energia eolica

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UNIDADE ACADÊMICA DE GRADUAÇÃO 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRICIDADE INDUSTRIAL: 
Energia eólica – 2018/2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2018 
Resumo: A energia eólica é uma fonte de captação de energia renovável que vem se destacando ao 
longo dos tempos, por principalmente não emitir poluentes e ser considerada a fonte de energia mais 
limpa do planeta. Apesar de possuir consideráveis vantagens, a energia eólica tem algumas 
desvantagens como a intermitência de vento para geração constante de energia, poluição sonora, as 
instalações impactam na paisagem local e por fim o impacto sobre a migração das aves. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 A energia eólica é o processo pelo qual o vento é transformado em energia cinética e a partir 
dela em eletricidade com o uso de equipamentos específicos. Pode ser obtida em locais diversificados 
da Terra, desde que sejam implantadas as instalações adequadas. 
A ONU (Organização das Nações Unidas) classifica a energia eólica como MDL (Mecanismo 
de Desenvolvimento Limpo) e a colocou como prioridade para investimentos no incentivo à 
chamada economia verde. 
 É a mais buscada entre as fontes de energia renováveis, é a opção às fontes não-renováveis 
que mais são utilizadas para abastecimento em todos os países. Os modelos de exploração de energia 
predominantes recebem críticas pelos intensos impactos ambientais que geram. 
As termoelétricas contribuem para o efeito estufa devido ao lançamento de resíduos da queima 
dos combustíveis, as hidrelétricas alagam imensas áreas e alteram o curso dos rios e as usinas 
nucleares representam risco de contaminação permanente por radiação. 
 A energia eólica é gerada com a movimentação de grandes turbinas conhecidas 
por aerogeradores, em formato de cata-vento ou de moinhos. As turbinas são instaladas em regiões 
onde há os ventos chamados predominantes. 
Seu funcionamento é basicamente feito pela transformação da energia cinética, em energia 
mecânica ou energia elétrica. 
 A exploração comercial da energia eólica no Brasil começou em 1992, quando foi instalado 
o primeiro aerogerador em Fernando de Noronha (PE). A matriz atual conta com 298 usinas eólicas 
instaladas e coloca o País como líder do setor no mercado sul-americano. 
A produção diária média é de 2,9 megawatts médios, o suficiente para abastecer 13 milhões 
de pessoas. A energia eólica representa 3,5% da matriz energética brasileira. A meta do Ministério 
das Minas e Energia é chegar a 11% até 2023. 
 
2. EMBASAMENTO TEÓRICO DO SISTEMA DE ENERGIA EÓLICA 
https://www.todamateria.com.br/onu/
https://www.todamateria.com.br/economia-verde/
https://www.todamateria.com.br/usina-termoeletrica/
https://www.todamateria.com.br/usina-hidreletrica/
https://www.todamateria.com.br/usina-nuclear/
https://www.todamateria.com.br/usina-nuclear/
 
Para gerar eletricidade, o aerogerador (ou turbina eólica) funciona de maneira similar a um 
moinho de vento, em que a energia das massas de ar é convertida em energia mecânica, auxiliando 
agricultores com a moagem de grãos e bombeamento de água. Na turbina eólica, o vento movimenta 
as pás e faz girar o rotor, que transmite a rotação ao gerador, que, por sua vez, converte essa energia 
mecânica em energia elétrica. 
 
Figura 01: Funcionamento de equipamento. 
 
 
 
 
 
 
 
3. DESCRIÇÃO DETALHADA DO ASSUNTO 
 
3.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO: 
 
Figura 02: Componentes do equipamento. 
 
Pás: captam o vento, convertendo sua potência ao centro do rotor. São construídas em 
processo praticamente artesanal a partir de materiais como o plástico e a fibra de vidro. O desenho 
das pás emprega as mesmas soluções técnicas usadas pela Aeronáutica nos cálculos de engenharia 
das asas dos aviões. 
Rotor: elemento de fixação das pás que transmite o movimento de rotação para o eixo de 
movimento lento. Um de seus principais componentes é o sistema hidráulico que permite o 
movimento das pás em distintas posições para otimizar a força do vento ou parar a turbina por 
completo. 
Torre: elemento que sustenta o rotor e a nacele na altura apropriada ao seu funcionamento. 
Embora a maioria das torres sejam de aço, como foram originalmente construídas, hoje já existe 
modelos em concreto. 
Nacele: compartimento instalado no alto da torre composto por caixa multiplicadora, freios, 
embreagem, mancais, controle eletrônico e sistema hidráulico. É o componente de maior peso do 
sistema. Dependendo do fornecedor da turbina, ela pode pesar até 72 tonelada; 
Caixa de transmissão: tem a função de transformar as rotações que as pás transmitem ao 
eixo de baixa velocidade (19 a 30 rpm), de modo que entregue ao eixo de alta velocidade as rotações 
que o gerador precisa para funcionar (1.500 rpm); 
Gerador: converte a energia mecânica do eixo em energia elétrica; 
Anemômetro: mede a intensidade, a velocidade e a direção do vento. Esses dados são lidos 
pelo sistema de controle, que garante o posicionamento mais adequado para a turbina. 
 
3.2 VANTAGENS E DESVANTAGENS EM RELAÇÃO AO SISTEMAS 
CONVENCIONAIS: 
Entre suas principais vantagens podemos mencionar que: 
● É uma tecnologia inesgotável; 
● Não emite gases poluentes e não gera resíduos; 
● Os parques eólicos podem ser utilizadas também para outros meios, como a agricultura e 
a criação de gado; 
● É uma das fontes mais baratas de energia, podendo competir em termos de rentabilidade 
com as fontes de energia tradicionais; 
● Não requer uma manutenção frequente, uma vez que sua revisão é semestral; 
● Em menos de seis meses o aerogerador recupera a energia que foi gasta para ser 
fabricado. 
No entanto, suas desvantagens não podem ser esquecidas: 
● Como é preciso um fenômeno da natureza para funcionar, às vezes a energia não é 
gerada em momentos necessários, o que torna difícil a integração da produção dessa 
tecnologia; 
● Pode ser superada pelas pilhas de combustível (H2) ou pela técnica da bombagem 
hidroelétrica; 
● Os parques eólicos geram um grande impacto visual devido aos aerogeradores; 
● Causa impacto sonoro, pois o vento bate nas pás produzindo um ruído constante de 
aproximadamente 43 decibéis, tornando necessário que as habitações mais próximas 
estejam no mínimo a 200 metros de distância; 
● Pode afetar o comportamento habitual de migração das aves. 
3.3 HISTÓRICO DE UTILIZAÇÃO: 
Crescimento e capacidade acumulada de produção energia eólica no mundo: 2001-2017 
 
Figura 03: Utilização da enercia eólica no mundo. 
 
A capacidade global acumulada de produção de energia eólica continua aumentando, tendo 
passado de 23 GW em 2001, para 198 GW em 2010 e 539 GW em 2017. Em 17 anos a capacidade 
global instalada cresceu 22,6 vezes, que dá uma média de variação anual de 20% ao ano entre 2001 
e 2017. É um crescimento muito expressivo, porém a variação anual chegou a crescer 32% em 2009 
e caiu para 11% em 2017 em relação a 2016. A capacidade instalada acumulada que estava dobrando 
em 4 anos, passou a necessitar 7 anos para dobrar. 
 
 
Figura 04: Capacidade instalada e acumulada por país até 2017. 
 
A nação líder na instalação anual e na capacidade acumulada é a China, que acrescentou 19.5 
GW de energia eólica em 2017 (representando 37% de todo o incremento mundial) e acumulou um 
montante de 188,2 GW (35% do total mundial). Em segundo lugar vem os Estados Unidos (EUA) 
que acrescentou 7 GW em 2017 (13% do total) e atingiu 89 GW de energia eólica acumulada (17% 
do total mundial). Em terceiro lugar vem a Alemanha, que acrescentou 6,6 GW e chegou a um volume 
acumulado de 56,1 GW (10% do total mundial). A Grã-Bretanha vem em quarto lugar. 
No Brasil, a capacidade instalada em 2017 foi de 2 GW (4% do total global) e a 
capacidade acumulada atingiu 12,8 GW (2% do total global). O país passou do 9º para o 8º 
lugar em capacidade instalada acumulada (ultrapassou o Canadá). Todavia, dadas as suas 
dimensões territoriais, populacionaise econômicas o Brasil tem feito pouco na produção de 
energia eólica e tem apenas 2% da capacidade instalada global. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
A energia eólica é uma das opções aos combustíveis fósseis por não emitir poluentes, por isso 
tem grande potencial de uso. O problema é o custo de implantação elevado, além do impacto 
ambiental. 
Apesar da grandiosidade dos modernos moinhos de vento, a tecnologia utilizada continua a 
mesma de há 1000 anos, baseada em cata-ventos de pás que possibilita a colisão com objetos voadores 
e animais silvestres. Já existem outras tecnologias como as turbo velas, que tem o princípio 
semelhante em coletar o movimento proveniente dos ventos, porém sem hélices, o que proporciona 
uma captura sem som e evita colisões. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. REFERÊNCIAS 
 
ENERGIA Eólica. Disponível em: <https://www.todamateria.com.br/energia-eolica/>. Acesso 
em: 04 nov. 2018. 
 
SAIBA como funciona o aerogerador, que transforma vento em eletricidade. 2016. Disponível 
em: <http://atlanticenergias.com.br/saiba-como-funciona-o-aerogerador-que-transforma-vento-
em-eletricidade/>. Acesso em: 07 nov. 2018. 
 
ENERGIA Eólica: Vantagens e Desvantagens. 2016. Disponível em: 
<https://evolucaoenergiaeolica.wordpress.com/vantagens-e-desvantagens/>. Acesso em: 07 
nov. 2018. 
 
DE CERQUEIRA E FRANCISCO, Wagner. Energia Eólica. 2016. Disponível em: 
<https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/geografia/energia-eolica.htm>. Acesso em: 03 nov. 
2018. 
 
GWEC. Organization. Global Wind Statistics. 2018. Disponível em: <http://gwec.net/wp-
content/uploads/vip/GWEC_PRstats2017_EN-003_FINAL.pdf>. Acesso em: 07 nov. 2018.