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CURSO SUPERIOR DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA CÉSAR AUGUSTO FIORIO ORTIZ JEAN DE LIMA SOARES LEONARDO DE PAULA MELO LUCAS ADRIANO MARTINELI ENERGIA EÓLICA Taubaté 2020 LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Ilustração de uma turbina eólica 9 Figura 2 – Visão dos principais componentes de uma turbina eólica 10 Figura 3 – Relação entre diâmetro/altura na produção de energia 13 Figura 4 – Complexo Eólico do Alto Sertão (BA) 14 Figura 5 – Parque eólico offshore de Wikinger no Mar Báltico 16 Figura 6 – Evolução mundial da capacidade de gerar energia eólica 18 Figura 7 – Análise de custos para gerar energia no EUA em 2004 19 Figura 8 – Comparativo entre investimento e potência gerada 20 SUMÁRIO INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 5 OBJETIVO...................................................................................................................... 6 BIBLIOGRAFIA.............................................................................................................. 7 1 – HISTÓRIA GERAL .................................................................................................. 8 2 – O QUE É? ................................................................................................................ 9 3 – COMO FUNCIONA? ................................................................................................ 9 4 – COMPOSIÇÃO DE UMA TURBINA EÓLICA ...................................................... 10 5 – VANTAGENS E DESVANTAGENS...................................................................... 12 6 – ENERGIA EÓLICA NO BRASIL ........................................................................... 14 7 – TIPOS DE SISTEMAS EÓLICOS ......................................................................... 15 7.1 – SISTEMAS ISOLADOS ................................................................................. 15 7.2 – SISTEMAS HÍBRIDOS .................................................................................. 15 7.3 – SISTEMAS INTERLIGADOS À REDE ......................................................... 16 7.4 – SISTEMAS OFFSHORE ............................................................................... 16 8 – POTÊNCIA GERADA NO BRASIL E NO MUNDO ............................................. 17 9 – ENERGIA EÓLICA versus OUTROS TIPOS DE ENERGIA .............................. 19 10 – IMPACTOS AMBIENTAIS .................................................................................. 21 11 – ATUALIDADES NA ÁREA DE ENERGIA EÓLICA........................................... 22 CONCLUSÃO .............................................................................................................. 23 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 24 5 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ INTRODUÇÃO Neste trabalho de pesquisa será apresentado uma visão geral sobre a energia gerada através da utilização dos ventos, também conhecida como energia eólica. Serão abordados tópicos como: onde foi que tiveram a primeira ideia de começar a utilizar do vento como uma fonte de energia poderosa, quais foram as primeiras grandes utilizações que ela teve durante a história e como a energia eólica tem se desenvolvido no mundo atual. Diante disso, iremos discorrer brevemente sobre a história geral, sobre a composição detalhada de uma turbina eólica, as suas vantagens e suas desvantagens, a potência total gerada no Brasil e no mundo e dentre outros assuntos abrangendo importantes dados sobre a energia eólica. 6 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ OBJETIVO Devido ao avanço tecnológico e das necessidades exigidas pelos meios de produção de energia convencionais, foi-se sofrendo alterações levando ao aparecimento de novas formas de obtenção de energia, capazes de responder aos requisitos e exigências pretendidos das novas tecnologias. A combinação da natureza e da engenharia de diferentes materiais produziu uma nova classe para a obtenção de energia. Este trabalho de pesquisa, começará por fazer uma breve apresentação histórica de uma nova forma inovadora de obtenção de energia, o que é cada vez mais requisitado por inúmeras aplicações na indústria. Ao longo do mesmo, serão enunciadas as características e propriedades dos meios de produção de energia para uma visão mais clara das vantagens e desvantagens que estes apresentam em relação a outros meios de produção de energia requisitados para o mesmo uso. Como seu objetivo principal, este trabalho apresentará uma análise bem detalhada da energia eólica quando aplicado na prática, comparação e vantagens e desvantagens da aplicação da energia eólica nas indústrias modernas. 7 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ BIBLIOGRAFIA Para o embasamento e fundamentação teórica do nosso trabalho de pesquisa, foi realizada buscas em diversas fontes pela internet para que houvesse a maiorquantidade possível de informações de dados de empresas, revistas técnicas, artigos publicados e órgãos públicos que contabilizam e monitoram a produção de energia eólica em suas respectivas jurisdições. 8 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 1 – HISTÓRIA GERAL Há mais de três mil anos atrás que os homens já se utilizam da energia cinética dos ventos para poder gerar energia mecânica. Acredita-se que os egípcios foram os primeiros a aproveitar do vento como energia, utilizando-o para a moagem de grãos e para o bombeamento de água potável em suas atividades agrícolas, tendo-se em vista também, a utilização da energia proveniente dos ventos nas grandes expedições marítimas entre os séculos XV e XVII, na necessidade que se havia na Europa de se descobrir novas terras e riquezas. A princípio, algumas seletas empresas americanas, por volta de 1930, estavam desenvolvendo uns “carregadores de vento”, os quais eram vendidos para os fazendeiros próximo e que forneciam até 1 kW (quilowatt) de CC (corrente contínua) quando o vento estava soprando. Logo em seguida, os europeus construíram enormes geradores durante 1950 e 1960, os franceses desenvolveram desenhos avançados de unidade de 100 kW até 300 kW e os alemães também entraram fundo na pesquisa pela energia eólica, porém, devido a difícil competição dos geradores a base de combustíveis fósseis, as maquinas experimentais foram deixadas de lado. Os tempos foram passando e houve um interesse da Dinamarca na transformação da energia dos ventos em energia elétrica devido aos seus aspectos de segurança energética, custo socioambiental e viabilidade econômica e esse estudo se iniciou na Dinamarca em 1980, quando as primeiras turbinas foram fabricadas por pequenas companhias de maquinário agrícola que possuíam uma capacidade de geração entre 30 e 55 kW, o que é bem baixo se for ser comparada com os valores atuais. Devido a política interna do país ter apoiado o setor, hoje a Dinamarca é o país que tem a maior porcentagem de contribuição de energia eólica em sua matriz energética e é o maior fabricante de turbinas eólicas do mundo. Desde 1980, pode-se observar um crescimento acelerado de pesquisas sobre a energia eólica em todo o mundo. No final de 2006, os aerogeradores voltados à produção de energia elétrica atingiram cerca de 74.223 MW (megawatts), apresentando um crescimento de mais de 20% em relação a 2005, segundo o Global Wind Energy Council (GWEC). 9 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 2 – O QUE É? A energia eólica é a energia produzida a partir da energia cinética do vento (massas de ar em movimento) e do aquecimento eletromagnético do sol (energia solar) que juntos movimentam as pás dos captadores eólicos. A energia cinética do vento, normalmente, é convertida em energia mecânica por moinhos e cata-ventos ou em energia elétrica por turbinas eólicas ou aerogeradores. A aplicação da energia eólica em trabalhos mecânicos realizados por moinhos e cata-ventos, como a moagem de grãos e o bombeamento de água, remonta à origem da utilização dessa fonte de energia pela humanidade, a qual só passou a ser considerada uma alternativa para a geração de energia elétrica, a partir da crise do petróleo na década de 70. 3 – COMO FUNCIONA? A energia cinética do vento é produzida quando o aquecimento das camadas de ar cria uma variação de gradientes de pressão entre as massas de ar e a turbina eólica irá transformar essa energia cinética obtida em energia mecânica por meio do movimento de rotação das pás e, através de um gerador, há a geração de energia elétrica. Figura 1 – Ilustração de uma turbina eólica ADAPTAÇÃO DE: <https://www.fragmaq.com.br/blog/funciona-turbina-eolica/>. Acesso em maio de 2020. 10 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 4 – COMPOSIÇÃO DE UMA TURBINA EÓLICA Figura 2 – Visão dos componentes principais de uma turbina ADAPTAÇÃO DE: <https://www.linkedin.com/pulse/conhe%C3%A7a-os-componentes-de-um- aerogerador-max-marduque>. Acesso em maio de 2020 Os principais componentes e as suas principais funções que estão sempre atrelados na construção de uma turbina eólica são os seguintes: ANEMÔMETRO: A sua função é medir a intensidade e a velocidade do vento. Funciona, em média, de dez em dez minutos; BIRUTA: O seu papel é captar a direção do vento. A direção do vento deve sempre estar perpendicular à torre para o maior aproveitamento; PÁS: A sua responsabilidade é captar o vento, convertendo a sua potência ao centro do rotor; GERADOR: O seu dever é converter a energia mecânica do eixo em energia elétrica; 11 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ CAIXA DE TRANSMISSÃO: A sua responsabilidade é transmitir a energia mecânica do eixo do rotor ao eixo do gerador; ROTOR: É o conjunto que é conectado a um eixo que transmite a rotação das pás para o gerador; NACELE: É o compartimento instalado no alto da torre composto por: caixa de transmissão, freios, embreagem, mancais, controle eletrônico e o sistema hidráulico; TORRE: É o elemento principal que sustenta o rotor e a nacele na altura apropriada para o funcionamento. A torre é o item de mais alto custo para o sistema em geral. 12 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 5 – VANTAGENS E DESVANTAGENS A principal vantagem da energia eólica é que ela se trata de uma fonte de energia renovável e limpa, pois não emite nenhum dos gases que acentuam o efeito estufa que acabam contribuindo negativamente para o aquecimento global e ela não produz resíduos ao gerar a eletricidade. Além disso, a fonte da energia eólica é considerada inesgotável e não há custos associados à obtenção de uma matéria-prima, diferentemente do que ocorre com os combustíveis fósseis. Os custos de implantação são relativamente baixos. A necessidade de manutenção é baixa e são criadas novas oportunidades de emprego em áreas que normalmente recebem muito pouco investimento. Uma crítica muito comum à energia eólica é referente a sua intermitência. A energia eólica depende da ocorrência de vento em densidade e velocidade ideais e esses parâmetros sofrem variações anuais e/ou sazonais. Portanto, para a energia eólica ser considerada aproveitável do ponto de vista técnico, o parque eólico deve ser implantado em um local em que a densidade da massa de ar presente seja maior ou igual a 500 W/m² (watts por metro quadrado) numa altura de no mínimo 50 m (metros) e a velocidade do vento no local seja de 7 a 8 m/s (metros por segundo). Segundo o relatório da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), apenas 13% da superfície terrestre mundial se adequa a esse fator, o que, por si só, já impõe um limite para a sua aplicabilidade na maior parte das regiões. No entanto, a construção de um parque eólico não pode partir apenas do atendimento a fatores técnicos relacionados à disponibilidade dos ventos no local. O procedimento também requer a realização de Estudos de Impacto Ambiental (EIA) e do Relatório de Impacto Ambiental (RIMA), que servem para definir a melhor localização, não somente do ponto de vista estratégico, mas também em termos socioambientais. Parques eólicos (ou usinas eólicas) são espaços em que há ao menos cinco turbinas eólicas (ou aerogeradores) que podem produzir energia elétrica. Essa concentração de aerogeradores em um mesmo local provoca uma série de externalidades negativas. 13 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ Figura 3 – Relação entre diâmetro/altura na produção de energia ADAPTAÇÃO DE: MARTINS F.R.; GUARNIERI R.A.; PERREIRA E.B. O Aproveitamento da Energia Eólica, Instituto nacional de pesquisa espacial. (2008). 14 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 6 – ENERGIA EÓLICA NO BRASIL Analisando o Brasil, mais de 71 mil km² (quilômetros quadrados) do território nacional apresentam velocidade de vento superior a 7 m/s no nível de 50 m de altura. Este potencial proporcionaria ao país o equivalente a 272 TW/ano (terawatt por ano), o que representa aproximadamente 64% do consumo nacional de energia elétrica, que gira em torno de 424 TW/ano. Esse potencial está concentrado sobretudo na região nordeste do país e seguido de perto pela região sul. A energia eólica é uma boa alternativa para se diversificar a matriz elétrica do país e assim aumentar a segurança neste setor. É interessante que frente ao aumento da demanda por eletricidade, o país se mantenha no caminho das tecnologias limpas em vez de optar por fontes não renováveis, que provocam impactos socioambientais ainda mais agressivos a cada ano. Figura 4 – Complexo Eólico do Alto Sertão (BA) ADAPTAÇÃO DE: <https://www.ecycle.com.br/component/content/article/8-tecnologia-a- favor/974-maior-complexo-eolico-da-america-latina-e-inaugurado-na-bahia.html>. Acesso em maio de 2020 15 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 7 – TIPOS DE SISTEMAS EÓLICOS Um sistema eólico pode serutilizado em quatro tipos de aplicações distintas: sistemas isolados, sistemas híbridos, sistemas interligados à rede e sistemas Off - Shore. Os sistemas obedecem a uma configuração básica, necessitam de uma unidade de controle de potência e, em determinados casos, de uma unidade de armazenamento. 7.1 – SISTEMAS ISOLADOS Os sistemas isolados, em geral, utilizam alguma forma de armazenamento de energia. Este armazenamento pode ser feito através de baterias, com o objetivo de utilizar aparelhos elétricos, ou na forma de energia gravitacional, com a finalidade de armazenar a água bombeada em reservatórios para posterior utilização. Alguns sistemas isolados não necessitam de armazenamento. Os sistemas que armazenam energia em baterias necessitam de um dispositivo para controlar a carga e a descarga da bateria. O controlador de carga tem como principal objetivo evitar danos à bateria por sobrecarga ou descarga profunda. Para a alimentação de equipamentos que operam com corrente alternada é necessário a utilização de um inversor. Este sistema é usado quando se deseja utilizar eletrodomésticos convencionais. 7.2 – SISTEMAS HÍBRIDOS Os sistemas híbridos são aqueles que, desconectados da rede convencional, apresentam várias fontes de geração de energia como, por exemplo, turbinas eólicas, geração diesel, módulos fotovoltaicos e entre outras. Em geral, os sistemas híbridos são empregados em sistemas de médio a grande porte destinados a atender um número maior de usuários. Por trabalhar com cargas em corrente alternada, o sistema híbrido também necessita de um inversor. Devido à grande complexidade de arranjos e multiplicidade de opções, a forma de otimização do sistema torna-se um estudo particular a cada caso. 16 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 7.3 – SISTEMAS INTERLIGADOS À REDE Os sistemas interligados à rede utilizam um grande número de aerogeradores e não necessitam de sistemas de armazenamento de energia, pois toda a geração é entregue diretamente à rede elétrica. O total de potência instalada no mundo de sistemas eólicos interligados à rede soma aproximadamente 120 GW (gigawatts). 7.4 – SISTEMAS OFFSHORE As instalações dos sistemas offshore representam a nova fronteira da utilização da energia eólica. Embora representem instalações de maior custo de transporte, instalação e manutenção, as instalações offshore têm crescido a cada ano principalmente com o esgotamento de áreas de grande potencial eólico em terra. A indústria eólica tem investido no desenvolvimento tecnológico da adaptação das turbinas eólicas convencionais para uso no mar. Além do desenvolvimento tecnológico, os projetos offshore necessitam de estratégias especiais quanto ao tipo de transporte das máquinas, sua instalação e operação. Todo o projeto deve ser coordenado de forma a utilizarem os períodos onde as condições marítimas propiciem um deslocamento e uma instalação com segurança. Figura 5 – Parque eólico offshore de Wikinger no Mar Báltico ADAPTAÇÃO DE: <https://www.iberdrola.com/quem-somos/linhas-negocio/projetos- emblematicos/parque-eolico-offshore-wikinger>. Acesso em maio de 2020 17 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 8 – POTÊNCIA GERADA NO BRASIL E NO MUNDO Segundo o Global Wind Energy Council (GWEC), o Brasil é o oitavo maior em capacidade de usinas eólicas e como o sexto maior em expansão anual da capacidade em todo o globo, estando à frente da França em 1,7 GW. Apesar do Brasil ter passado por graves crises políticas e econômicas, ele instalou cerca de 2 GW no ano de 2018, o que proporcionou uma posição a mais no ranking dos dez países com mais capacidade de energia eólica, no acumulado, com 12,76 GW e mais de 500 parques eólicos, o que chegou a abastecer mais de 11% do país e 60% do nordeste, no período de junho a novembro que é conhecido como a safra dos ventos. Até o ano de 2020, o Brasil irá chegar a 18,63 GW, isso levando em consideração apenas os contratos assinados e leilões já realizados, sendo então que esse número pode subir conforme for havendo novos leilões e, para 2023, existe uma projeção de 20 GW de capacidade de geração. Globalmente falando, no ano de 2017, o mundo instalou uma quantia de 52,57 GW, totalizando cerca 539,58 GW de capacidade global, a frente disso tudo ficou a China que adicionou aproximadamente 20 GW em projetos eólicos, logo em seguida vem os Estados Unidos que adicionaram 7,1 GW de energia eólica à sua matriz energética. De acordo com a 15ª edição do Global Wind Report (relatório técnico elaborado anualmente pela GWEC), o ano de 2019 foi o segundo maior ano em capacidade de energia eólica historicamente, um crescimento ano a ano de 19%, totalizando cerca de 60,4 GW de capacidade energética. A frente de todos os países está a China, o país que mais utiliza da transformação da energia dos ventos em energia elétrica, em 2018, a China chegou a atingir 206 GW de capacidade para gerar energia eólica onshore (em terra) e atualmente está com 211,3 GW de capacidade instalada, logo em seguida, vem os Estados Unidos com 96 GW e em terceiro a Alemanha com 59,5 GW, dados referentes ao último levantamento realizado no ano de 2019. 18 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ Figura 6 – Evolução mundialda capacidade de gerar energia eólica ADAPTAÇÃO DE: MARTINS F.R.; GUARNIERI R.A.; PERREIRA E.B. O Aproveitamento da Energia Eólica, Instituto nacional de pesquisa espacial. (2008). 19 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 9 – ENERGIA EÓLICA versus OUTROS TIPOS DE ENERGIA Figura 7 – Análise de custos para gerar energia no EUA em 2004 A tabela acima foi elaborada pela Energy Information Administration (EIA), a principal agência do Sistema Estatístico Federal dos EUA cuja responsabilidade é coletar, analisar e disseminar os dados sobre a produção de energia no país. A tabela estipula o custo em Dólares por MW/h (megawatt por hora) da geração de energia em fevereiro de 2006 levando em consideração os seguintes fatores: capital inicial para investimento, custo de operação e manutenção, combustível para funcionamento e os custos de para a transmissão de energia. Observa-se que a energia eólica e a energia nuclear possuem um custo de investimento inicial para construção, operação e manutenção muito maior que o carvão e o gás natural, devido ao fato ambas necessitarem de uma tecnologia muito mais avançada para o seu funcionamento e não estão completamente desenvolvidas. Na questão do combustível para funcionamento, a energia eólica destaca-se pelo fato de que o seu principal combustível é o ar, portanto, é gratuito e ilimitado, enquanto a energia nuclear possui um valor ligeiramente maior e enquanto o carvão e o gás natural possuem um custo extremamente maior em relação. 20 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ Figura 8 – Comparativo entre investimento e potência gerada ADAPTADA DE: Revista Brasileira de Energias Renováveis, v.5, n.3, p.267-277, 2016 O gráfico acima compara o investimento total (em R$) pela potência (em kW) de alguns tipos de energia renovável, observa-se que a energia fotovoltaica (obtida através de placas solares) é a mais cara na relação Investimento (R$) x Potência (kW) enquanto a mais em barata é a energia eólica, chegando a ser mais de 50% barata em relação a fotovoltaica. 21 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ 10 – IMPACTOS AMBIENTAIS Os parques eólicos também podem impactar negativamente o ecossistema local e as populações de seres humanos do entorno, devido ao alto ruído que as turbinas eólicas acabam produzindo ao operarem normalmente. Atualmente, a poluição sonora é considerada um problema de saúde pública, pois está fortemente associada ao aumento do estresse, agressividade, transtornos psíquicos e vários outros impactos à saúde humana e animal, além de que o ruído pode acabar provocando o afastamento em massa de diferentes tipos de populações de animais. A comunidade local que reside no entorno pode ser afetada pela poluição visual. A construção de parques eólicos provoca significativas mudanças na paisagem, o que pode vir a afetar cidades ou províncias que dependem do turismo advindo de belas paisagens panorâmicas. Um outro impacto negativo relacionado às turbinas eólicas é a interferência que elas causam em radares meteorológicos. Esses radares são usados para prever o volume de chuva, risco de queda de granizo e outras ações do tempo. Para serem capazes de executarem tais atividades, eles devem ser equipamentos muito sensíveis e essa sensibilidade os torna suscetíveis a interferências externas. Uma única turbina eólica que esteja em funcionamento em uma área próxima a um radar meteorológico pode afetar as suas previsões. Como os radares são ferramentas importantes na prevenção de eventos críticos em períodos chuvosos e usados pela Defesa Civil para basear medidas de emergência, foram estabelecidas distâncias mínimas que devem ser adotadas entre radares e aerogeradores. Segundo o relatório apresentado pelo Ministério da Ciência Tecnologia e Inovação do Brasil (MCTIC), nenhuma turbina eólica deve ser instalada a uma distância menor que 5 km (quilômetros) de radares de banda C (frequência entre 4 GHz (gigahertz) e 8 GHz) e 10 km de banda S (frequência entre 2 GHz e 4 GHz). Ao se tratar da construção de parques eólicos, as distâncias a serem consideradas são de 20 km e 30 km para cada tipo de radar, respectivamente. Apesar da energia eólica não produzir nenhum resíduo durante a geração de eletricidade, é preciso se atentar ao fato que, os resíduos oriundos do processo de fabricação das pás das turbinas, costumam ser fabricados com fibra de vidro. 22 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 11 – ATUALIDADES NA ÁREA DE ENERGIA EÓLICA Com todas essas novas tecnologias de sistemas para aplicações em energia eólica, alguns pontos foram repensados e recalculados nos setores de economia, negócios e ciência. Gerando algumas publicações de matérias sobre o assunto na atualidade. Segundo ao site de notícias Abril, as hidroelétricas perderão espaço na geração de energia para as energias solar e eólica, o governo prevê uma redução significativa da participação das usinas hidroelétricas na matriz energética do país nos próximos dez anos. A empresa norte-americana GE anunciou que fornecerá cerca de 150 MW em turbinas no Brasil para o parque eólico na Rio Energy, também incluindo a manutenção das 30 máquinas necessárias para gerar a capacidade máxima de 150 MW e uma possível renovação da mesma após passados 20 anos. A utilização do setor de energia com base em fontes renováveis pode reduzir em até 80%, a emissão de carbono até o ano de 2050. 23 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ CONCLUSÃO Em virtude dos dados e fatos já mencionados, podemos concluir, com clareza, que a energia eólica garantiu a sua visibilidade tanto nas questões financeiras quanto nas questões sustentáveis, tendo como a sua vantagem principal é ser uma meio de produção de energia totalmente limpa e renovável, além de ser inesgotável e não gerar custos associados à necessidade de se ter matéria prima. Um dos únicos contratempos é por ter que depender exclusivamente de ventos com velocidade e densidade ideais para o seu funcionamento, o que acaba acarretando em uma boa desvantagem, já que esses parâmetros podem sofrer variações anuais. Entretanto, no território nacional do Brasil, a velocidade média apresentada pelo vento em uma altura de no mínimo 50 m é superior a 7 m/s, tamanho potencial, proporcionaria algo equivalente a 272 TW/ano, equivalente à 64% do consumo nacional total de energia elétrica. A instalação de mais usinas e parques eólicos no Brasil, deve ser pensada com mais ambição, pois pode trazer muitos benefícios para a matriz energética brasileira. 24 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FRAGMAQ. Como funciona uma turbina eólica?. Disponível em: https://www.fragmaq.com.br/blog/funciona-turbina-eolica/. Acesso em: 4 mai. 2020. LINKEDIN. Conheça os componentes de um aerogerador.. Disponível em: https://www.linkedin.com/pulse/conhe%C3%A7a-os-componentes-de-um- aerogerador-max-marduque. Acesso em: 5 mai. 2020. MARTINS F.R.; GUARNIERI R.A.; PERREIRA E.B. O Aproveitamento da Energia Eólica, Instituto nacional de pesquisa espacial. (2008). ECYCLE. Maior complexo eólico da América Latina é inaugurado na Bahia. Disponível em: https://www.ecycle.com.br/component/content/article/8-tecnologia-a- favor/974-maior-complexo-eolico-da-america-latina-e-inaugurado-na-bahia.html. Acesso em: 6 mai. 2020. IBERDROLA. Wikinger, o projeto que consolida a Alemanha como um mercado estratégico. Disponível em: https://www.iberdrola.com/quem-somos/linhas- negocio/projetos-emblematicos/parque-eolico-offshore-wikinger. Acesso em: 7 mai. 2020. SANTOS, I. F. S.; FILHO, G.L.T.; BARROS, R.M. (2015). 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Acesso em: 8 mai. 2020. 25 _____________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ ECYCLE. O que é energia eólica?. Disponível em: https://www.ecycle.com.br/2899- energia-eolica. Acesso em: 9 mai. 2020. PORTAL SOLAR. Energia solar X Energia eólica: Preços e Vantagens. Disponível em: https://www.portalsolar.com.br/energia-solar-x-energia-eolica-precos.html. Acesso em: 10 mai. 2020. EIA. International Energy Outlook 2006. Disponível em: https://www.eia.gov/outlooks/archive/ieo06/special_topics.html. Acesso em: 11 mai. 2020. CRESESB. 5. Aplicações dos Sistemas Eólicos. Disponível em: http://www.cresesb.cepel.br/index.php?section=com_content&lang=pt&cid=251. Acesso em: 12 mai. 2020. EXAME.. Hidrelétricas perderão espaço na geração de energia para solar e eólica. Disponível em: https://exame.com/economia/hidreletricas-perderao-espaco- na-geracao-de-energia-para-solar-e-eolica/. Acesso em: 14 mai. 2020. GWEC. Brasil avança nos números do mercado de energia eólica no mundo. Disponível em: https://gwec.net/brasil-avanca-nos-numeros-do-mercado-de-energia- eolica-no-mundo/. Acesso em: 13 mai. 2020. EXAME.. GE fornecerá 150 MW em turbinas no Brasil a parque eólico da Rio Energy. Disponível em: https://exame.com/negocios/ge-fornecera-150-mw-em- turbinas-no-brasil-a-parque-eolico-da-rio-energy/. Acesso em: 15 mai. 2020. EXAME.. Setor de energia pode reduzir poluição em até 80% com fontes renováveis. Disponível em: https://exame.com/ciencia/setor-de-energia-pode- reduzir-poluicao-em-ate-80-com-fontes-renovaveis/. Acesso em: 16 mai. 2020. INTRODUÇÃOOBJETIVO BIBLIOGRAFIA 1 – HISTÓRIA GERAL 2 – O QUE É? 3 – COMO FUNCIONA? 4 – COMPOSIÇÃO DE UMA TURBINA EÓLICA 5 – VANTAGENS E DESVANTAGENS 6 – ENERGIA EÓLICA NO BRASIL 7 – TIPOS DE SISTEMAS EÓLICOS 7.1 – SISTEMAS ISOLADOS 7.2 – SISTEMAS HÍBRIDOS 7.3 – SISTEMAS INTERLIGADOS À REDE 7.4 – SISTEMAS OFFSHORE 8 – POTÊNCIA GERADA NO BRASIL E NO MUNDO 9 – ENERGIA EÓLICA versus OUTROS TIPOS DE ENERGIA 10 – IMPACTOS AMBIENTAIS 11 – ATUALIDADES NA ÁREA DE ENERGIA EÓLICA CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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