A Energia Eólica

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A Energia Eólica
 
Energia eólica
 
Aproximadamente 1 % a 3 % da energia do Sol que chega à terra é convertido en energia eólica. Isto é aproximadamente 50 a 100 vezes mais energia da que é convertida na biomassa por todas as plantas na Terra através da fotossíntese. A maior parte desta energia eólica pode ser encontrada em altas altitudes, onde ocorrem as velocidades de vento contínuas de mais de 160 km/h (100 milhas por hora). Eventualmente, a energia eólica é convertida pela fricção em calor difuso ao longo da superfície e atmosfera da Terra.
 
História do vento como fonte de energia
Desde os tempos antigos que utilizamos a energia do ventos. Há mais de 5 mil anos, os Egípcios antigos usaram o vento para navegar no Rio Nilo. Depois, construímos moinhos de vento para moer o trigo e outros grãos. Os moinhos de vento mais antigos conhecidos existiam na Pérsia (Irão). Esses primeiros moinhos de vento assemelhavam-se a grandes rodas de remos. Séculos depois, a população da Holanda melhorou o desenho básico do moinho de vento. Deram-lhe pás tipo hélice, ainda feitas com velas. A Holanda é famosa pelos seus moinhos de vento.
A falta de petróleo da década de 1970 modificou o panorama da energia para mundo. Criou um interesse em fontes de energia alternativas, abrindo o caminho para a reentrada do moinho de vento para gerar electricidade. No início da décade de 1980 a energia eólica disparou realmente, em parte por causa de medidas que estimularam fontes de energia renováveis. O apoio para o desenvolvimento do vento aumentou desde então em todo o mundo.
 
Como convertemos o vento em energia?
O vento gira as pás de uma turbina de vento — como um brinquedo de pinhão de espigas grande. Este dispositivo é chamado uma turbina de vento e não um moinho de vento. Um moinho de vento é usado para bombear a água.
As pás da turbina são atadas a um cubo da roda que é montado num cabo giratório. O cabo atravessa uma caixa de transmissão de engrenagem onde a velocidade é aumentada. A transmissão é atada a um cabo de alta velocidade que move um gerador que faz electricidade.
Se o vento estiver demasiado alto, a turbina tem um travão que impedirá as pás de virar demasiado depressa e serem danificadas. Há ainda o problema do que fazer quando o vento não sopra. Nessas alturas, outros tipos de centrais devem ser usados para fazer electricidade.
Para uma turbina de vento trabalhar eficientemente, as velocidades do vento devem estar geralmente acima das 12 a 14 milhas por hora. O vento tem de ter esta velocidade para virar as turbinas de forma suficientemente rápida para gerar electricidade. As turbinas produzem normalmente aproximadamente 50 a 300 quilowatts de electricidade cada uma. Um quilowatt é 1,000 watts (o quilo significa 1,000). Pode iluminar dez lâmpadas de 100 watt com 1,000 watts.
 
Deste modo, uma turbina de vento de 300 quilowatts (300,000 watts) pode iluminar 3,000 lâmpadas que utilizem 100 watts!
 
Preocupações Ambientais
A energia eólica oferece uma alternativa viável e económica a centrais convencionais em muitas áreas do país. O vento é um combustível limpo; as quintas eólicas não produzem nenhum ar ou poluição de água porque nenhum combustível é queimado.
 
As desvantagens ambientais mais sérias para as máquinas eólicas podem ser o seu efeito negativo em populações de pássaros selvagens e o impacto visual na paisagem. Para alguns, as pás brilhantes dos moinhos de vento no horizonte são uma mancha branca; para outros, são uma bela alternativa às centrais convencionais.
 
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Centrais Eólicas
 
Centrais eólicas
 
As centrais eólicas, ou quintas de vento como as chamam às vezes, são grupos de máquinas de vento usadas para produzir electricidade. Uma quinta de vento tem normalmente dúzias de máquinas de vento espalhadas ao longo de uma grande área. AO contrário das centrais, muitas das centrais de vento não são possuídas por companhias de serviço públicas. Em vez disso são possuídas e mantidas por empresários que vendem a electricidade produzida na quinta de vento a utilidades eléctricas. Essas companhias privadas são conhecidas como Produtores de Energia Independentes. 
Dirigir uma central eólica não é tão simples como simplesmente criar um moinho de vento num lugar ventoso. Os proprietários da central eólica devem planear cuidadosamente onde colocar as suas máquinas. Um aspecto importante a considerar é a que velocidade e em que quantidade o vento sopra. Regra geral, a velocidade do vento aumenta com a altitude e em áreas abertas sem quebra-ventos. Os bons locais para centrais eólicas são os topos de colinas lisas e arredondadas, planícies abertas ou linhas costeiras, e fendas de montanha que produzem a canalização de vento.
 
Produção em pequena escala
As turbinas de vento foram usadas para gerar electricidade caseira em conjunto com o armazenamento de bateriaa durante muitas décadas em áreas remotas. As unidades de gerador de mais de 1 quilowatt de uma casa funcionam agora em vários países. Para compensar a produção variável de energia, as turbinas de vento unidas em grelha podem utilizar algum tipo do armazenamento de energia de grelha. Os sistemas fora da grelha adaptam-se à energia intermitente ou usam sistemas fotovoltaicos ou a diesel para complementar a turbina de vento.
As turbinas eólicas variam entre pequenos geradores de quatrocentos watt para uso residencial e máquinas de vários megawatts das quintas eólicas e no mar alto. As pequenas têm geradores de conduta directa, direccionam a emissão de corrente, lâminas aerolásticas, carregamentos vitalícios e usam uma grimpa para apontar ao vento; enquanto os maoires geralmente engrenam comboios de energia, alternando a emissão de corrente, pás e são activamente apontadas ao vento. Estão a ser investigados geradores de conduta directa as lâminas aerolásticas para turbinas de vento grandes e são por vezes usados geradores de corrente directa.
 
Em locais urbanos, onde é difícil obter grandes montantes da energia eólica, sistemas mais pequenos ainda podem ser usados para activar equipamentos de pouca energia. A energia distribuída por turbinas de vento no telhado também podem aliviar problemas de distribuição de energia, bem como fornecer a suporte a falhas de energia. Equipamentos como parquímetros ou entradas para Internet sem fios podem ser accionados por uma turbina de vento que carrega uma pequena bateria, substituindo a necessidade de uma ligação à grelha de energia e/ou mantendo o serviço apesar de possíveis falhas de energia da grelha.
 Estão disponíveis turbinas de energia eólica em pequena escala que medem aproximadamente 2m em diâmetro e produzem 900 watts. As unidades são mínimas, por exemplo, 16 quilogramas, permitindo uma resposta rápida a rajadas típicas em locais urbanos e montagem fácil muito como uma antena de televisão. Consta que são inaudíveis até a alguns metros abaixo da turbina. A frenagem dinâmica regula a velocidade ao deitar fora a energia de excesso, para que a turbina continue a produzir electricidade até em altos ventos. O travão resistor dinâmico pode ser instalado dentro do edifício para fornecer calor (durante os altos ventos quando mais calor é perdido pelo edifício, enquanto também é produzido mais calor pelo travão resistor). A posição proximal torna prática a distribuição de energia a voltagem baixa (12 volts, semelhante). Um benefício adicional é que os proprietários ficam mais conscientes do consumo de electricidade, possivelmente reduzindo o seu consumo até ao nível médio que a turbina pode produzir.
 
Segundo a Associação de Energia eólica Mundial, é difícil avaliar o número total ou a capacidade de turbinas eólicas de pequena escala, mas só na China, há aproximadamente 300,000 turbinas de vento em escala modesta que geram electricidade.
Mitos e Factos: Energia Eólica
 
Mitos Ventosos: Obtenha os Factos
Pode ouvir ummito ou dois sobre a energia eólica, e esses são baseados em equívocos e velha tecnologia. O Energias & Alternativas dá-lhe os factos dos mitos mais comuns.
Mito: as quintas de vento são barulhentas.
Facto: a evolução da tecnologia das quinta de vento durante a década passada tornou o barulho mecânico das turbinas quase indetectável, sendo o som principal o assobio aerodinâmico das pás a passar pela torre. Há medidas rígidas quanto às turbinas de vento e às emissões barulhentas para assegurar a protecção do sossego residencial. O melhor conselho para qualquer céptico é que deve ouvir por si próprio!
 
Mito: as quintas eólicas não ajudarão às alterações climáticas.
Facto: a energia eólica é uma fonte limpa e renovável de energia que não produz nenhuma emissão de gás de estufa ou lixo. As centrais de energia são o maior contribuidor de emissões de carbono. Temos de trocar a formas da energia que não produzem CO2. Somente uma turbina de vento moderna salvará mais de 4,000 toneladas de emissões CO2 anualmente.
 
Mito: as quintas de vento matam pássaros 
Fact: Hoje em dia, a indústria de energia eólica impôs procedimentos para realçar a nossa compreensão dos pássaros e de como se relacionam com as turbinas de vento. A quinta eólica moderna sofre uma série de avaliações ambientais antes de ser aprovada. Neste processo, o local proposto será controlado e as populações de pássaros avaliadas. Que espécies de pássaros existem no local? Quais são os seus hábitos, padrões de vôo? Aninham na área ou simplesmente voam de passagem? Perguntas como estas são respondidas, na tentativa de melhor entender as populações de pássaros locais e mitigar as suas potenciais interacções com turbinas de vento. Uma vez construída, realiza-se uma nova monitorização, para entender melhor a relação contínua entre pássaros e a quinta eólica. 
 
Uma verdadeira preocupação para os pássaros é observada no estudo da Natureza realidado em 2004, que previu que até um quarto de todas as espécies de pássaros possa extinguir-se antes de 2054 devido a alterações climáticas globais, para as quais a energia eólica é uma das soluções.
 
Mito: as quintas eólicas são perigosas para os seres humanos.
Facto: a energia eólica é uma tecnologia benigna sem emissões associadas, poluentes perigosos ou lixo. Em mais de 25 anos e com mais de 68,000 turbinas instaladas por todo o mundo, nenhum membro do público foi alguma vez prejudicado por turbinas de vento. Em resposta a acusações não científicas recentes de que as turbinas de vento emitem infra-sons e causam problemas de saúde relacionados com os mesmos, doctor Geoff Leventhall, Consultor em Vibração Barulhenta e Acústica e autor do Relatório de Defra sobre o Barulho de Baixa Frequência e os seus Efeitos 16, diz: "posso afirmar bastante categoricamente que não há nenhum infra-som significante nos desenhos actuais de turbinas de vento. Dizer que há um problema de infra-sons é um dos argumentos que oponentes às quintas eólicas gostam apresentar. Não haverá nenhum efeito de infra-sonns provocado pelas turbinas."
 
Mito: a Criação de uma quinta eólica consome mais energia do a que produz. 
Facto: uma turbina de vento produz bastante electricidade limpa em seis meses para compensar todas das emissões de gás de estufa emitidas na sua manufactura – e produzirá electricidade limpa durante outros 20-25 anos. Isto compara-se favoravelmente em relação às centrais de carvão ou nucleares, que demoram aproximadamente seis meses. Uma turbina de vento moderna é projectada para funcionar durante mais de 20 anos e no fim da sua vida de trabalho, a área pode ser restaurada a baixos custos financeiros e ambientais.
 
Mito: as quintas eólicas são ineficientes, só são operacionais 30 % do tempo.
Facto: uma turbina de vento moderna produz electricidade durante 70-85 % do tempo, mas gera produções diferentes dependendo da velocidade de vento. Ao longo de um ano, gerará aproximadamente 30 % da produção máxima teórica. Isto é conhecido como o factor de carga. O factor de carga de centrais de energia convencionais é uma média de 50 %. Uma turbina de vento moderna gerará o suficiente para corresponder às exigências de electricidade de mais de mil casas durante um ano.
 
Mito: a energia eólica precisa de apoio para funcionar.
Facto: Todas as formas da geração de energia precisam de ajuda e nenhuma tecnologia é 100 % fiável. As variações na produção das quintas eólicas são quase imperceptíveis em relação à flutuação normal de provisão e procura, vista quando a mão-de-obra nacional regressa casa, ou se quando um relâmpago deita abaixo uma linha de transmissão de alta voltagem. Por isso, neste momento não há nenhuma necessidade de apoio adicional devido à energia eólica.
 
Mito: a energia eólica é cara. 
Facto: o preço de gerar electricidade através do vento caiu de forma dramática ao longo dos últimos anos. Entre 1990 e 2002, a capacidade de energia eólica mundial duplicou de três em três anos e a cada duplicação, os custos diminuiram em 15 %. A energia eólica é competitiva com o novo carvão e a nova capacidade nuclear, mesmo antes de quaisquer custos ambientais de combustíveis fósseis e geração nuclear serem tidos em conta. À medida que os preços do petróleo aumentam os preços da energia eólica descem – ambos dos quais são muito prováveis – a energia eólica torna-se ainda mais competitiva, de tal forma que algures depois de 2010 o vento deva desafiar o petróleo enquanto a fonte energia de mais baixo preço. 
Além disso, o vento é uma fonte de combustível gratuita e amplamente disponível, por isso uma vez que a quinta eólica seja construída, não há quaisquer custos relacionados com combustível ou resíduos.
 
Mito: devemos investir noutras tecnologias de energia renovável e eficiência de energia em vez da energia eólica. 
Facto: o papel da energia eólica na luta contra as alterações climáticas não é uma questão radical. Precisaremos de uma mistura de tecnologias de energia renovável, novas e existentes, e medidas de eficiência de energia, e o mais rápido possível. A energia eólica é a fonte de energia renovável disponível mais eficaz ao nível de custos, para gerar electricidade limpa e ajudar a combater as alterações climáticas neste preciso momento. Além disso, o desenvolvimento de uma indústria eólica forte facilitará outras tecnologias renováveis que não conseguiram ainda a comercialização, acumulando experiência valiosa ao lidar com questões como ligação de grelha, rede de abastecimento e finanças.
 
Mito: as quintas eólicas deviam estar todas no mar. 
Facto: neste momento, o vento terrestre é mais económico do que o seu desenvolvimento no mar alto. Contudo, as quintas eólicas mais afastadas da costa estão agora em construção noutros países. As quintas eólicas em alto mar levam mais tempo a serem desenvolvidas, visto que o mar é um ambiente mais hostil. Esperar que mar alto seja a única forma de geração de vento permitida seria, assim, condenar-nos falhar os nossos objetivos de energia renovável e compromisso de atacar as alterações climáticas. 
Mito: as quintas eólicas são feias e pouco populares. 
Facto: Quem ama o feio, bonito lhe parece, e quer ache que  uma turbina de vento é atraente ou não, será sempre a sua opinião pessoal. Contudo, os estudos mostram regularmente que a maior parte de pessoas acha as turbinas uma característica interessante na paisagem. Uma média de 80 % do público apoia a energia eólica, menos de 10 % estão contra, os restantes estão indecisos. As pesquisas levadas a cabo perto de quintas eólicas existentes descobriram constantemente que a maioria de pessoas é a favor da energia eólica.
 
Centrais Eólicas
 
Centrais eólicas
 As centrais eólicas, ou quintas de vento como as chamam às vezes, são grupos de máquinas de vento usadas para produzir electricidade. Uma quinta de vento tem normalmente dúzias de máquinas de vento espalhadas ao longo de uma grande área. AO contrário das centrais, muitas das centrais de vento não são possuídas por companhiasde serviço públicas. Em vez disso são possuídas e mantidas por empresários que vendem a electricidade produzida na quinta de vento a utilidades eléctricas. Essas companhias privadas são conhecidas como Produtores de Energia Independentes. 
Dirigir uma central eólica não é tão simples como simplesmente criar um moinho de vento num lugar ventoso. Os proprietários da central eólica devem planear cuidadosamente onde colocar as suas máquinas. Um aspecto importante a considerar é a que velocidade e em que quantidade o vento sopra. Regra geral, a velocidade do vento aumenta com a altitude e em áreas abertas sem quebra-ventos. Os bons locais para centrais eólicas são os topos de colinas lisas e arredondadas, planícies abertas ou linhas costeiras, e fendas de montanha que produzem a canalização de vento.
 
Produção em pequena escala
As turbinas de vento foram usadas para gerar electricidade caseira em conjunto com o armazenamento de bateriaa durante muitas décadas em áreas remotas. As unidades de gerador de mais de 1 quilowatt de uma casa funcionam agora em vários países. Para compensar a produção variável de energia, as turbinas de vento unidas em grelha podem utilizar algum tipo do armazenamento de energia de grelha. Os sistemas fora da grelha adaptam-se à energia intermitente ou usam sistemas fotovoltaicos ou a diesel para complementar a turbina de vento.
As turbinas eólicas variam entre pequenos geradores de quatrocentos watt para uso residencial e máquinas de vários megawatts das quintas eólicas e no mar alto. As pequenas têm geradores de conduta directa, direccionam a emissão de corrente, lâminas aerolásticas, carregamentos vitalícios e usam uma grimpa para apontar ao vento; enquanto os maoires geralmente engrenam comboios de energia, alternando a emissão de corrente, pás e são activamente apontadas ao vento. Estão a ser investigados geradores de conduta directa as lâminas aerolásticas para turbinas de vento grandes e são por vezes usados geradores de corrente directa.
 
Em locais urbanos, onde é difícil obter grandes montantes da energia eólica, sistemas mais pequenos ainda podem ser usados para activar equipamentos de pouca energia. A energia distribuída por turbinas de vento no telhado também podem aliviar problemas de distribuição de energia, bem como fornecer a suporte a falhas de energia. Equipamentos como parquímetros ou entradas para Internet sem fios podem ser accionados por uma turbina de vento que carrega uma pequena bateria, substituindo a necessidade de uma ligação à grelha de energia e/ou mantendo o serviço apesar de possíveis falhas de energia da grelha.
 
Estão disponíveis turbinas de energia eólica em pequena escala que medem aproximadamente 2m em diâmetro e produzem 900 watts. As unidades são mínimas, por exemplo, 16 quilogramas, permitindo uma resposta rápida a rajadas típicas em locais urbanos e montagem fácil muito como uma antena de televisão. Consta que são inaudíveis até a alguns metros abaixo da turbina. A frenagem dinâmica regula a velocidade ao deitar fora a energia de excesso, para que a turbina continue a produzir electricidade até em altos ventos. O travão resistor dinâmico pode ser instalado dentro do edifício para fornecer calor (durante os altos ventos quando mais calor é perdido pelo edifício, enquanto também é produzido mais calor pelo travão resistor). A posição proximal torna prática a distribuição de energia a voltagem baixa (12 volts, semelhante). Um benefício adicional é que os proprietários ficam mais conscientes do consumo de electricidade, possivelmente reduzindo o seu consumo até ao nível médio que a turbina pode produzir.
 
Segundo a Associação de Energia eólica Mundial, é difícil avaliar o número total ou a capacidade de turbinas eólicas de pequena escala, mas só na China, há aproximadamente 300,000 turbinas de vento em escala modesta que geram electricidade.