Perspectiva do Grupo

A energia eólica é uma das fontes renováveis que apresenta maiores vantagens na geração de energia elétrica. Em todo o mundo, o uso dessa energia na geração complementar de eletricidade tem sido constantemente difundido e se espera um crescimento ainda mais significativo para
os próximos anos.
A energia eólica tem um futuro ainda mais promissor com a conscientização pública das suas
vantagens como fonte renovável de energia e a progressiva competitividade econômica. As questões ambientais estão cada vez mais difundidas e atitudes em favor ao meio ambiente estão se tornando parte integrante dos processos.
Na questão energética não poderia ser diferente. Grande parte dos problemas ecológicos de
efeito global tais como chuva ácida, efeito estufa, entre outros, são provenientes do setor energético. A utilização de soluções energéticas que agridem em menor escala o meio ambiente tem mostrado a energia eólica como uma fonte alternativa de grande importância na elaboração de novos cenários energéticos ecologicamente melhores.
Mesmo apresentando, como toda tecnologia energética apresenta, algumas características
ambientais desfavoráveis, conforme visto neste trabalho, o aproveitamento dos ventos para geração de energia elétrica deve ser encorajado e algumas destas características podem ser significativamente minimizadas e até mesmo eliminadas com planejamento adequado e inovações tecnológicas.

Um Pouquinho da História

"Acredita-se que os egípcios foram os primeiros a fazer uso do vento, utilizando velas em seus barcos e até mesmo como ajuda para escravos e animais em tarefas como bombeamento de água e moagem de grãos(mós), a seguir os persas deram origem ao primeiro moinho de vento vertical, e mais tarde este sistema foi aproveitado pelos árabes e utilizados em outras partes do mundo, sofrendo transformações que variam de região para região.
Moinhos são instalações que possuem conjuntos de mecanismos capazes de converter a energia do vento em energia aproveitável. Estes mecanismos basicamente possuem uma ou mais pás conectadas a um eixo central ao qual accionam outros mecanismos que podem servir para bombear água, moagem de grãos (mós) ou gerar electricidade. Se estes moinhos forem utilizados como bombas ou mós, recebem o nome de Moinhos de Vento, se forem para gerar electricidade são conhecidos como Turbinas Eólicas ou AeroGeradores, podendo estes últimos estarem divididos em dois tipos: de eixo Horizontal e de eixo Vertical.
Muitas turbinas eólicas modernas podem funcionar quando o vento está a uma velocidade mínima de 20 km/h e atinge seu aproveitamento máximo aos 50 km/h (pode variar conforme a tecnologia empregada), quando atingem velocidades acima destas existem mecanismos para as desligar, actualmente as únicas limitações estão em questões urbanísticas e estudo de área.
Apesar das Energias Renováveis terem um elevado custo de instalação e manutenção, será de vital importância para a existência de uma sociedade saudável e que se preocupa com o futuro."

Fonte de informação:

http://www.inxinet.com/2008/05/29/energia-eolica/

Vantagens e Desvantagens - Energia Eólica

Vantagens para a sociedade em geral

- É inesgotável;

- Não emite gases poluentes nem gera resíduos;

- Diminui a emissão de gases de efeito de estufa (GEE).

Vantagens para as comunidades onde se inserem os Parques Eólicos

- Os parque eólicos são compatíveis com outros usos e utilizações do terreno como a agricultura e a criação de gado;

- Criação de emprego;

- Geração de investimento em zonas desfavorecidas;

- Benefícios financeiros (proprietários e zonas camarárias).

Vantagens para o estado

- Reduz a elevada dependência energética do exterior, nomeadamente a dependência em combustiveis fósseis;

- Poupança devido à menor aquisição de direitos de emissão de CO2 por cumprir o protocolo de Quioto e directivas comunitárias e menores penalizações por não cumprir;

- Possível contribuição de cota de GEE para outros sectores da actividade económica;

- É uma das fontes mais baratas de energia podendo competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais.

Vantagens para os promotores

- Os aerogeradores não necessitam de abastecimento de combustível e requerem escassa manutenção, uma vez que só se procede à sua revisão em cada seis meses.

- Excelente rentabilidade do investimento. Em menos de seis meses, o aerogerador recupera a energia gasta com o seu fabrico, instalação e manutenção.

Principais Desvantagens da energia eólica

- A intermitência, ou seja, nem sempre o vento sopra quando a electricidade é necessária, tornando difícil a integração da sua produção no programa de exploração;

- Pode ser ultrapassado com as pilhas de combustível (H2) ou com a técnica da bombagem hidroeléctrica.

- Provoca um impacto visual considerável, principalmente para os moradores em redor, a instalação dos parques eólicos gera uma grande modificação da paisagem;

- Impacto sobre as aves do local: principalmente pelo choque destas nas pás, efeitos desconhecidos sobre a modificação de seus comportamentos habituais de migração;

- Impacto sonoro: o som do vento bate nas pás produzindo um ruído constante (43dB(A)). As habitações mais próximas deverão estar, no mínimo a 200m de distância.

Armazenamento da Energia Elétrica (Energia Eólica)

A energia eólica pode ser convertida em diversas outras formas de energia através de aerogeradores ou aeromotores que podem atuar em conjunto com outros sistemas. Essa diferenciação entre “aerogeradores” e “aeromotores” é feita pelo tipo de energia que será produzida, ou convertida, pela turbina eólica para uso final: se for gerada algum tipo de energia mecânica, dizemos que é um aeromotor, se for gerada energia elétrica, dizemos que é um aerogerador.

Entretanto, a energia dos ventos não é constante (em alguns períodos do ano venta muito, em outras quase não há ventos) por isso, quando a demanda por energia é constante, é necessário utilizar mecanismos para armazenar, de forma indireta, a energia dos ventos, ou seja, a energia gerada na forma elétrica ou mecânica. Assim, nas ocasiões em que a produção de energia pelas turbinas for maior que a demanda pode-se armazenar o excedente para usar quando a situação se inverter. Digamos que esta seja uma forma de não “desperdiçar” a energia produzida.
Podemos dividir as formas de armazenamento indireto da energia eólica em dois grupos: mecânicas e elétricas. A diferença entre ambas, é que na primeira (mecânica) são utilizados mecanismos que usam forças de natureza mecânica para realizar o armazenamento e, na segunda (elétrica), é usado o excedente da eletricidade gerada pela turbina para acionar os mecanismos de armazenamento.

No caso da energia elétrica temos o inconveniente de que ela não pode ser armazenada como “energia elétrica”. Então são usados alguns mecanismos para armazená-la sob outras formas. Veja a seguir os mecanismos mais utilizados e alguns exemplos de como podem armazenar energia:

- Bateria: a bateria é um conjunto de células eletroquímicas capazes de armazenar a energia eólica – elétrica sob a forma de energia química. Existem basicamente dois tipos de baterias eletroquímicas: as recarregáveis e as não-recarregáveis. As baterias recarregáveis são aquelas onde é possível reverter as reações de oxidação-redução dos componentes químicos da bateria para que se possa gerar energia novamente; e as não-recarregáveis, são aquelas onde não é possível (ou é muito difícil) reverter a reação. As primeiras é que são usadas para o armazenamento da energia eólica (elétrica), pois, uma vez que a bateria foi usada pode-se recarregá-la usando o excedente produzido pela turbina.

- Geração de H2: a energia eólica – elétrica pode ser convertida e depois armazenada sob a forma de energia química do hidrogênio. A conversão se dá pelo processo de eletrólise da água, quando as moléculas de água são separadas, pela ação de corrente elétrica, em átomos de hidrogênio e oxigênio e liberam energia. O hidrogênio, então, poderá ser armazenado para posterior utilização em células combustíveis (que recombinam o oxigênio do ar com o hidrogênio para gerar eletricidade) de três formas diferentes: comprimido e engarrafado, liquefeito e armazenado em garrafas isoladas termicamente ou absorvido em hidratos metálicos.

- Calor: o armazenamento do excedente da energia eólica – elétrica sob a forma de calor (energia térmica) pode ser feito com o uso de resistores. Os resistores são componentes que transportam corrente elétrica e ao fazê-lo se aquecem liberando calor. Os resistores podem usados, por exemplo, para aquecer água que ficará armazenada em um recipiente térmico ou na forma de vapor, a fim de que o calor possa ser usado novamente mais tarde.

- Motor-bomba: nesta forma de armazenamento o que se faz é usar a energia elétrica produzida pelo sistema eólico para alimentar uma bomba, movida a eletricidade, que irá transportar a água de um corpo hídrico para um reservatório em determinada altura. A energia ficará então, armazenada sob a forma de energia potencial da massa de água armazenada que, quando for necessário será liberada e poderá acionar uma turbina geradora de eletricidade (parecido com uma usina hidrelétrica só que em proporções menores).

- Motor-compressor: o motor compressor é um mecanismo que permite o armazenamento da energia eólica – elétrica na forma de energia potencial do ar comprimido que pode ser armazenado em um recipiente próprio para posterior utilização no acionamento de turbinas gerando, novamente, eletricidade.

- Motor-volante: o volante (também chamado de flywheel), é uma roda que armazena a energia através do movimento giratório (energia cinética) por tempo “indeterminado” (baseado na lei da conservação da energia a roda em movimento tende a permanecer em movimento desde que não sofra a ação de nenhuma força contrária. Na flywheel existem mecanismos que anulam as forças contrárias então, enquanto eles se mantiverem íntegros o volante continuará girando.). A diferença entre o motor-volante e o volante-mecânico é somente a forma de “dar a partida”: no primeiro, usa-se a energia elétrica para acionar o movimento do volante e no segundo usa-se a energia mecânica.

Fonte: NETO, P. A. B. Energia Eólica, UFLA/FAEPE, Lavras.

http://www.fem.unicamp.br

http://www.cresesb.cepel.br

A formação dos ventos

O vento, que é o deslocamento de uma massa de ar, ocorre quando duas massas de ar de densidades diferentes (pressões diferentes) se interagem. Aparece um fluxo de ar da região de maior pressão para a região de menor pressão até estabilizar as pressões entre essas regiões.

A força que leva o ar de uma alta para uma baixa pressão é chamada de gradiente de pressão. Esse é o processo inicial de formação dos ventos. Quando o vento começa a tomar velocidade aparece a interferência da rotação da Terra.

Se a Terra não girasse, o ar sopraria diretamente da alta para a baixa pressão. Isso realmente ocorre no movimento do ar em pequena escala, mas quando ele se move sobre uma grande distância, é desviado devido a rotação da Terra sobre seu eixo.

Energia eólica no Brasil não depende apenas do vento

A falta de inovação tecnológica é o principal obstáculo para o desenvolvimento do setor de energia eólica no Brasil, de acordo com Ivonice Campos, diretora executiva da Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEE).

No Brasil:

O setor de energia eólica está em franca expansão mundial e dá seus primeiros passos no Brasil, onde o potencial energético total é de 143 mil megawatts - praticamente o dobro da potência instalada atualmente no país.
"Temos muito ainda a fazer do ponto de vista tecnológico para tornar a energia eólica competitiva. Precisamos desenvolver tecnologias de torres, de pás, geradores e componentes", disse à Agência FAPESP a engenheira, que também é secretária executiva do Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa (Confap).

Segundo Ivonice, o setor está em plena expansão: em 2006, dos US$ 70 bilhões investidos no mundo em energias renováveis, 35% corresponderam à energia eólica. "O Brasil tem uma grande vantagem competitiva no setor, por ter 70% da população concentrada na faixa litorânea. E nosso maior potencial está nos litorais do Sul e do Nordeste, exatamente nas extremidades do Sistema Interligado Nacional de energia", disse.

Turbinas e Sensores

De acordo com a engenheira, diversas iniciativas estão sendo tomadas em universidades e centros de pesquisa brasileiros para o setor. A mais nova delas é o Centro de Excelência em Energia Eólica inaugurado no último dia 8 pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUC-RS).
"O centro conta com novas instalações, instrumentos e túneis de vento para avaliar o desempenho de turbinas eólicas e calibrar sensores que medem a velocidade do vento", disse.

Novas Turbinas

O centro já apresentou resultados do desenvolvimento de novos modelos de turbinas eólicas de eixo vertical com a instalação de uma unidade para testes em Imbé, no Rio Grande do Sul. A turbina tem um rotor que trabalha com o vento em todas as direções, além de ter um gerador elétrico fixado no nível do solo, facilitando o acesso à manutenção.

Questões Legais

Além da tecnologia, o desenvolvimento do mercado de energia eólica no país precisa, segundo Ivonice, de uma mudança nas modalidades contratuais. "Precisamos de um modelo semelhante ao das hidrelétricas, com prazos de contratos de 20 a 30 anos, com realização de contratos em blocos anuais. As condições de financiamento também devem ser semelhantes às das hidrelétricas", disse.

Fonte: www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/

Tipos de Turbinas Eólicas

Turbinas eólicas de eixo horizontal:

Podem ser de uma, duas, três, quatro pás ou multipás. A de uma pá requer um contrapeso para eliminar a vibração. As de duas pás são mais usadas por serem fortes, simples e mais baratas do que as de três pás. As de três pás, no entanto, distribui as tensões melhor quando a máquina gira durante as mudanças de direção do vento. As multipás não são muito usadas, pois são menos.

Turbinas eólicas do eixo vertical:

Não são muito usadas, pois o aproveitamento do vento é menor. As mais comuns são três: SAVONIUS, DARRIEUS E MOLINETE.

Fonte: www.vitruvius.com.br/