Danés para Residuos y Recursos, no hay nada específico en la ordenanza danesa sobre residuos acerca de cómo gestionar la fibra de vidrio desechada. [53] [56]
Varios comerciantes de chatarra cuentan a Ingeniøren que han manipulado palas de aerogeneradores (alas) que han quedado pulverizadas tras ser trasladadas a una planta de reciclaje. [57] Una de ellas es la empresa de reciclaje HJ Hansen, a la que el director de producto informó de que han transportado aproximadamente la mitad de las alas que han recibido desde 2012 al vertedero de Reno Nord en Aalborg. En total, han acabado allí unas 1.000 alas, según calcula, y hoy en día hasta el 99 por ciento de las alas que recibe la empresa acaban en un vertedero. [58]
Según una estimación de Lykke Margot Ricard ( SDU ), desde 1996 se han eliminado en Dinamarca al menos 8.810 toneladas de chatarra de palas en 2020 , y el problema de los residuos aumentará considerablemente en los próximos años, cuando cada vez más aerogeneradores hayan llegado al final de su vida útil. Según los cálculos de la profesora de la SDU, el sector de los residuos en Dinamarca tendrá que recibir 46.400 toneladas de fibra de vidrio procedente de palas de aerogeneradores en los próximos 20-25 años. [58]
De la misma manera, en la isla de Lolland , en Dinamarca, 250 toneladas de fibra de vidrio procedente de residuos de turbinas eólicas también acaban en un vertedero en Gerringe, en medio de Lolland, en 2020. [57] [59]
En Estados Unidos , las palas de turbinas eólicas desgastadas hechas de fibra de vidrio van a parar a un puñado de vertederos que las aceptan (por ejemplo, en Lake Mills , Iowa; Sioux Falls , Dakota del Sur; Casper ). [60]
Las bombas de viento se utilizaron para bombear agua desde al menos el siglo IX en lo que ahora 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] Los molinos de viento se utilizaron más tarde 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 la tierra 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 utilizaban versiones más grandes para tareas como serrar madera, cortar heno y desgranar y moler granos. [62] En los primeros tiempos de California y en algunos otros estados, el molino de viento formaba 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 secuoya encerrado por un revestimiento de madera conocido como " tanque" . A finales del siglo XIX, las palas y torres de acero sustituyeron a la construcción de madera. En su apogeo en 1930, se estima que había 600.000 unidades en uso. [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 bombas eólicas se utilizan ampliamente en granjas y ranchos de Estados Unidos, Canadá, Sudáfrica y Australia. Tienen una gran cantidad de aspas, por lo que giran lentamente con un par considerable en vientos bajos y se autorregulan en vientos fuertes. Una caja de cambios y un cigüeñal en la parte superior de la torre convierten el movimiento rotatorio en carreras recíprocas que se transmiten hacia abajo a través de una varilla hasta el cilindro de la bomba que se encuentra debajo. Estos molinos bombeaban agua y alimentaban fábricas de piensos, aserraderos y maquinaria agrícola.
En Australia, los hermanos Griffiths de Toowoomba fabricaron molinos de viento de modelo americano a partir de 1876, con el nombre comercial Southern Cross Windmills en uso desde 1903. Estos se convirtieron en un icono del sector rural australiano al utilizar el agua de la Gran Cuenca Artesiana . [64] Otro fabricante conocido fue Metters Ltd. de Adelaida , Perth y Sídney .
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