O que é energia eólica?
A energia eólica é um tipo de energia renovável e sustentável que vem se desenvolvendo e ganhando espaço nos últimos anos, principalmente depois da crise do petróleo entre 1970 e 1980.
De forma bem resumida e didática, a energia eólica é processo pelo qual o vento é convertido em energia cinética e, a partir dela em energia elétrica com a utilização de equipamentos específicos, como turbinas e aerogeradores.
É importante salientar que o processo de produção de energia eólica é muito semelhante aos processos de geração de energia a partir de outros fontes, pois o mecanismo e o processo físico são os mesmos, que é através de geradores que convertem energia mecânica em elétrica. Portanto, a produção de energia eólica está relacionada com fenômenos físicos, como o eletromagnetismo, diferenciando das demais energias apenas na utilização do vento para movimentar o rotor dos geradores.
Origem e história da energia eólica
A energia eólica, junto com a solar, é uma das fontes energéticas mais antiga utilizada pelo homem. Sua utilização, segundo registros históricos, começou com os egípcios que utilizavam embarcações a vela para navegar o Rio Nilo durante o primeiro império.
Depois das velas usadas nas embarcações, surgiram os primeiros moinhos de ventos localizados principalmente na Ásia e no Oriente Médio e tinha como funcionalidade o bombeamento de água e a moagem de grãos.
Origem e desenvolvimento da energia eólica no Brasil
A produção de energia eólica no Brasil é muito recente e teve início em 1922, quando foi instalado o primeiro aerogerador em Fernando de Noronha.
No entanto, foi a partir de 2005 que a capacidade instalada de projetos eólicos segue em crescimento. A Matriz atual conta com mais de 800 parques eólicos e mais de 9000 aerogeradores instalados em todo o país, fazendo com que essa fonte de energia fique em segundo lugar no que tange a produção de energia, e colocando o Brasil como o principal desenvolvedor de energia nesse setor na América Latina. É importante salientar que a grande maioria desses complexos estão localizados na região Nordeste, principalmente na Bahia, Rio Grande do Norte e Piauí.
Principais vantagens da utilização da energia eólica:
- Não emite gases que agravam as condições climáticas;
- É uma fonte de energia inesgotável, ou seja, é renovável;
- Aumenta a autonomia energética do país;
- Reduz a dependência de combustíveis fósseis;
- É uma fonte barata de energia se for considerado o investimento a longo prazo;
Principais desvantagens da utilização da energia eólica
- Poluição sonora, as turbinas geram ruídos quando estão operando;
- Impacto sobre a migração das aves;
- Intermitência do vento e integração para a geração constante de energia;
- A instalação modifica a paisagem.
Como funciona uma turbina eólica?
Uma turbina eólica ou gerador eólico conta com uma enorme tecnologia para transformar os ventos em eletricidade, o processo de conversão é indireto, pois primeiro a turbina converte a energia dos ventos em energia mecânica e depois em elétrica.
As principais partes de uma turbina eólica são:
Pás
É a parte da turbina responsável por captar a energia cinética/movimento dos ventos e transferi-la para o rotor da turbina. Essas pás utilizam os mesmos perfis aerodinâmicos das asas de aviões e criam a força de sustentação necessária para realizar o movimento.
Rotor
É a parte localizada frontalmente na turbina e tem como finalidade fazer a conexão entre as pás e o aerogerador e, dependendo do tipo de turbina, pode pesar mais de 30 toneladas
Torre
É a estrutura que sustenta o rotor e as pás do aerogerador em uma altura ideal para a captação dos ventos. É importante mencionar, que o material utilizado na fabricação dessas torres, normalmente são o aço ou o concreto.
Anemômetro
O anemômetro é um dispositivo no topo do aerogerador que tem a finalidade de medir a intensidade e velocidade dos ventos.
Miniturbina e produção de energia eólica residencial
A imagem mais comum associada a em energia eólica são turbinas enormes em uma planície, mas já existem muitas opções de turbinas projetadas e dimensionadas para outros cenários, como centros urbanos e pequenas propriedades rurais.
Assim como a energia solar, a energia eólica já pode ser produzida por conta própria para as demandas internas e residenciais. Para a energia eólica existem os sistemas semelhantes ao off-grid ou autônomo (que tem como principal característica o funcionamento sem a conexão a rede elétrica) e o on-grid (sistema permanece conectado à rede elétrica) existente para a energia solar.
Funcionamento das mini turbinas eólicas
As mini turbinas usam a superfícies de um telhado qualquer em aclive para captar e concentrar o vento em maioria, para utilizar na geração de energia, aproveitando seu efeito de foco. Após isso, o vento capturado é forçado a percorrer sobre a superfície do telhado e formar um “gargalho” na crista do telhado, acelerando o ar constante por meio da mini turbina eólica.
É de grande valia salientar que as mini turbinas são planejadas e projetadas para serem instaladas no extremo de telhados independente de serem comerciais ou residenciais, a fim de gerar energia renovável. As mini turbinas eólicas garantem que a geração de energia elétrica limpa seja consistente até mesmo em condições de vento forte, imprevisíveis e inconsistente.
No entanto, a produção de energia eólica residencial através de miniturbinas ainda é muito pequena se comparado com a energia solar, principalmente pelo custo de instalação e pelo fato das miniturbinas gerar ruídos sonoros, o que dificulta sua instalação nos grandes centros. Ademais, o mercado ainda é incipiente em todo país para essa modalidade no que tange a produção de energia elétrica, isto é, a utilização de mini geradores para a geração distribuída de energia não é tão conhecido. É de grande valia mencionar que a produção de energia eólica em casa tem um funcionamento igual ao de grandes parques eólicos, contudo, com um tamanho reduzido.
Curiosidades sobre o tema:
- Os aerogeradores possuem mecanismos de segurança que controlam a velocidade do rotor e das pás mesmo em momentos de rajadas de ventos fortes;
- As turbinas eólicas possuem um sistema de freio que permite parar a sua rotação e, consequentemente, a geração de energia, quando for necessário;
- O Nordeste do Brasil é a região que possui o maior potencial de energia eólica no país;
- Foi na década de 70, devido a crise do petróleo, que a energia eólica adquiriu maior relevância.
Referências
CASTRO, Rui MG; RENOVÁVEIS, Energias; DESCENTRALIZADA, Produção. Introdução à energia eólica. Lisboa: Portugal: Universidade Técnica de Lisboa, 2004.
LAGE, Elisa Salomão; PROCESSI, Lucas Duarte. Panorama do setor de energia eólica. 2013.
PARIZOTTO, Roberson Roberto et al. Análise e viabilidade técnica de implantação de aerogeradores eólicos de pequeno porte em residências. Acta Iguazu, v. 1, n. 4, p. 55-64, 2012.
CUNHA, Eduardo Argou Aires et al. Aspectos históricos da energia eólica no Brasil e no mundo. Revista Brasileira de Energias Renováveis, v. 8, n. 4, 2019.
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