El aire en movimiento

Sí, amigas y amigos lectores, quiero rendir un homenaje al viento. ¿Saben cómo se produce el viento?

Nosotros, actualmente, tenemos una idea clara de qué es el aire gracias al análisis de su composición (78% de Nitrógeno, 21% de Oxígeno y el resto son distintos tipos de gases como el dióxido de carbono o el vapor de agua, entre otros (depende de dónde te encuentres, tambén hay mucha polución) y a las distintas teorías que nos hablan de los fluidos. Su densidad es de 1,292 Kg por cada metro cúbico a 0ºC y una atmósfera de presión. El aire, como cualquier objeto que se calienta, se dilata. O sea, sus moléculas vibran con más fuerza y se separan unas de otras, así, en el mismo volumen caben menos moléculas y, por lo tanto, habrá menos masa, con lo cual la densidad disminuye. En el caso del aire, cuando su tempeatura es de 35ºC, su densidad es de 1,145 Kg por cada metro cúbico y una atmósfera de presión.

La gravedad de la Tierra interacciona más fuerte con la materia que más densidad tiene: como depende de la masa, si en un mismo volumen hay más masa, la gravedad tira de ella con más fuerza. Esto hace que la gravedad de la Tierra tire más fuerte del aire a 0ºC que del aire a 35ºC, con lo que si el aire frío está arriba, la gravedad lo bajará, creando un hueco. Este se tendrá que rellenar con más aire, desplazando hacia el hueco el aire caliente. Así es como se produce el viento.


Aunque parezca que el aire en movimiento solo produce huracanes y dificulta la extinción de incendios, la verdad, es que también tiene efectos positivos que nos cambian la vida.

Los paisajes cambian de aspecto conforme el viento actúa de modelador, la erosión por un lado y el transporte de materiales por otro, hacen que la foto de ayer no sea igual a la de hoy.

El Tornillo (Torcal de Antequera).

El Tornillo, Torcal de Antequera, Málaga, España. Ejempo vivo de la erosión que el viento puede hacer.

Nada escapa al viento. Lenta pero sin pausa en los 150 millones de años, la erosión sobre las capas de material más endeble de las que está constituida la roca, nos deja una espectacular formación rocosa que forma parte de un gran paisaje kárstico que se extiende sobre 2000 hectáreas y que es digno de visitar.

Sierra de los Molinos, Campo de Criptana (Ciudad Real)

Por otro lado, podemos aprovechar para nuestros intereses la energía cinética que posee el viento. Desde la antiguedad, han existido molinos de viento para moler el trigo, la aceituna, extracción de agua, etc. y aún siendo estos molinos bastante eficientes para la época, la necesidad de globalizar la enegía, nos llevó a la aparición de los aerogeneradores que producirán la electricidad para poder moler.

Aerogeneradores en una planta de colza en Sandesneben, Alemania.

Uno de los más grandes produce 8 Megawatios, tiene una altura de 220 m y una pala de la hélice mide 80 m.



Teniendo en cuenta que una casa media, podría
consumir del orden de 4 Kwh, un aerogenerador podría producir 216000 Kw en 24h y que una central nuclear ronda los 1000 Megawatios de potencia, nos podemos hacer una idea de la dimensión de solo un generador. Con ello, también podemos imaginar la cantidad de energía que, en forma de viento, podemos aprovechar. En el Reino Unido, existe uno de los parques eólicos marinos más grandes del mundo. Walney-extension dispone de 87 molinos en una superficie equivalente a 15.000 campos de fútbol.

En los molinos, se aprovecha un efecto que se produce en los fluidos y que resulta más ostensible cuanto más densos son. De la misma forma que la diferencia de densidades en un fluido producen diferencias de presiones en este, si conseguimos formar depresiones (no por dilataciones producidas por el calor y, por tanto, diferencias de densidad), sino por la forma de enfrentarnos al fluido cuando nos movemos a través de el, podemos conseguir fuerzas que se pueden aprovechar. En las palas de los aerogeneradores ocurre esto. Están diseñadas para que, en este caso el viento, produzca una diferencia de presión, que el aire, en su intento de igualarla, arrastra la pala hacia un lado, produciendo el movimiento de esta.

Este efecto es la base del secreto de los aviones. El ala de un avión está diseñada para que el aire pase más rápido por arriba que por abajo, con lo que se produce una depresión arriba y el aire de abajo busca igualar la depresión empujando al ala que está en medio. Esto es poca cosa si lo intentamos hacer soplando, pero no a 300 Km/h.
En la imagen se ve un ala de perfil.

En un vehículo, ocurre algo peligroso, y es que en su movimiento empuja y arrastra al aire dotándolo de una mayor velocidad justo alrededor de él, creando una depresión y, de esta forma, una atracción de lo que hay a su alrededor hacia él. Si la diferencia de tamaño y velocidad es bastante, la atracción puede ser suficiente para empujarte contra él, con lo que ello conlleva. En la parte de atrás del vehículo, este efecto se llama rebufo, y lo aprovechan en algunos deportes, como el ciclismo y el automovilismo.

Los profesionales de los deportes que se juegan con elementos esféricos, tipo fútbol, tenis, etc, conocen perfectamente este efecto. Si cogemos un balón de fútbol y lo golpeamos de forma que además de trasladarse, rote sobre sí mismo, tendremos que por sus laterales pasa el aire a la velocidad de traslación, pero, por el hecho de la rotación, en un lado se sumará una velocidad, que se restará por el otro lado, formando una depresión donde se suman las velocidades y, por tanto, un empuje del otro lado, así el balón describe una curva en su traslación.



Los vehículos de Fórmula 1 están diseñados para que ocurra lo mismo que con el avión pero hacia abajo, buscan el efecto suelo para que las ruedas apoyen con más fuerza en el suelo, obteniendo más rozamiento y, en consecuencia, más capacidad de acelerar, frenar y guiar el vehículo. Para conseguirlo, sus formas son estudiadas minuciosamente en el túnel del viento.

Las aves conocen bien el efecto, aprovechan las corrientes para, sin tener que aletear, mantenerse en el aire y migrar grandes distancias.

Una forma fácil de comprobar este efecto es soplando entre dos globos distanciados 10 cm entre sí.

Dientes de León, género Taraxacum (margaritas)

La aerodinámica es muy importante para nosotros, pero la función de trasladar pequeños elementos en suspensión, es vital para la Naturaleza. Las plantas adoptan distintas y variadas estrategias para expandirse por el terreno. El viento, junto a los insectos, son las formas más extendidas de polinizar y además el viento, al tener más fuerza que un insecto, llega a trasladar a las semillas que se posarán a muchos metros, incluso kilómetros de distancia.

Las personas que son curiosas y estudian los vientos en su localidad, pueden llegar a predecir el tiempo que hará próximamente, e incluso, les podrá ayudar a orientarse, junto a otros indicios. Las nubes son trasladadas por el viento, del mar hacia la tierra, dejándonos el agua dulce, antes evaporada, en forma de humedad, lluvia, nieve y granizo. Regulará la temperatura ambiental y nos trasladará olores que nos evocarán espacios y momentos guardados en la memoria.

Es justo rendir homenaje a este fenómeno de la Naturaleza que nos da mucho más de lo que nos quita.