Turbinas Eólicas: Revisão Atualizada

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RESOLUÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE XXXXXXXXX
Centro de XXXXXXXXX
Departamento de XXXXXXXXXXX
Nome completo do aluno
Turinas Eólicas: Um Olhar Atualizado Sobre os
Recentes Artigos de Revisão
Local, Brasil
mês/2023
1
RESOLUÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE XXXXXXXXX
Centro de XXXXXXXXX
Departamento de XXXXXXXXXXX
Turinas Eólicas: Um Olhar Atualizado Sobre os
Recentes Artigos de Revisão
Nome completo do aluno
local, Brasil
mês/2023
1
Monografia de Graduação apresentada
como exigência parcial para obtenção do
título de Bacharel em XXXXXX, na área
de concentração XXXXXXX sob a
orientação da Prof. Dr. XXXXXXXXXXX.
RESOLUÇÃO
AGRADECIMENTOS
.
2
Dedico este trabalho à
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.
RESOLUÇÃO
RESUMO
O termo sustentabilidade tem ganho cada vez mais espaço destacado em
nossa sociedade pode ser definido como a capacidade de cumprir com as
necessidades do presente sem comprometer as necessidades das gerações futuras.
Este conceito permite sua aplicação nos mais variados aspectos de nossa
sociedade, incluindo o campo da engenharia mecânica, através do desenvolvimento
de equipamentos capazes de gerar energia a partir de fontes energéticas
renováveis. Neste sentido, as turbinas eólicas têm se destacado como um destes
equipamentos. De forma geral, as turbinas eólicas são equipamentos capazes de
gerar energia elétrica a partir da conversão de energia cinética proveniente de
correntes de ar, sendo amplamente empregadas com esta finalidade no mundo
inteiro. Devido sua importância, é de interesse acadêmico trazer ao leitor o estado
da arte sobre tal equipamento. Sendo assim, demonstrou-se interesse no
desenvolvimento de um levantamento de natureza bibliográfica com o objetivo de
apresentar o que tem sido feito na literatura em relação ao lançamento de artigos de
revisão referentes ao tema das turbinas eólicas, partindo de artigos científicos
publicados a partir de 2018, obtidos após aplicação de um diagrama de fluxo
PRISMA complementado com busca textual manual.
3
RESOLUÇÃO
ABSTRACT
The term sustainability has gained more and more prominent space in our
society and it may be defined as the ability to meet the needs of the present without
compromising the needs of future generations. This concept allows its application in
the most varied aspects of our society, including the field of mechanical engineering,
through the development of equipment capable of generating energy from renewable
energy sources. In this way, wind turbines have stood out as one of these equipment.
In general, wind turbines are equipment capable of generating electricity from the
conversion of kinetic energy from air currents, being widely used for this purpose
worldwide. Due to its importance, it is of academic interest to bring the reader the
state of the art on such equipment. Thus, it was demonstrated interest in the
development of a literature review in order to present what has been done in the
literature in relation to the release of review articles on the subject of wind turbines,
from scientific articles published from 2018, obtained after application of a PRISMA
flow diagram complemented with manual textual search.
4
RESOLUÇÃO
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO......................................................................................…...…..06
2. MÉTODO……………………..................................................................…...…..08
3. RESULTADOS....................................................................................…..........08
4. DISCUSSÃO……………………...….……...………….….………………….…….13
5. CONCLUSÃO…………………………………………………………...……….….16
6. REFERÊNCIAS…………………………………………………………….……….17
5
RESOLUÇÃO
1. INTRODUÇÃO
Medidas de sustentabilidade tem desempenhado um papel fundamental na
preservação de nossa sociedade. Tal conceito se encontra sob intenso debate
desde sua criação, o que revela certa divergência quanto a elaboração de uma
definição única, dada sua intrínseca complexidade. Para se ter uma ideia da
dimensão deste fato, Ruggerio traz de forma detalhada em seu artigo “Sustainability
and Sustainable Development: A Review of Principles and Definitions” a evolução
temporal deste termo e enfatiza a dificuldade em se desenvolver uma definição
única a respeito. Aqui, tal conceito será tratado de forma simplificada como sendo a
capacidade de cumprir com as necessidades do presente sem comprometer as
gerações futuras, atuando principalmente sobre os campos econômicos, ambientais
e sociais. Além destes, o conceito de sustentabilidade pode ser implementado nas
relações humanas/políticas, empresariais, e até mesmo na engenharia, o que
mostra que o conceito de sustentabilidade apresenta a capacidade de assumir
diferentes faces (RUGGERIO, 2021). Em particular, em um contexto de engenharia,
o tema da sustentabilidade tem se destacado no campo da engenharia mecânica
com o desenvolvimento de instrumentações capazes de produzir energia elétrica a
partir de fontes renováveis de energia como, por exemplo, as turbinas eólicas.
Turbinas eólicas são máquinas capazes de converter a energia cinética
contida em correntes de ar (fonte de energia renovável) em energia elétrica, e tem
sido cada vez mais empregadas por todo mundo como um importante meio
sustentável de obtenção energética. Tais estruturas podem ser entendidas de
acordo com a Figura 1 (PORTÉ-AGEL; BASTANKHAH; SHAMSODDIN, 2020).
6
RESOLUÇÃO
Tais máquinas são de fundamental importância e compreender o que tem
sido lançado na literatura em termos de materiais acadêmicos de natureza revisional
pode ser considerado como relevante, sobretudo no que se refere aos materiais
publicados recentemente.
Sendo assim, demonstrou-se interesse no desenvolvimento de um
levantamento de natureza bibliográfica com o objetivo de apresentar o que tem sido
feito na literatura em relação ao lançamento de artigos de revisão referentes ao tema
das turbinas eólicas, partindo de artigos científicos publicados a partir de 2018,
obtidos após aplicação de um diagrama de fluxo PRISMA complementado com
busca textual manual.
7
Figura 1. Uma turbina eólica.
RESOLUÇÃO
2. MÉTODO
A metodologia empregada na preparação deste material de natureza
acadêmica teve como base a busca textual por artigos científicos indexados nas
seguintes bases de dados: 
i. Scientific Electronic Library Online (Scielo)
ii. PubMed
Tal levantamento foi realizado em cima dos artigos publicados recentemente,
a partir do ano de 2018, empregando os descritores “(“wind turbines”) AND
(“review”)”. Desta forma, selecionou-se o presente material através do critério de
inclusão referente ao diagrama de fluxo PRISMA empregado (PAGE et al., 2021).
No processo de seleção de material foram excluídos os artigos referentes a
materiais acadêmicos escritos em idioma francês e espanhol, os de acesso não
facilitado bem como os que apresentaram em seu título/abstract assuntos diversos
do desejado.
3. RESULTADO
Inicialmente realizou-se a etapa de identificação dos artigos a serem
trabalhados. Nesta etapa, os descritores acima foram empregados fornecendo na
busca textual correspondente, um total de 15 artigos científicos, dos quais 12
corresponderam aos encontrados na base de dados PubMed e 3 foram encontrados
na base de dados Scielo. Após a etapa de identificação, foi realizada a etapa de
seleção do material acadêmico. Como primeiro critério de seleção foi empregado a
discriminação temporal, com o objetivo de trazer ao leitor o que há de mais moderno
no tema. A partir de tal restrição temporal, 9 artigos foram removidos nesta primeira
triagem, restando um total de 9 artigos. Destes, nenhum artigo foi removido por se
encontrar de forma repetida na referida buscatextual. Dos 9 artigos restantes,
eliminaram-se aqueles que não possuíam elegibilidade para compor o estudo a ser
desenvolvido bem como disponibilidade ou apresentação em idiomas diversos do
8
RESOLUÇÃO
português e inglês. Durante a etapa de verificação de elegibilidade, 5 artigos foram
removidos de acordo com os critérios de inclusão impostos antecipadamente,
restando apenas 4 artigos. Visando a complementação manual da busca textual
deste trabalho, adicionou-se manualmente mais 2 artigos relacionados ao tema,
somando assim um total de 6 artigos recentes para a construção deste trabalho.
Todas as etapas descritas anteriormente encontram-se esquematizadas em
detalhes de acordo como apresentado na Figura 2.
9
RESOLUÇÃO
Assim, 
10
Figura 2. Diagrama de fluxo PRISMA empregado na seleção dos
artigos a serem discutidos. 
RESOLUÇÃO
De forma resumida, os artigos selecionados para serem discutidos ao longo
do presente texto encontram-se detalhados na Tabela 1, onde pode-se verificar os
títulos, autores, ano de publicação e o tipo de artigo empregado na pesquisa.
Tabela 1. Artigos selecionados.
 
Entrada Título Abordagem Autor(es) Ano de
publicação
1
Health effects of
wind turbines in
working
environments –
a scoping review 
Impacto
ambiental
Freiberg, et al. 2023
2
Health effects of
wind turbines on
humans in
residential
settings: Results
of a scoping
review 
Impacto
ambiental
Freiberg, et al. 2019
3
A Review
of the Potential
Impacts of Wind
Turbine Noise
in the Australian Impacto
ambiental
Davy, et al. 2020
11
RESOLUÇÃO
Context
4
An Updated
Review of
Hypotheses
Regarding Bat
Attraction to
Wind Turbines
Impacto
ambiental
Guest, et al. 2022
5
Wind-Turbine
and Wind-Farm
Flows: A Review Mecânica
PORTÉ-AGEL;
BASTANKHAH;
SHAMSODDIN 2020
6
Non-Destructive
Techniques for
the Condition
and Structural
Health
Monitoring of
Wind Turbines:
A Literature
Review of the
Last 20 Years
Aspectos
mecânico-
estruturais
CIVERA
SURACE
2022
12
RESOLUÇÃO
4. DISCUSSÃO
Atualmente, o conceito de sustentabilidade tem sido empregado de forma
eficiente em diversos setores tecnológicos, científicos e nas engenharias. Em
particular, na engenharia mecânica não tem sido diferente. De forma geral, o termo
sustentabilidade tem sido empregado como um conjunto de princípios que visa
suprir as necessidades atuais sem o comprometimento das necessidades das
gerações futuras (RUGGERIO, 2021). Este aspecto tem sido evidentemente
explorado no que se refere aos artigos de revisão relacionados as turbinas eólicas,
sobretudo em relação aos efeitos causados por estas no meio ambiente, em
especial sobre a saúde dos humanos e animais.
Em 2018, Freiberg e colaboradores investigaram os efeitos das turbinas
eólicas na saúde em ambientes de trabalho através da publicação de um artigo de
natureza revisional intitulado como “Health Effects of Wind Turbines in Working
Environments – A Scoping Review” sendo este o primeiro trabalho no tema
(FREIBERG et al., 2018). Neste trabalho, os autores apresentaram como objetivo
principal com o objetivo de verificar lacunas no respectivo campo de pesquisa. Para
isso, os mesmos realizaram um levantamento bibliográfico de forma sistemática,
obtendo como principais resultados a análise de um total de 22 artigos disponíveis
na literatura. Os pesquisadores identificaram a partir de tal levantamento que
substâncias presentes na fabricação de pás do rotor de turbinas eólicas como
estireno e resina epóxi causam doenças de pele, doenças respiratórias e queixas
oculares. Além disso, a contínua exposição ao ruído liberado pela turbina ao stress,
distúrbios do sono e diminuição da saúde de forma geral. Os autores ainda
destacaram que o trabalho na indústria eólica está associado a uma considerável
taxa de acidentes, resultando em ferimentos ou até mesmo mortes (FREIBERG et
al., 2018).
Ainda no campo das investigações dos efeitos das turbinas eólicas na saúde
de humanos, Freiberg e colaboradores publicaram no ano seguinte (2019) um artigo
também de natureza revisional sobre o tema intitulado como “Health effects of wind
turbines on humans in residential settings: Results of a scoping review” (FREIBERG
13
RESOLUÇÃO
et al., 2019). Neste trabalho, os autores 84 artigos foram obtidos de acordo com os
critérios de inclusão estabelecidos previamente. Diversos estudos transversais sobre
ruídos de turbinas que estão associados a pertubações, a qual é moderada a partir
de várias variáveis como, por exemplo, sensibilidade ao barulho, atitudes frente as
turbinas eólicas e benefícios econômicos. Curiosamente, este grupo de pesquisa
apresentou como resultados da busca realizada no presente trabalho que o ruído da
turbina eólica se mostrou de forma não relacionada a efeitos de estresse e variáveis
biofisiológicas do sono. Além disso, os resultados sobre o impacto do ruído de
turbinas eólicas na pertubação do sono, qualidade de vida e problemas de saúde
menta se mostraram de forma diferentes entre os estudos transversais
apresentados. Poucos estudos abordando o impacto potencial do ruído da turbina
nos resultados de saúde clinicamente aparentes foram identificados pelos autores. É
importante destacar que houve também poucos estudos sobre fatores de risco
visuais ou exposição infrassonora além de que não foi identificado material
acadêmico sobre ruído de baixa frequência, radiação eletromagnética e lançamento
de gelo por este grupo de pesquisa (FREIBERG et al., 2019).
Novamente no ano seguinte, em 2020, foi publicado por Davy e
colaboradores um artigo de revisão ainda no campo dos efeitos sonoros de turbinas
eólicas na saúde de humanos, desta vez em um contexto australiano (DAVY et al.,
2020). Tal artigo, intitulado como “A Review of the Potential Impacts of Wind Turbine
Noise in the Australian Context” , examina os limites sonoros de turbinas eólicas
existentes, possíveis efeitos perceptivos e fisiológicos de tais ruídos e seus aspectos
relacionados a seus efeitos na saúde do sono bem como na qualidade de vida.
Além disso, os autores ainda trazem importantes aspectos como, por exemplo,
limites de ruído de baixa frequência, o conceito de aborrecimento incluindo causas
alternativas e o potencial para que seja afetado pelo ruído de baixa frequência, a
influência da modulação, tonalidade da amplitude, estratégias de som de medição,
análise e gestão, fornecendo assim uma base para compreensão para a
harmonização em toda a Austrália no monitoramento de turbinas eólicas, que
atualmente variam de estado para estado, contribuindo assim para conflitos e
14
RESOLUÇÃO
potenciais desigualdades entre australianos, dependendo do seu local de residência
(DAVY et al., 2020).
Impactos ambientais de outras naturezas, causados por turbinas eólicas,
também tem sido alvo de estudos recentemente. Neste sentido, Guest e
colaboradores publicaram um artigo de revisão intitulado como “An Updated Review
of Hypotheses Regarding Bat Attraction to Wind Turbines” com o objetivo principal
de investigar os fatores motivadores que fazem das turbinas eólicas atrativas aos
morcegos (GUEST et al., 2022). Para os autores, pesquisas futuras devem priorizar
a atração com base em comportamentos sociais, como o acasalamento e a
marcação de cheiro, pois estes aspectos da hipótese de atração apresentam
diversos postulados e permanece de forma não clara na literatura. Além disso,
observou-se que existem mais dados sobre atração de turbinas eólicas com base na
emissão de iluminação e ruído, e esses dados indicam que esses são atrativos
considerados como sendo improváveis. A análise da atração em nível de espécie
deve ser priorizada devidoàs diferenças de forrageamento, voo e comportamento
social entre as espécies de morcegos. Como conclusão, a revisão publicada indicou
que faltam pesquisas que avaliem a atração de morcegos em várias escalas, como a
escala da turbina ou da instalação, o que pode fornecer informações importantes
para as decisões de localização das turbinas eólicas e as estratégias que minimizem
a mortalidade de morcegos. A identificação das causas das interações dos
morcegos com turbinas eólicas é fundamental para o desenvolvimento de
estratégias eficazes de minimização de impacto ambiental relacionado a tal tema
(GUEST et al., 2022).
Além do contexto apresentado anteriormente, investigações relacionadas a
aspectos da física mecânica também foram abordados recentemente. Em 2020,
Porté-Agel e colaboradores realizaram um levantamento bibliográfico sobre turbinas
e parques eólicos de forma a resumir pesquisas recentes relacionadas a
procedimentos experimentais, computacionais e esforços teóricos que tem
contribuído com a capacidade de previsão e compreensão mais profunda da
interação do fluxo de turbulências da camada limite da atmosfera com turbinas
15
RESOLUÇÃO
eólicas (PORTÉ-AGEL; BASTANKHAH; SHAMSODDIN, 2020). Neste trabalho
intitulado como “Wind-Turbine and Wind-Farm Flows: A Review” diversos modelos
foram elencados, em diversas escalas, tanto do ponto de vista computacional quanto
do ponto de vista teórico, envolvendo unidades individuais de turbinas eólicas como
modulação por conjuntos finitos de turbinas. Todos os estudos apresentados pelos
autores são de fundamental importância na otimização do design e controle de
parques eólicos.
Monitoramento de aspectos mecânico estruturais de turbinas eólicas consiste
em um campo de estudo específico de grande importância devido ao fato de que tais
estudos permitem cada vez mais avanços no que se refere a durabilidade e aumento
de vida útil de tais materiais. Neste sentido, Civera e Surace realizaram uma revisão
bibliográfica intitulada como “Non-Destructive Techniques for the Condition and
Structural Health Monitoring of Wind Turbines: A Literature Review of the Last 20
Years” como objetivo principal de trazer ao leitor os métodos de monitoramento não
destrutivos de turbinas eólicas como, por exemplo, inspeção visual, emissões
acústicas, testes ultrassônicos, termografia por infravermelho, testes radiográficos,
testes eletromagnéticos, monitoramento de óleo, e muitos outros métodos (CIVERA;
SURACE, 2022). Neste trabalho, os autores incluíram na revisão mais de 300
materiais acadêmicos publicados entre o período correspondente aos anos de 2000
a 2021 sobre o tema.
5.CONCLUSÃO
De acordo com tudo que foi apresentado anteriormente, o campo dos artigos
de revisão sobre turbinas eólicas continua em desenvolvimento. Em particular,
nestes últimos 5 anos, tal tema tem se desenvolvido de forma majoritária no que se
refere ao conceito de sustentabilidade, através de artigos que relacionam as turbinas
eólicas com seus impactos ambientais. Embora estes temas sejam dominantes
quando se trata de artigos de revisão recentes, aspectos relacionados à mecânica
16
RESOLUÇÃO
estrutural de turbinas e do desenvolvimento de modelos mecânicos teóricos e
computacionais tem sido também destacados (Figura 3).
6. REFERÊNCIAS
CIVERA, M.; SURACE, C. Non-Destructive Techniques for the Condition and
Structural Health Monitoring of Wind Turbines: A Literature Review of the Last 20
Years. Sensors, 2022. v. 22, n. 4. 
DAVY, J. L. et al. A Review of the Potential Impacts of Wind Turbine Noise in the
Australian Context. Acoustics Australia, 2020. v. 48, n. 2, p. 181–197. 
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Figura 3. Proporção dos temas abordados nas revisões.
RESOLUÇÃO
FREIBERG, A. et al. Health effects of wind turbines in working environments – A
scoping review. Scandinavian Journal of Work, Environment and Health, 2018. v.
44, n. 4, p. 351–369. 
FREIBERG, A. et al. Health effects of wind turbines on humans in residential
settings: Results of a scoping review. Environmental Research, 2019. v. 169, n.
November 2018, p. 446–463. 
GUEST, E. E. et al. An Updated Review of Hypotheses Regarding Bat Attraction to
Wind Turbines. Animals, 2022. v. 12, n. 3, p. 1–12. 
PAGE, M. J. et al. The PRISMA 2020 statement: An updated guideline for reporting
systematic reviews. The BMJ, 2021. v. 372. 
PORTÉ-AGEL, F.; BASTANKHAH, M.; SHAMSODDIN, S. Wind-Turbine and Wind-
Farm Flows: A Review. [S.l.]: Springer Netherlands, 2020. V. 174. 
RUGGERIO, C. A. Sustainability and sustainable development: A review of principles
and definitions. Science of the Total Environment, 2021. v. 786, p. 147481. 
 
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