TRABALHO ELETROTECNICA

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UNIVERSIDADE TECNOLOGICA FEDERAL DO PARANÁ 
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
CURSO DE GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
LUCAS MAFFINI 
RICARDO LAPOLLI 
VINICIUS HORST 
LUCAS EIDT 
 
 
 
 
 
 
ENERGIA EÓLICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTA GROSSA 
2021 
LUCAS MAFFINI 
RICARDO LAPOLLI 
VINICIUS HORST 
LUCAS EIDT 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENERGIA EÓLICA 
Trabalho entregue como requisito da 
disciplina de Eletrotécnica do curso de 
Engenharia de Química da UTFPR Campus 
Ponta Grossa. 
Profª Paulo Sergio Parangaba Ignacio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTA GROSSA 
2021 
SUMARIO 
 
PAGINA 
1. INTRODUÇÃO.....................................................................................................................4 
2. CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO................................................................................................5 
3. ENERGIA EÓLICA NO BRASIL...............................................................................................6 
4. FUNCIONAMENTO..............................................................................................................9 
5. MEIO AMBIENTE...............................................................................................................14 
6. ECONOMIA.......................................................................................................................16 
7. REFERÊNCIAS....................................................................................................................18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
Está cada vez maior a procura de meios de produção de energia sustentáveis que substituam 
os antigos a partir da queima de combustíveis fosseis. Portanto tem crescido muito no cenário 
brasileiro e internacional o investimento em tecnologias capazes de gerar energia a partir do 
vento. 
A energia eólica é uma fonte limpa e renovável de energia, que se dá pela ação do vento 
movimentando os geradores. Para realização desse tipo de fonte alternativa é necessário a 
instalação de parques eólicos, seja em terra ou em mar, com diversos aerogeradores. 
O Brasil é um dos países com maior potencial para geração de energia eólica do mundo, 
estando atualmente entre os 10 maiores produtores nesse segmento no mundo. Entretanto, 
atualmente, cerca de 10,9% da energia total do país e proveniente dos parques eólicos, o que é 
um número bem baixo considerando o porte do país. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO 
Para que a energia eólica seja viável de ser aplicada existem alguns fatores principais que 
devem ser levados em consideração, o primeiro deles é a localização e o segundo é a condição 
climática do local escolhido. 
A localização é importante pois os parques eólicos que são necessários para gerar esse tipo 
de energia são enormes e ocupam uma grande parte de terra, além de gerarem muita poluição 
sonora e visual, então se existe civilização por perto pode ser um empecilho para o avanço do 
projeto. 
O outro ponto fundamental é o clima do local escolhido, como a matriz energética é o vento 
obviamente é necessário abundancia deste recurso. 
Mas como o vento é gerado? A radiação solar não atinge a superfície da terra de forma igual, 
portanto a zonas que se aquecem mais que as outras e em essas, o ar, que pesa menos, tende a 
subir, gerando áreas de baixas pressões. Por outro lado, nas mais frias, o ar desce e pesa mais, 
criando áreas de altas pressões. Esta diferença de pressão faz com que sejam geradas correntes 
de ar. 
O processo de instalar um parque eólico é muito complexo pois existem muitas 
características, dentro dessa base principal, que definem se um local é apropriado ou não. Além 
disso a parte financeira de rentabilidade ao longo dos anos é muito importante, e isso é realizado 
através de vários estudos e dados já adquiridos da região onde se planeja realiza o parque. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. ENERGIA EÓLICA NO BRASIL 
A energia eólica abastece milhões de casas no Brasil, já são mais de 520 parques eólicos 
espalhados pelo país, o que totaliza 13 GW de capacidade instalada. Atualmente 80% dos 
parques eólicos estão na região nordeste, sendo o Rio Grande do Norte e a Bahia os maiores 
estados produtores. 
Entretanto, por mais que o Brasil tenha muito espaço para desenvolver essa tecnologia ela 
ainda é pouco usada se comparamos com as usinas hidroelétrica e termoelétricas. Apenas 10,9% 
da produção de energia vem através das estações eólicas. 
Ainda existe muito espaço mercado para essa matriz energética e com o passar dos anos 
vem se tornando uma grande candidata para prover energia em escala nacional. 
Aqui estão listados alguns dos maiores complexos do país e suas capacidades de produção: 
 
- Parque Eólico Giribatu 
Localização: Santa Vitória do Palmar (RS) 
Capacidade instalada: 258 MW 
 
- Complexo Eólico do Alto do Sertão I 
Localização: Caetité, Guanambi e Igaporã (BA) 
Capacidade instalada: 293,6 MW 
 
- Parque Eólico de Osório 
Localização: Osório (RS) 
Capacidade instalada: 300 MW 
 
- Complexo Eólico Desenvix Bahia 
Localização: Macaúbas, Novo Horizonte e Seabra (BA) 
Capacidade instalada: 95,2 MW 
 
- Parque Eólico Sangradouro 
Localização: Arroio Sangradouro (RS) 
Capacidade instalada: 50 MW 
 
- Parque Eólico Elebrás Cidreira 1 
Localização: Tramandaí (RS) 
Capacidade instalada: 70 MW 
 
- Parque Eólico Enacel 
Localização: Aracati (CE) 
Capacidade instalada: 31,5 MW 
 
- Parque Eólico Giruá 
Localização: Giruá (RS) 
Capacidade instalada: 11 MW 
 
- Parque Eólico Beberibe 
Localização: Beberibe (CE) 
Capacidade instalada: 25,6 MW 
 
- Parque Eólico Cabeço Preto 
Localização: João Câmara (RN) 
Capacidade instalada: 19,8 MW 
 
- Parque Eólico Lanchina 
Localização: Tenente Laurentino Cruz (RN) 
Capacidade instalada: 28 MW 
 
- Complexo Eólico Calango 
Localização: Bodó (RN) 
Capacidade instalada: 150 MW 
 
- Parque Eólico Volta de Rio 
Localização: Acaraú (CE) 
Capacidade instalada: 42,4 MW 
 
- Parque Eólico Bons Ventos 
Localização: Aracati (CE) 
Capacidade instalada: 50 MW 
 
- Parque Eólico de Praia Formosa 
Localização: Camocim (CE) 
Capacidade instalada: 104,4 MW 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. FUNCIONAMENTO 
Já vimos algumas informações de condições para se ter uma usina eólica, e agora vamos ver 
efetivamente como funciona o aerogerador. 
Para entendermos seu mecanismo, separamos em partes: torre, nacele, pás do rotor, o 
rotor, eixo, caixa multiplicadora, freio, gerador, anemômetro e o controlador. Estas são as partes 
responsáveis por receber e transformar a energia cinética do vento em energia elétrica que 
podemos usar em casa. Vamos ver parte a parte. 
 
Torre e Nacele 
São, junto com as pás, a parte externa do aerogerador. A torre dá a sustentação para 
toda a operação, podendo chegar em até 150 metros, a torre tem uma base solida de concreto, 
escavada profundamente no solo. A nacele é a carcaça do aerogerador, ela protege os 
componentes internos, como circuitos elétricos e corrosões. 
 
 
Torre 
 
 
Nacele 
 
Pás do Rotor 
As pás são a parte que recebe a energia cinética do vento. Normalmente sendo 3 pás, 
tem um formato aerodinâmico que aumenta a velocidade relativa de rotação, para 
entendermos melhor a aerodinâmica olhemos para as figuras abaixo: 
 
 
 
Podemos ver que além de um formato como a asa de um avião, ela tem uma torção, 
isso é explicado devido a velocidade relativa experimentada perto do rotor é menor que em sua 
extremidade. Devido a isso é necessário tal formato para que o vento consiga movimentar com 
maior facilidade, além deste desenho, usa-se um dispositivo que à direciona, veremos mais a 
diante. 
 
Rotor, Controladore Anemômetro 
Aqui veremos o rotor, controlador e anemômetro juntos por estarem muito 
interligados. Para entendermos esta ligação, devemos olhar para a função de cada um, o 
anemômetro nada mais é que um sensor para o vento (cata-vento), que capita a direção que o 
vento está, este sensor passa as informações de direção e velocidade para o controlador, que 
monitora essa direção e direciona as pás, através do rotor, em um ângulo de ataque em relação 
ao vento, assim mantendo sempre a melhor eficiência na captação da energia cinética. 
Para termos uma noção de como é cada peça colocaremos imagens abaixo: 
 
Rotor 
 
Anemômetro 
Eixo e Caixa Multiplicadora 
Entrando no aerogerador, podemos ver que este tem um eixo que é rotacionado pelo 
rotor, porém a velocidade do vento normalmente gira esse eixo com um rpm abaixo do 
necessário para o gerador funcionar, para solucionar este problema entra a caixa multiplicadora 
(ou caixa de engrenagens), como o nome já diz, funciona para aumentar as rotações por minuto 
do eixo fazendo o gerador funcionar. Funciona de certa forma igual a caixa de marchas de um 
carro. 
 
Eixo 
 
Caixa Multiplicadora 
 
Freio 
Vimos anteriormente que o vento faz o eixo girar em uma rotação baixa, mas, em casos 
excepcionais, como em tempestades ou ventanias muito fortes, as pás podem transferir uma 
velocidade de rotação muito grande para o aerogerador, isso causa ruídos e muito perigo para 
a estrutura. Então, para evitar esse trabalho ao extremo, temos o freio, que nestas situações 
diminui a rotação do aerogerador, realmente freando-o. 
 
 
 
 
 
 
Gerador 
Por fim, temos o gerador, este que recebe a energia mecânica do eixo, com um alto rpm 
e transforma em energia elétrica que podemos utilizar em nossas casas. 
 
Gerador 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. MEIO AMBIENTE 
Tendo em vista a questão ambiental relacionada à energia eólica e à construção dos parques 
eólicos, podemos afirmar e apresentar algumas vantagens e desvantagens dessa forma de 
energia. 
Começando pelos pontos positivos, é possível afirmar que os impactos ambientais causados 
pela construção de um parque eólico são mínimos, quando comparados com outras formas de 
energia. Entre esses pontos temos que é uma energia totalmente limpa, pois não utiliza 
materiais químicos ou combustíveis fósseis para obtenção, logo, não há emissão de gases do 
efeito estufa (GEE) e preocupação com resíduos materiais. Outra vantagem da energia eólica, é 
seu custo de fabricação e manutenção, ambos são baixos comparados com outras energias. 
Segue tabela de comparação em dólares/MWh: 
• Energia nuclear: US$ 190/MWh; 
• Energia geotérmica: US$ 105/MWh; 
• Carvão: US$ 130/MWh; 
• Gás combinado: US$ 61/MWh; 
• Energia solar: US$ 48/MWh; 
• Energia eólica: US$ 47/MWh. 
Nessa tabela, podemos analisar o custo médio para produção de um MegaWatt/h, o 
suficiente para alimentar 330 casas com uso constante de energia durante uma hora. 
Outra realidade da energia eólica, é sua inesgotabilidade, ou seja, é inesgotável, isso se 
dá pela presença de ventos e correntes de ar favoráveis serem algo natural e corriqueiro, logo, 
torna-se uma fonte eterna de matéria-prima. 
Além de ser barata para construir, sua área de construção é localizada em locais com 
baixo índice demográfico, locais despovoados, e longe de grandes reservas naturais. Com isso, 
não há impacto significativo em cidades e nem destruição de fauna e flora, quando comparadas 
com hidrelétricas. Isso facilita a construção e agiliza as licitações e burocracias para construção. 
Então, um País com poucos recursos financeiros e locais propícios para construção, consegue 
criar um parque eólico e desfrutar da energia limpa. Podendo substituir energias mais comuns 
e poluentes. 
Pensando nos pontos negativos da energia eólica, existem alguns aspectos a serem 
apontados. 
O primeiro diz respeito à fauna, no qual muitas aves se chocam com as grandes pás e 
acabam falecendo, podendo também alterar a rota de muitos animais viários. Isso pode 
complicar ecossistemas e cadeias alimentares, com o passar dos anos. 
Outro ponto está relacionado à flora, mas não sobre sua deterioração e sim sobre sua 
aparência. Tendo em vista que a construção do parque não é feita em áreas florestais e com 
grandes matas e a geração de energia não provoca utilização da água ou descarte incorreto em 
rios e lagos, temos que a paisagem irá mudar, pela colocação dos aerogeradores. Isso pode 
acarretar problemas para algumas regiões menores. 
Ainda relacionado à flora, temos o problema da supressão vegetal, causado pela 
colocação das grandes pás, é possível que não nasçam novas vegetações e muitos menos que 
seja um solo cultivável futuramente. 
Com a construção das grandes pás, há provocação de grandes ruídos. Por isso é 
aconselhado criar um parque em locais despovoados, pois o barulho resultante pode atrapalhar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. ECONOMIA 
Na geração de energia o brasil sempre desfrutou por décadas das hidrelétricas, pelo fato de 
a água ser uma matriz renovável e as condições para a produção de energia serem mais viáveis. 
Entretanto o país já passou por sérias crises energéticas, afinal os recursos não são sempre 
constantes e os reservatórios podem vir a secar, como ocorreu no período entre 2001 e 2002 
conhecido como “a crise do apagão”. A má gestão de energia no governo FHC e a escassez de 
chuvas levaram o país a um colapso energético, chegando ao ponto de se tornar necessário o 
racionamento de energia elétrica e a aplicação de punições, reduzindo assim 20% do consumo 
de eletricidade. Segundo uma auditoria realizada pelo Tribunal de Contas da União, os apagões 
elétricos deste período custaram cerca de R$ 45,2 bilhões aos cofres públicos. 
Os acontecimentos presenciados na “crise do apagão” colocaram em evidência a 
necessidade de se investir em outras fontes de energia renováveis, abrindo espaço para várias 
alternativas como energia solar e de biomassa, no entanto a que mais ganhou destaque foi a 
energia eólica, tanto pela sua eficiência quanto por ser economicamente acessível. 
O ponto de partida para a produção de energia eólica no Brasil foi o Programa de Incentivo 
às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa), instituído pela Aneel, que foi responsável 
pela contratação de 1,4 GW de energia em 2004, com a exigência de a produção ser no mínimo 
60% nacionalizada, o que geraria mais empregos e baratearia a construção dos parques eólicos. 
Após tais acontecimentos a energia eólica se tornou um setor de alto crescimento no país, 
o que se evidencia por vários acontecimentos ao longo de sua trajetória: 
• Em 2009, ocorreu o primeiro leilão de energia eólica, que arrecadou 9,4 bilhões de reais 
em investimentos, desde então, todas as contratações desse tipo de fonte superaram a 
marca de 2 GW por ano. 
• Em 2011 os aerogeradores passaram a ser a segunda fonte de energia mais acessível no 
Brasil. 
• Em 2013 a exigência de nacionalização passou de 60% para 80%, o que aumentou a 
geração de empregos, sobretudo na região Nordeste, tornando ainda mais barato a 
construção dos parques eólicos, os quais, em 2017, ultrapassaram as hidrelétricas e 
alcançaram o posto de energia mais barata do país. 
Com o passar do tempo os custos de produção de energia através dos ventos vem 
diminuindo. Isso ocorre devido aos fortes investimentos realizados em tecnologia, encorajados 
pela grande produtividade dos ventos no Brasil, que é quase o dobro quando comparada com 
outros países, tornando a fonte eólica mais competitiva no mercado. 
Segundo um estudo realizado pela GO Associados (empresa de consultoria multidisciplinar, 
especializada em análise econômica), entre 2011 e 2019 foram aplicados pouco mais de R$ 88 
bilhões em energia eólica no Brasil. Destes, 80% foram para maquinas,equipamentos, 
manutenção e reparos e 20% para a construção. Estes investimentos tinham potencial para 
ampliar a produção na ordem de R$ 262 bilhões, gerar cerca de 498 mil empregos por ano, R$ 
45,2 bilhões em salários e, além disso, foram arrecadados R$ 22,4 bilhões em tributos. 
 
 
 
PANDEMIA 
É fato que a pandemia do coronavírus afetou negativamente diversos setores da 
economia ao redor do mundo, e no setor de geração de energia eólica não haveria de ser 
diferente. Segundo o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), o mercado sofreu uma 
queda de 20% em abril de 2020. O momento marcado por incertezas e instabilidade fez com 
que alguns investidores da área recuassem e adiassem decisões. No entanto já se evidenciaram 
melhorias no campo da produção eólica, com investimentos como o da companhia Statkraft 
(considerada a maior geradora de energia renovável da Europa), que aplicará cerca de R$ 2,5 
bilhões de reais na construção do parque eólico Ventos de Santa Eugênia, aumentando a 
capacidade de produção da empresa no Brasil para 987 MW. 
 
NUMEROS 
Em 2019 a energia eólica representou cerca de 9,97% de toda a geração injetada no 
Sistema Interligado Nacional (SIN). O número de residências abastecidas foi de 28,8 milhões, o 
que representa cerca de 86,3 milhões de habitantes. Nesse mesmo período, é estimado que 
22,9 milhões de toneladas de CO2 foram evitadas, o equivalente a emissão de 21,7 milhões de 
automóveis. No Brasil, ao todo temos 726 parques eólicos e mais de 8500 aerogeradores em 
operação. Em junho de 2021 o país já contava com uma capacidade instalada de 19 GW de 
energia eólica e, segundo previsão da ABEEólica, até 2024 este número subirá para 30,2 GW. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. REFERÊNCIAS 
 
https://www.iberdrola.com/meio-ambiente/energia-eolica 
https://www.iberdrola.com/wcorp/gc/prod/pt_BR/comunicacion/docs/Infografico_energia_e
olica.pdf 
https://www.iberdrola.com/meio-ambiente/energia-
eolica#:~:text=A%20energia%20e%C3%B3lica%20%C3%A9%20aquela%20obtida%20a%20parti
r%20da%20for%C3%A7a%20do%20vento.&text=Por%20meio%20de%20um%20aerogerador,d
e%20ar%20em%20energia%20el%C3%A9trica.&text=Estamos%20falando%20de%20uma%20e
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https://www.rbgdr.net/revista/index.php/rbgdr/article/view/266 
https://guiadoestudante.abril.com.br/atualidades/entenda-como-e-o-setor-de-energia-eolica-
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https://esferaenergia.com.br/blog/o-que-energia-eolica/ 
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https://www.youtube.com/watch?v=V6lyCuw7VfU 
https://www.portalsolar.com.br/energia-solar-x-energia-eolica-precos.html 
http://aero-mini.blogspot.com/2009/11/constituicao-de-um-aerogerador_27.html 
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https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiNjc4OGYyYjQtYWM2ZC00YjllLWJlYmEtYzdkNTQ1MTc
1NjM2IiwidCI6IjQwZDZmOWI4LWVjYTctNDZhMi05MmQ0LWVhNGU5YzAxNzBlMSIsImMiOjR9 
https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiYmMzN2Y0NGMtYjEyNy00OTNlLWI1YzctZjI0ZTUwM
Dg5ODE3IiwidCI6IjQwZDZmOWI4LWVjYTctNDZhMi05MmQ0LWVhNGU5YzAxNzBlMSIsImMiOj
R9 
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https://www.infoescola.com/tecnologia/energia-eolica/ 
https://agenciabrasil.ebc.com.br/economia/noticia/2021-08/brasil-bateu-dez-recordes-em-
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produtivo-vento-do-brasil/ 
https://clickpetroleoegas.com.br/energia-eolica-gera-impacto-de-r-260-bilhoes-na-economia-
do-brasil-desde-2011/ 
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opiniao/noticias/noticialeitura?contentid=CCEE_656850&_afrLoop=42646850884480&_adf.ctr
l-
state=6uyd66svn_1#!%40%40%3Fcontentid%3DCCEE_656850%26_afrLoop%3D426468508844
80%26_adf.ctrl-state%3D6uyd66svn_5 
http://www.proceedings.scielo.br/scielo.php?pid=MSC0000000022002000100002&script=sci_
arttext&tlng=pt 
https://www.portalsolar.com.br/energia-solar-x-energia-eolica-precos.html