3°H - Trabalho de Física e Geografia

O que é energia eólica?

Energia eólica é a energia cinética que provém das massas de ar em movimento, ou seja, do vento. Com o uso das turbinas eólicas (aero geradores), a energia cinética de translação é transformada em energia cinética de rotação, assim gerando eletricidade.
Para gerar eletricidade, as primeiras tentativas aconteceram no final do século XIX (já que antigamente as finalidades eram o bombeamento da água, moagem de grãos), mas, o interesse e os investimentos para estudos vieram surgir apenas na década de 1970, com a crise mundial do petróleo.
A primeira turbina eólica comercial que foi ligada à rede elétrica pública foi instalada na Dinamarca, em 1976. Hoje já são mais de 30 mil espalhadas pelo globo terrestre.
Estima-se que em 2020, 12% da energia gerada no mundo será gerada pela força dos ventos
Os avanços tecnológicos, como melhor aerodinâmica, estratégias de controle, operação das turbinas, etc., tornaram esse meio de produção de energia mais barato e também melhorou a confiabilidade e a eficiência deste meio limpo de geração de energia.
Para entendermos como uma turbina dessas que nós vemos pela televisão ou então passamos por uma pela estrada funciona, primeiramente essas grandes turbinas que chegam a 70 metros de altura, precisam de um lugar que vente bastante e o ano inteiro, tendo isso, podemos começar a explicar como funciona uma gigante dessas.
Primeiramente a corrente de ar (vento) passa pelas pás, que são feitas de fibra de vidro, feito isso, a turbina gira, fazendo rodar um eixo que leva diretamente ao multiplicador de velocidade, onde se encontra uma serie de engrenagens que fazem o eixo maior ficar menor e girar mais rápido, passa pelo aclopamento elástico que serve como um tipo de junção, que ai depois gira o eixo do gerador elétrico, que gera uma corrente alternada, o que seria uma corrente alternada, é uma corrente elétrica cujo sentido varia no tempo,ou seja, quando não há vento, não há energia, essas turbinadas giram em uma certa velocidade, quando essa velocidade é ultrapassada, por ventos fortes, é usado uma serie de freios para freiar o eixo que vai dentro da torre, quando esses freios falham, as turbinas se quebram, pois as mesmas são leve e quebram as pás jogando pedaços a muitos metros de distância, mas isso é muito dificil de acontecer, pois há um controle constante dessas mostruosas, tanto como uma sala de controle quanto manutenção constante através de operários, para se orientarem, as turbinas tem um sensor de vento que as direcionam para o lugar exato onde se localiza o vent, por isso que quando passamos na estrada, todas as turbinas estão viradas para o mesmo lugar.

Vantagens sobre o uso de energia eólica
O uso de energia eólica possui várias vantagens em relação as energias tradicionais e mesmo em comparação com outros tipos de energias renováveis, devido ao seu maior desenvolvimento. Suas principais vantagens são que:
- É inesgotável.
- Não emite gases poluentes nem resíduos de longa duração.
- É uma das fontes mais baratas de energia e pode competir com as fontes de energia tradicionais.
- Contribui para reduzir a elevada dependência energética do exterior e não necessita da utilização de combustíveis.
- O seu uso permite uma diminuição da emissão de dióxido de carbono para cumprimento dos compromissos do Protocolo de Quioto.
- Em menos de seis meses, o aero gerador recupera a energia gasta com a sua fabricação, instalação e manutenção.
- Os aero geradores não necessitam de abastecimento de combustível e não precisam de muita manutenção, sendo que sua revisão ocorre a cada seis meses.

Capacidade mundial
Em 1990, a capacidade instalada no mundo era inferior a 2.000 MW. Em 1994, ela subiu para 3.734 MW, divididos entre Europa (45,1%), América (48,4%), Ásia (6,4%) e outros países (1,1%). Quatro anos mais tarde, chegou a 10.000 MW e no final de 2002 a capacidade total instalada no mundo ultrapassou 32.000 MW. O mercado tem crescido substancialmente nos últimos anos, principalmente na Alemanha, EUA, Dinamarca e Espanha, onde a potência adicionada anualmente supera 3.000 MW (BTM, 2000; EWEA; GREENPEACE, 2003).
Esse crescimento de mercado fez com que a Associação Européia de Energia Eólica estabelecesse novas metas, indicando que, até 2020, a energia eólica poderá suprir 10% de toda a energia elétrica requerida no mundo. De fato, em alguns países e regiões, a energia eólica já representa uma parcela considerável da eletricidade produzida. Na Dinamarca, por exemplo, a energia eólica representa 18% de toda a eletricidade gerada e a meta é aumentar essa parcela para 50% até 2030. Na região de Schleswig- Holstein, na Alemanha, cerca de 25% do parque de energia elétrica instalado é de origem eólica. Na região de Navarra, na Espanha, essa parcela é de 23%. Em termos de capacidade instalada, estima-se que, até 2020, a Europa já terá 100.000 MW (WIND FORCE, 2003).

A energia eólica e o meio ambiente
Capazes de abastecerem pequenas cidades, e tendo presença participativa em lugares mais povoados, são uma alternativa para evitar construções de reservatório e em épocas sazonais, não depender da energia gerada nas hidroelétricas
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.
Apesar de não queimarem combustíveis fósseis e não emitirem poluentes, fazendas eólicas não são totalmente desprovidas de impactos ambientais. Elas interferem as paisagens com suas torres e hélices e podem ameaçar pássaros se forem instaladas em rotas de migração. Emitem um certo nível de ruído, que pode causar algum incômodo. Além disso, podem causar interferência na transmissão de televisão.

Método de Armazenamento de Energia Eólica Potencial

Foi criado por dois investigadores da Universidade da Beira Interior (IBI) um sistema capaz de armazenar a energia da força dos ventos ou da força das ondas (em períodos onde elas não sejam necessárias) em reservatórios subaquáticos feitos de plástico igual ao aplicados na fabricação de bóias oceânicas usadas para levantar pesos. Trata-se de um esquema que encaminha o excesso de energia dos geradores eólicos para um sistema que bombeia ar para esses reservatórios formado por um material flexível para recuperar essa energia, basta liberar o ar armazenado acionando com isso uma turbina capaz de produzir eletricidade, depósitos esses de 150m de diâmetro e de 30m de altura que pelo menos teoricamente tem a capacidade de abastecer cerca de mil habitantes durante um mês.

Semelhantes sistemas já existiam, mas armazenavam o ar em reservatórios subterrâneos sendo obrigados a misturar com gás natural com esse ar para poder controlar a temperatura nas diversas fases, o que tornava o sistema caro e pesado. Já o sistema desenvolvido na IBI utiliza a pressão da profundidade, o que torna desnecessário a utilização de contentores sujeitos a altas pressões. Em caso de algum acidente nesses depósitos subaquáticos o risco para qualquer um que seja é inexistente já que o ar se limita apenas a subir até a superfície.

A aplicação desse projeto destina-se aos futuros parques eólicos, só ainda não postos em prática, mas sendo possivelmente apenas uma questão de tempo até se tornarem necessários.

Disponibilidade de recursos

A medição do potencial eólico de uma região é medida através de trabalhos de coleta e análise de dados sobre a velocidade e o regime dos ventos. Dados coletados em aeroportos, estações meteorológicas e outras aplicações similares podem fornecer uma primeira estimativa do potencial bruto ou teórico de aproveitamento da energia eólica.
Para a energia eólica ser considerada proveitosa, é necessário uma velocidade de 7 a 8 m/s, a uma altura de 50 m e apenas 13% da superfície terrestre apresenta essas condições.
Estima-se que o potencial eólico bruto mundial seja de 500.000 TMh por ano, porém, apenas cerca de 10% são considerados tecnicamente aproveitáveis devido a restrições sócioambientais (existência de áreas densamente povoadas ou industrializadas e outras restrições naturais, como regiões muito montanhosas, por exemplo.). Mesmo assim, esse potencial corresponde a quatro vezes o consumo elétrico mundial.
No Brasil, os primeiros anemógrafos computadorizados e sensores especiais para energia eólica foram instalados no Ceará e em Fernando de Noronha (PE), no início dos anos 1990. Os resultados dessas medições possibilitaram a determinação do potencial eólico local e a instalação das primeiras turbinas eólicas do Brasil.