Un acercamiento histórico a la Energía Eólica

La navegación a vela en el Mediterráneo empezó en Egipto hace más de 6.000 años, a lo largo del río Nilo, a favor del viento. Junto a las pirámides se encontraron enterrados barcos de vela que deberían ayudar a los faraones enterrados en sus trayectos en la otra vida. Posteriormente se construyeron barcos cuya vela posibilitaba la navegación contra el viento, lo que permitió la navegación marítima.

El aprovechamiento eólico para el transporte marítimo se empezó a usar con las grandes civilizaciones de la Antigüedad. Se tiene constancia de su uso en Mesopotamia por un modelo en arcilla de un pequeño barco de vela.


Barco para la navegación fluvial (tumba de Menna)

Grecia y Roma

La cultura griega y su mitología consideraban las fuerzas de la naturaleza (fuego, agua, viento) como de uso y dominio exclusivo de los dioses, y que éstos no aceptaban de buen grado la intromisión en sus dominios. Esta concepción mitológica de la naturaleza no ayudaba al desarrollo de la técnica. El hecho que su economía estuviera basada en una agricultura de subsistencia, con poco intercambio comercial y con una estructura social donde la mano de obra esclava era abundante, no ayudaba al desarrollo de la tecnología, ya que no había condiciones imperativas para el desarrollo de maquinaria que favoreciese una mejora en los métodos de producción.

La estabilidad política y el auge económico en las grandes urbes del Imperio Griego fomentan el gran desarrollo cultural de la cultura helena. Es en el siglo III a.C.y en Alejandría cuando Ctesbio inventó diversos aparatos que funcionaban con agua y aire. El hydraulis u órgano hidráulico funciona de tal manera que el agua y el aire entran en el instrumento y llegan juntos a la cámara eólica. A continuación, el aire comprimido entra en un compartimento situado en la parte superior de la cámara eólica, y desde aquí, se distribuye hacia los tubos del órgano.

El agua, después de haber sido separada del aire, deja la cámara eólica conforme va entrando en ella. A continuación, el agua impulsa una rueda, que a su vez mueve un cilindro musical. Para hacer funcionar el órgano, la llave que permite el paso del agua al interior del instrumento debe estar abierta (lo que hace que el agua fluya continuamente).


Reconstrucción moderna del hydraulis de Herón de Alejandría

Edad Media

Tras la Caída del Imperio Romano, y las posteriores invasiones bárbaras, no se tiene constancia del uso de molinos de viento, por lo que se asume el desconocimiento de la tecnología eólica en esta época. En el medievo es más habitual el uso de molinos de agua, junto a corrientes fluviales para mover los mecanismos de molienda de grano.

En la cultura arábiga y en la región persa es donde se tiene constancia de los primeros usos del viento para mover las muelas de sus molinos de grano, ya que anteriormente los llamados molinos de sangre empleaban tracción animal o esclava para la molienda del grano.

El auge de las grandes ciudades persas y el consiguiente despoblamiento de las áreas rurales indujeron este cambio de fuerza motriz de los molinos.


Molinos de la región de Nishtafun

Estos primeros molinos persas, construidos en madera, son de eje vertical alrededor del cual giran las aspas. Se evitan las turbulencias que se producen por los cambios de dirección del viento mediante la protección de las aspas en un gran hueco, por donde entraba el aire eliminando la turbulencia.

La construcción de adobe que envuelve el sistema de aspas contribuye a la generación de corrientes debido a la diferencia de presión entre el interior y el exterior.


Principio de funcionamiento de un molino de viento persa

Actualmente en el noreste de la región de Jarasan existen baterias de estos molinos de viento que pude moler en torno a 3.000 Kg de trigo al día. En estas vastas y áridas llanuras el viento puede estar meses soplando sin interrupción en la misma dirección, de tal manera que se rentabiliza la instalación de un gran número de molinos. A esta zona de la conocía como “el país de los 120 días de viento”.

Los molinos de eje horizontal también debieron surgir en el área de la antigua Persia, probablemente antes de la época islámica. Resulta más sencillo tecnológicamente aprovechar la energía del viento con una rueda horizontal, pero su invención debió responder a la necesidad de adaptar las máquinas eólicas de eje vertical al bombeo de agua. La disposición del rotor, en los sistemas de eje horizontal, es más adecuada para mover una noria sin tener que variar la dirección de la fuerza motora mediante un engranaje, que sin duda suponía una complicación técnica para la época.

Mientras tanto en el Extremo oriente, los chinos llevaban desde tiempo inmemorial empleando unos molinos llamados panémonas, que fundamentalmente se empleaban para el bombeo de agua y su posterior riego. Estos molinos chinos son de eje vertical, de madera o bambú. Las palas podían variar su posición en función del viento incidente. Se tienen datos de su existencia con anterioridad al año 400 d.C. por lo que pueden ser considerados precursores de los molinos persas de eje vertical.

En la Europa medieval no es hasta finales del siglo XII d.C. cuando se tiene datos de molinos de viento de eje horizontal para la molienda del grano.

La difusión del molino de viento en la región mediterránea muy probablemente se deba a la expansión de la civilización islámica, llegando hasta la Península Ibérica. En esta zona el molino típicamente mediterráneo, se ha desarrollado en varías tipologías diferentes en función del número y forma de velas


 Molinos manchego y griego

Por otro lado, es posible que fueran los cruzados los que a la vuelta de Palestina llevaron estos ingenios mecánicos la zona noroccidental de la región: Bretaña, Inglaterra y Países Bajos, entre los siglos XI y XII. Hay otras teorías que sostienen que en aquella época Europa contaba con la capacidad técnica para desarrollar molinos de viento a partir de las mejoras realizadas en los molinos hidráulicos, llegando incluso a haberse desarrollado el molino de eje horizontal en Occidente antes de las Cruzadas.


Molino holandés

El molino del noroeste de Europa el llamado molino holandés o de pivote se caracteriza por estar construido casi en su totalidad por madera. Su mecanismo se encuentra dentro del cuerpo generalmente cuadrangular. Estos molinos giran sobre su eje inferior.

Las características del molino mediterráneo difieren en las del holandés. El cuerpo es cilíndrico, siendo de mampostería en lugar de madera, siendo el techo el elemento que gira en la dirección del viento para un mayor aprovechamiento eólico.

Debido al sistema feudal que rige la sociedad de la época, son las órdenes religiosas, las abadías o la nobleza rural los que ostentaban el monopolio en el transporte, molienda y distribución del grano y la harina. Se llegaba a dar el caso de prohibir plantar árboles cerca de los molinos ya que se debía asegurar la libre incidencia del viento sobre las aspas.

En el año 1.340 en Holanda se utiliza por primera vez el molino de viento para drenar agua de las zonas pantanosas y de esta manera ganar terreno para ampliar las áreas de cultivo. Para este fin surge hacia finales del siglo XVI en Holanda y Alemania un molino cuyo único fin es el drenaje de agua. Se trata del tjasker, y consta de un mástil que en un extremo se sitúan las aspas y en el otro un tornillo de Arquímedes, evitando la necesidad de incluir ningún otro tipo de mecanismo.


Tjaster holandés

Fuentes:

http://learn.kidwind.org/learn/wind_basics_history

http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_en_el_Antiguo_Egipto

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0378-18442005000600004&script=sci_arttext

http://es.wikipedia.org/wiki/Hydraulis

http://www.iesfranciscoasorey.com/inventos/enlaces/molino%20de%20viento%20persa.html

http://tectonicablog.com/?p=47097

http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_08_01_windenergie_geschichte.htm

http://www.iae.org.ar/renovables/ren_eolica.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Molino_de_viento#Molinos_de_viento

http://en.wikipedia.org/wiki/Mykonos_windmills

http://en.wikipedia.org/wiki/Windmill

http://en.wikipedia.org/wiki/Tjasker