Energia Eólica

A energia eólica é a energia obtida pelo movimento do ar. É uma abundante fonte de energia, renovável, limpa e disponível em todos os lugares.

Os moinhos de vento foram inventados na Pérsia no séc. V. Eles foram usados para bombear água para irrigação. Os mecanismos básicos de um moinho de vento não mudaram desde então: o vento atinge uma hélice que ao movimentar-se gira um eixo que impulsiona uma bomba (gerador de eletricidade).
Além disso, essa energia sido vem sendo aproveitada desde a antiguidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao mover as suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água. Os moinhos foram usados para fabricação de farinhas e, ainda, para drenagem de canais, sobretudo nos Países Baixos.

Origem:

Os ventos são gerados pela diferença de temperatura da terra e das águas, das planícies e das montanhas, das regiões equatoriais e dos pólos do planeta Terra.
A quantidade de energia disponível no vento varia de acordo com as estações do ano e as horas do dia. A topografia e a rugosidade do solo também têm grande influência na distribuição de freqüência de ocorrência dos ventos e de sua velocidade em um local. Além disso, a quantidade de energia eólica extraível numa região depende das características de desempenho, altura de operação e espaçamento horizontal dos sistemas de conversão de energia eólica instalados.

Para a avaliação, necessita-se do potencial de vento em uma região. Esse é o primeiro e fundamental passo para o aproveitamento do recurso eólico como fonte de energia. É necessária a coleta de dados de vento com precisão e qualidade, capaz de fornecer um mapeamento eólico da região.
As hélices de uma turbina de vento são diferentes das lâminas dos antigos moinhos porque são mais aerodinâmicas e eficientes. As hélices têm o formato de asas de aviões e usam a mesma aerodinâmica. Em movimento, ativam um eixo que está ligado à caixa de mudança. Através de uma série de engrenagens, a velocidade do eixo de rotação, que está conectado ao gerador de eletricidade, aumenta. Gerando, assim, a energia.
Um aerogerador consiste em um gerador elétrico movido por uma hélice, que, por sua vez, é movida pela força do vento. A hélice pode ser vista como um motor a vento, cuja quantidade de eletricidade que pode ser gerada pelo vento depende de quatro fatores:

  • da quantidade de vento que passa pela hélice;
  • do diâmetro da hélice;
  • da dimensão do gerador;
  • do rendimento de todo o sistema.

O Surgimento dos Moinhos de Vento:


Parece ser difícil afirmar com segurança a época em que surgiram os primeiros moinhos de vento, há indicações sobre tais motores primários já no século X. Este assunto é bem discutido no livro “Uma História das Invenções Mecânicas” de Abbot Payson Usher, editado pela primeira vez em 1929 e reproduzido no Brasil pela editora Papirus Ciência, o livro cita relato de geógrafos descrevendo moinhos de ventos usados no Oriente Médio para bombeamento d’água. O mesmo aponta ainda referências diversas como historias e crônicas – mas, neste caso, considerando sua veracidade incerta – que mencionam o uso dos moinhos de vento já em 340 d.C.
Ainda conforme a citada publicação, até a sua introdução na Europa por volta do século XII, os moinhos de vento eram projetados em função da direção predominante dos ventos, tendo o seu eixo motor direção fixa. As características de variação de intensidade e direção dos ventos na Europa incentivaram a criação de mecanismos para mudança de direção do eixo dos cata-ventos, surgindo, então, os primeiros modelos onde o eixo das pás podia ser girado em relação ao poste de sustentação.
Na Holanda, onde os moinhos de vento eram usados desde o século XV para drenarem as terras na formação dos pôlderes, a invenção dos moinhos de cúpula giratória, que permitia posicionar o eixo das pás em função da direção dos ventos, é registrada como um grande incremento de capacidade destes, e grande progresso nos sistemas de dessecamento.


Os Aerogeradores:


Com o surgimento da máquina a vapor, dos motores de combustão interna e das grandes usinas de eletricidade e rede de distribuição, os sistemas eólicos foram relegados a um segundo plano por um bom tempo, permanecendo em algumas aplicações, como o bombeamento d’água em áreas rurais e salinas, além de outras mais raras.
Durante a crise do petróleo, na década de 70, a energia eólica voltou a ser bastante cogitada, e os avanços da aerodinâmica e surgimento da eletrônica, permitiu o aparecimento de aerogeradores muito eficientes e com o custo por kW, quando utilizado em sistemas de grande porte interligados a rede de distribuição, comparável com o das hidroelétricas, com isto desde a década de 80, tem sido cada vez mais comuns a instalação de parques eólicos em vários países principalmente da Europa e nos Estados Unidos. Atualmente, podem ser encontrados, em nível comercial, aerogeradores com potências nominais de até 1,5MW.
Os aerogeradores pequenos para sistemas autônomos de carregamento de baterias, também evoluíram bastante incorporando novas tecnologias, tendo com isto ampliando muito sua faixa de utilização. Atualmente, existem várias opções na faixa de 50 a 600W nominais.


Aspectos Positivos da Energia Eólica:
A energia eólica é considerada a energia mais limpa do planeta, disponível em diversos lugares e em diferentes intensidades, uma boa alternativa às energias não-renováveis.
Aspectos Negativos e Impactos da Energia Eólica:

Apesar de não queimarem combustíveis fósseis e não emitirem poluentes, fazendas eólicas não são totalmente desprovidas de impactos ambientais. Elas alteram paisagens com suas torres e hélices e podem ameaçar pássaros se forem instaladas em rotas de migração. Emitem certo nível de ruído (de baixa freqüência), que pode causar algum incômodo. E, além disso, podem causar interferência na transmissão de televisão.

O custo dos geradores eólicos é elevado, porém o vento é uma fonte inesgotável de energia. E as plantas eólicas têm um retorno financeiro a um curto prazo.

Outro problema que pode se citado é que em regiões onde o vento não é constante, ou a intensidade é muito fraca, obtêm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, há desperdício de energia.

Perspectivas Futuras:


Na crise energética atual, as perspectivas da utilização da energia eólica são cada vez maiores no panorama energético geral, pois apresentam um custo reduzido em relação a outras opções de energia. E, embora o mercado de usinas eólicas esteja em crescimento no Brasil, ele já movimenta 2 bilhões de dólares no mundo. Existem 30 mil turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo, com capacidade instalada da ordem de 13.500 MW.

A Energia Eólica no Brasil:

A energia eólica pode garantir 10% das necessidades mundiais de eletricidade até 2020, pode criar 1,7 milhão de novos empregos e reduzir a emissão global de dióxido de carbono na atmosfera em mais de 10 bilhões de toneladas.
A Energia Eólica no Brasil:
No Brasil, a energia eólica é bastante utilizada para o bombeamento de água na irrigação, mas quase não existem usinas eólicas produtoras de energia elétrica. No final de 2007, o Brasil possuía uma capacidade de produção de 247 MW, dos quais 208 MW foram instalados no decorrer de 2006. O Brasil é o país da América Latina e Caribe com maior capacidade de produção de energia eólica.
O primeiro projeto de geração no país foi desenvolvido em Pernambuco, na ilha de Fernando de Noronha, para garantir o fornecimento de energia para a ilha que antes só contava com um gerador movido a diesel.
Quase todo o território nacional possui boas condições de vento para instalação de aerogeradores. A energia eólica brasileira teve um grande impulso com o programa do Governo Federal, o Proinfa, que possibilitará a instalação de novas usinas em diversas localidades brasileiras, principalmente no litoral nordestino e no litoral sul do Brasil. Desde 2000 foram instaladas as usinas de Mucuripe (Fortaleza-CE), Prainha (CE), e as maiores são o Parque Eólico de Osório (RS), que produz 150 MW e a de Rio do Fogo (Rio do Fogo-RN).
Além disso, vários estados brasileiros estão iniciando programas de levantamento de dados de vento. Hoje, existem mais de cem anemógrafos computadorizados espalhados pelo território nacional.
Considerando o grande potencial eólico do Brasil, confirmado através de estudos recentes, é possível produzir eletricidade a custos competitivos com centrais termoelétricas, nucleares e hidroelétricas, com custo reduzido.

Flávia Najar (nº 17) T: 1202

Fontes:
http://www.aondevamos.eng.br/textos/texto01.htm

http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_e%C3%B3lica_no_Brasil
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_e%C3%B3lica
http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/artigos/eolica.html

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