Acercamiento teórico a la espantable y jamás imaginada aventura del molino de viento

Quién no recuerda esa descripción difusa de un lugar de La Mancha y ese señor montado a caballo que posteriormente embestiría a un molino confundiéndolo con un gigante. Gustave Doré ayudó a perpetuar la imagen del ingenioso hidalgo volteado por un molino gracias a su popular grabado, reproducido hasta la saciedad. Siendo niño me asaltaba la duda: ¿tan fuerte te podía pegar el aspa en funcionamiento? Porque viendo la ilustración, el impacto dejaba a Alonso Quijano y a Rocinante en escorzos solo al alcance del Spider-Man de Todd McFarlane: únicamente le faltó vestirlos de torero. Si se ve de cerca un molino de viento a pleno rendimiento sí parece que te puedes ganar un buen golpe, pero ¿cómo de fuerte?

El viento es aire en movimiento

Como diría el personaje de Breaking Bad Jesse Pinkman: «science, bitch!». Y ese aire en movimiento es susceptible de ser aprovechado desde el punto de vista mecánico. Si consideramos un cilindro imaginario de diez metros de diámetro conteniendo aire moviéndose a 25 km/h, la potencia eólica que posee es, en números redondos, de unos 20 caballos (CV) o 15 800 vatios (w); es decir, similar a la de un Seat 600 de finales de los años cincuenta o a unas cuarenta bombillas de 40 w. Si el viento de ese mismo cilindro estuviera soplando a 80 km/h ya estaríamos hablando de unos 700 CV o 520 000 w, la potencia de un superdeportivo tipo Lamborghini Murcielago o de en torno a trece mil bombillas de 40 w. Esta importante diferencia se debe a que la potencia eólica depende de la velocidad del viento elevada al cubo, por lo que varía rápidamente. Pero toda esa potencia no es aprovechable: para que eso sucediera, la velocidad del aire tras pasar por las aspas del molino debería ser nula; es decir, toda la energía cinética del viento se habría transformado en hacer girar las aspas. Y ya saben lo que dijo Homer Simpson: «En esta casa obedecemos las leyes de la termodinámica». Según demostró el físico Albert Betz, solo es aprovechable como máximo en torno a un 59% de la potencia eólica (lo que se denomina límite de Betz), que teóricamente se produce cuando las aspas son capaces de reducir la velocidad del viento a sotavento a una tercera parte de la incidente. Ahora que ya sabemos qué potencia tiene el viento, solo queda el pequeño detalle de aprovecharlo.