Energia Eólica

Prévia do material em texto

Energia Eólica
Arthur, Laís Amaral, Lucas Drummond, Stefhanny Avelar, Stella Antunes, Vitória Araujo, Yasmin Brito.
 				Pontifícia Universidade Católica de Goiás - PUCGO
 Rua 10 esq. com 1ª Avenida nº 1069 - Setor Universitário
Goiânia/GO, Brasil, 74605-010 
�
Resumo ( Energia Eólica é aquela que vem do movimento do ar (vento) e é uma fonte de energia limpa, renovável e abundante, não gera poluição nem agride o meio ambiente e pode auxiliar na redução do efeito estufa. No Brasil existem cerca de 36 parques e fazendas eólicas, mas os EUA lideram o ranking mundial dos países que mais produzem energia através da fonte eólica.
 Palavras-chave ( Energia eólica. Energia limpa, Renovável.
I. Introdução
[1] Energia eólica é a energia que provém do vento. O termo eólico vem do latim aeolicus, que pertence a Éolo, o deus dos ventos na mitologia grega. A energia eólica é utilizada desde a antiguidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao mover as suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica é transformada em energia mecânica, que é utilizada para moer grãos ou bombear água
 II. VANTAGENS E DESVANTAGENS
[2] A utilização da energia eólica comporta numerosas vantagens  em comparação com outros tipos de energias renováveis, em função do seu maior desenvolvimento. A  energia eólica possui inúmeras vantagens para a sociedade em geral, desde a redução da dependência dos combustiveis fósseis até à criação de empregos. As principais vantagens são;
É inesgotável;
Não emite gases poluentes nem gera resíduos;
Diminui a emissão de gases de efeito de estufa (GEE).
Os parque eólicos são compatíveis com outros usos e utilizações do terreno como a agricultura e a criação de gado;
Criação de emprego;
Geração de investimento em zonas desfavorecidas;
Benefícios financeiros (proprietários e zonas camarárias).
E também apresenta varias vantagens para o estado como; 
Reduz a elevada dependência energética do exterior, nomeadamente a dependência em combustíveis fósseis;
Poupança devido à menor aquisição de direitos de emissão de CO2 por cumprir o protocolo de Quioto e directivas comunitárias e menores penalizações por não cumprir;
Possível contribuição de cota de GEE para outros sectores da actividade económica;
É uma das fontes mais baratas de energia podendo competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais.
 B) Principais desvantagens da energia eólica
A intermitência, nem sempre o vento sopra quando a electricidade é necessária, tornando difícil a integração da sua produção no programa de exploração;
Pode ser ultrapassado com as pilhas de combustível (H2) ou com a técnica da bombagem hidroeléctrica.
Provoca um impacto visual considerável, principalmente para os moradores em redor, a instalação dos parques eólicos gera uma grande modificação da paisagem;
Impacto sobre as aves do local: principalmente pelo choque destas nas pás, efeitos desconhecidos sobre a modificação de seus comportamentos habituais de migração;
Impacto sonoro: o som do vento bate nas pás produzindo um ruído constante (43dB(A)). As habitações mais próximas deverão estar, no m�
Impacto sonoro: o som do vento bate nas pás produzindo um ruído constante (43dB(A)). As habitações mais próximas deverão estar, no mínimo a 200 metros de distância.�
�
III. IMPACTOS SOCIOAMBIENTAIS
 [3] A geração de energia elétrica por meio de turbinas eólicas constitui uma alternativa para diversos níveis de demanda. As pequenas centrais podem suprir pequenas localidades distantes da rede, contribuindo para o processo de universalização do atendimento. Quanto às centrais de grande porte, estas têm potencial para atender uma significativa parcela do Sistema Interligado Nacional (SIN) com importantes ganhos: contribuindo para a redução da emissão, pelas usinas térmicas, de poluentes atmosféricos; diminuindo a necessidade da construção de grandes reservatórios; e reduzindo o risco gerado pela sazonalidade hidrológica, à luz da complementaridade citada anteriormente. Entre os principais impactos socioambientais negativos das usinas eó- licas destacam-se os sonoros e os visuais. Os impactos sonoros são devidos ao ruído dos rotores e variam de acordo com as especificações dos equipamentos (ARAÚJO, 1996). Segundo o autor, as turbinas de múltiplas pás são menos eficientes e mais barulhentas que os aerogeradores de hélices de alta velocidade. A fim de evitar transtornos à população vizinha, o nível de ruído das turbinas deve antender às normas e padrões estabelecidos pela legislação vigente. Os impactos visuais são decorrentes do agrupamento de torres e aerogeradores, principalmente no caso de centrais eólicas com um número considerável de turbinas, também conhecidas como fazendas eólicas. Os impactos variam muito de acordo com o local das instalações, o arranjo das torres e as especificações das turbinas. Apesar de efeitos negativos, como alterações na paisagem natural, esses impactos tendem a atrair turistas, gerando renda, emprego, arrecadações e promovendo o desenvolvimento regional. Outro impacto negativo das centrais eólicas é a possibilidade de interferências eletromagnéticas, que podem causar perturbações nos sistemas de comunicação e transmissão de dados (rádio, televisão etc.) (TAYLOR, 1996). De acordo com este autor, essas interferências variam muito, segundo o local de instalação da usina e suas especificações técnicas, particularmente o material utilizado na fabricação das pás. Também a possível interferência nas rotas de aves deve ser devidamente considerada nos estudos e relatórios de impactos ambientais (EIA/RIMA).
IV. COMO FUNCIONA A ENERGIA EÓLICA
C) [4] As turbinas eólicas são compostas por:
Anemômetro: mede a intensidade e a velocidade do vento. Funciona em média de dez em dez minutos;
 Biruta (sensor de direção): capta a direção do vento. A direção do vento deve sempre estar perpendicular à torre para o maior aproveitamento;
Pás: captam o vento, convertendo sua potência ao centro do rotor;
Gerador: item que converte a energia mecânica do eixo em energia elétrica;
 Mecanismos de controle: adequação da potência nominal à velocidade do vento que ocorre com mais freqüência durante um período determinado;
 Caixa de multiplicação (transmissão): responsável por transmitir a energia mecânica do eixo do rotor ao eixo do gerador;
 Rotor: conjunto que é conectado a um eixo que transmite a rotação das pás para o gerador;
 Nacele: compartimento instalado no alto da torre composto por: caixa multiplicadora, freios, embreagem, mancais, controle eletrônico e sistema hidráulico;
Torre: elemento que sustenta o rotor e a nacele na altura apropriada ao funcionamento. A torre é um item de alto custo para o sistema.
 Figura 1. Composição de uma maquina eólica
 Fonte: Voith Hydro Power
D) Funcionamento de uma turbina eólica
O vento gira uma hélice gigante conectada a um gerador que produz eletricidade. Quando vários mecanismos como esse - 
conhecido como turbina de vento - são ligados a uma central de transmissão de energia, temos uma central eólica. 
"Além da velocidade dos ventos, é importante que eles sejam regulares, não sofram turbulências e nem estejam sujeitos a fenômenos climáticos como tufões", diz o engenheiro mecânico Everaldo Feitosa, vice-presidente da Associação Mundial de Energia Eólica.
Como o comportamento do vento muda ao longo do tempo, pode ser necessária a utilização de um sistema de armazenamento de energia que garanta o fornecimento adequado à demanda.
Figura 2. Como funciona a energia eólica
Fonte: MACINTYRE, Máquinas, 1983.
APLICABILIDADE
A energia eólica possui três aplicabilidades distintas para a geração de energia elétrica. São elas: sistemas isolados ou independentes, sistemas de apoio (híbridos) e os sistemas interligados à redeelétrica.
Sistemas isolados ou independentes: caracterizam-se por sistemas autônomos de pequeno porte, com uma potência na faixa de até 80 KW. Geralmente são destinados a eletrificações rurais, como fazendas, residências rurais, aldeias entre outros. Esses sistemas, em geral, utilizam alguma forma de armazenamento, como por exemplo, as baterias ou até mesmo a energia potencial gravitacional que armazena a água bombeada em reservatórios elevados para posterior utilização.
Fig.3. Esquema ilustrando um sistema isolado.
Fonte: www.portal-energia.com
Sistemas de apoio (híbridos): são sistemas de médio porte, onde a turbina eólica opera em paralelo com outra fonte de energia, como por exemplo, os geradores dieseis ou módulos fotovoltaicos. Por trabalhar com cargas em corrente alternada, o sistema híbrido também necessita de um inversor.
Sistemas interligados à rede elétrica: constituem por sistemas de grande porte interligados, direta ou indiretamente, na rede de distribuição. Esses sistemas não necessitam de armazenamento, pelo fato de injetarem toda a energia gerada na rede elétrica convencional. 
Fig. 4. Esquema ilustrando a distribuição da energia produzida pelo movimento das pás da turbina eólica (Sistema Interligado). Fonte:http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgbB0AJ/fontes-energia.
�
Para a implementação de um projeto eólico, há muitos pontos importantes a serem estudados. Assim, analisando sua viabilidade é preciso seguir certas etapas, como:
Investigação do local – tem como objetivo determinar as características gerais e específicas do local e da região. A fim de identificar a disponibilidade e a capacidade do mesmo, além da localização mais precisa para instalação das turbinas eólicas;
Avaliação do recurso eólico – consiste na coleta e análise de dados através da instalação de uma ou mais torres no local. Recomenda-se no mínimo um ano de medições; 
Avaliação ambiental - tem como objetivo determinar a existência de impacto ambiental que possa impedir a realização do projeto;
Dimensionamento preliminar – onde é feita a estimativa detalhada dos custos. Determina a capacidade do parque, a quantidade de materiais e o dimensionamento dos equipamentos;
Preparação de relatório - descreve o estudo de viabilidade, descobertas e recomendações;
Gestão de projeto - abrange os custos estimados para a gestão de todas as fases do estudo de viabilidade 
incluindo o tempo necessário para consultas aos investidores;
Viagem e acomodação – abrange todos os custos relacionados a viagens necessários para o estudo de viabilidade por parte da equipe responsável;
Outros – custos necessários para complementação do estudo de viabilidade.
VI. POTENCIAL EÓLICO BRASILEIRO
A primeira turbina de energia eólica do Brasil foi instalada em Fernando de Noronha em 1992. Dez anos depois, o governo criou o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica(Proinfa) para incentivar a utilização de outras fontes renováveis.
Em 2003, produção de energia eólica no Brasil aumentou de 22 MW para 602 MW em 2009, e cerca de 1000 MW em 2011. Considerando o potencial eólico instalado e os projetos em construção para entrega até 2013, o país atingirá no final de 2013 a marca dos 4400 MW. Segundo o Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, publicado pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica da Eletrobrás, o território brasileiro tem capacidade para gerar até 140 GW.
Fig. 5. Potencial eólico Brasileiro por região
Fonte: Cresesb.cepel
O potencial de energia eólica no Brasil é mais intenso de junho a dezembro, coincidindo com os meses de menor intensidade de chuvas, ou seja, nos meses em que falta chuva é exatamente quando venta mais.A maior parte dos parques eólicos se concentra nas regiões nordeste e sul do Brasil. No entanto, quase todo o território nacional tem potencial para geração desse tipo de energia.
O Brasil conta com cerca de 167 parques eólicos divididos nas regiões do nordeste e sul, em apenas um dia foram gerados em torno de 2.989,2 megawatts médios de energia, gerados pela força do vento. Se os entusiastas da energia eólica tivessem que escolher um ano, seria 2011: nos últimos 36 meses, a renovável tem aumentado sua competitividade no Brasil, graças ao crescimento da produtividade e diminuição dos custos de geração, mas foi neste ano que a fonte de energia limpa se consagrou no país, ao ser considerada, no último leilão de energia elétrica promovido pelo governo federal, a segunda fonte de energia mais barata do país, perdendo, apenas, para a hídrica. 
Quem contou, em tom de comemoração, foi Elbia Melo, diretora-presidente executiva da ABEEOLICA - Associação Brasileira de Energia Eolica, durante o EXAME Fórum Energia, que aconteceu nesta segunda-feira, 21/11, em São Paulo e debateu, entre outro temas, o crescimento das energias renováveis no Brasil. De acordo com a especialista, atualmente o preço da produção de energia eólica no país é de R$ 99,64 por kWh - valor 66% inferior ao de sete ano atrás -, dando ao Brasil o título de nação que produz a energia eólica mais barata do mundo, segundo dados do MME - Ministério de Minas e Energia.
Figura: Comparação de preços
CAPACIDADE INSTALADA NO MUNDO
A capacidade instalada no mundo na década 90 era inferior a 2000 MW. Houve um aumento a partir do ano de 1994, subiu para 3734 MW. Essa capacidade dividida entre America com 48,4%, Europa com 45,1%, Asia com 6,4% e outros com 1,1 %. Em 2002, no fim do ano, a capacidade total instalada no mundo ultrapassou 32000 MW. Com o crescimento substancial dos últimos anos , principalmente Alemanha, EUA, Dinamarca e Espanha, onde a potencia adicionada anualmente supera 3000 MW. [1] 
A Associacao Europeia de Energia Eolica estabeleceu novas metas desde que houve esse crescimento de mercado , indicando que, ate 2020, a energia 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. N Dinamarca, por exemplo, a energia eólica já representa cerca de 18% de toda a eletricidade gerada e a meta e aumentar essa parcela para 50% ate 2030. Já na Alemanha , na região da Schleswig-Holstein, cerca de 25% do parque de energia elétrica instalado e de origem eólica. Na Espanha, na região de Navarra , essa parcela e de 23%. Em termos de capacidade instalada , estima-se que, ate 2020, a Europa já terá 100000 MW. [2] 
Fonte: WindPower Monthly News Magazine, [Knebel] v.19, 2003.
�
�
Referências 
[1] Energia Eólica. Disponível em < http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/energia_eolica/6_5.htm> Acesso em 25 de Novembro 16:15
 [2] Energia Eólica. Disponível em <https://evolucaoenergiaeolica.wordpress.com > Aceso em 23 de Novembro de 2015 as 18:28
[3] Portal de Energia. Disponível em: <http://www.portal-energia.com/ > Acesso em 01 de Dezembro de 2015 as 13:00
 [4] Planeta Sustentável. Disponível em: <http://planetasustentavel.abril.com.br/ > Acesso em 02 de Dezembro de 2015 as 14:30.
[5] Centro de Referência para energia solar e eólica. Disponível em < http://www.cresesb.cepel.br/ > Acesso em 02 de Dezembro as 13:00
[6] Fontes de Energia [Online]. Available: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgbB0AJ/fontes-energia.
[7] Portal de Energia. Energias Renováveis (2010, 10 Fevereiro) [Online]. Available: http://www.portal-energia.com/componentes-e-aplicacoes-de-um-sistema-micro-eolico/.
[8] Associação de Energia Eólica [Online]. Available: http://www.portalabeeolica.org.br/.
[9] Aproveitamento de energia eólica. [Online]. Available: http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/eolica/eolica.htm.
[10]O que é Energia Eólica. Disponível em< http://www.ecycle.com.br/component/content/article/69-energia/2899-o-que-e-energia-eolica-entenda-como-funciona-turbinas-geram-eletricidade-ventos-vantagens-desvantagens-usina-parque-renovavel-limpa.html> Acesso em 28 de Novembro as 20:00.