Энергия ветра, энергия, получаемая от движения воздуха, на самом деле является косвенной формой солнечной энергии. Из-за сферической формы Земли солнечная радиация с разной скоростью нагревает разные области атмосферы; более концентрированные солнечные лучи попадают на экватор, в то время как менее интенсивное солнечное излучение достигает полюсов. Воздух имеет тенденцию течь из более теплых областей в более холодные области через процесс конвекции, вызывая ветры в этих областях перехода. Затем модели ветра задаются изменением температуры воздуха в сочетании с вращением Земли (этот процесс более подробно описан в обсуждении Клетки Хэдли в главе по воде). Ветровые турбины могут быть использованы для сбора энергии ветра.
Подобно ветряной мельнице, ветряная турбина обычно представляет собой большое колесо с набором из трех тонких лопастей, установленных на вершине большой башни (высотой от 39 до 105 метров). Затем ветровые турбины вырабатывают электричество, когда ветер, проникающий через турбину, заставляет лопасти вращаться, а затем поворачивает зубчатое колесо, прикрепленное к лопасти (Рисунок 14). Эта шестерня соединена с металлической катушкой, которая вращается внутри магнита. Подобно генератору на атомной или угольной электростанции, законы физики преобразуют это механическое движение в движение электронов на проводе, производя электричество.
Группы этих ветряных турбин называются «ветряными электростанциями» и обычно расположены вблизи сельскохозяйственных угодий, на открытых горных перевалах и даже в океане. Ветровые электростанции могут быть созданы везде, где есть длинный непрерывный ровный ландшафт, где ветер может набирать скорость и оставаться ламинарным (нетурбулентным).
Как и в случае с солнечной энергией, существуют некоторые незначительные недостатки технологии систем производства энергии ветра на ее нынешнем этапе развития. Например, скорость ветра может варьироваться в зависимости от времени суток, погодных условий и географического положения. Ресурсы хорошего ветра часто не располагаются вблизи населенного пункта, что требует развития сети передачи электроэнергии для транспортировки электроэнергии в населенные пункты. Чтобы подробнее изучить некоторые практические проблемы обеспечения энергией целых сообществ с помощью энергии ветра, прочитайте больше об островном сообществе Эль Йерро, представленном в тематическом исследовании этой главы.
Как и в случае с солнечной энергией, улавливание и преобразование энергии ветра не приводит к выбросам углерода. Тем не менее, ветряные электростанции необходимо размещать осторожно, чтобы избежать потенциального воздействия на популяции птиц или летучих мышей.
Улавливание и преобразование энергии ветра в электричество может предотвратить выброс в атмосферу около 1500 тонн углекислого газа в год (что эквивалентно выбросам около 6,5 миллионов автомобилей в день). Ветряные электростанции также потребляют меньше воды, чем обычные электростанции, производят значительное количество энергии при оптимизации и создают рабочие места и доходы.