Desenvolvimento do trabalho 1

Prévia do material em texto

26
1. INTRODUÇÃO
Este trabalho que será apresentado irá retratar uma abundante fonte de energia renovável, que se iniciou a pouco mais de 30 anos. Quando na década de 70 houve a grande crise mundial do petróleo. Fazendo com que os Estados Unidos criasse uma nova forma de fazer energia sem muita dependência do carvão mineral e petróleo. Esta é a Energia Eólica.
A energia eólica é produzida a partir da força dos ventos é disponível em vários lugares. Essa é gerada por meio de aero geradores, nas quais a força do vento é captada por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. A quantidade de energia transferida é função da densidade do ar, da área coberta pela rotação das pás (hélices) e da velocidade do vento. 
O fato de que energia eólica seja uma fonte de energia higiênica, limpa, renovável e ecológica não significa que seu impacto ambiental seja nulo. Esse tipo de energia, porém, ajuda a reduzir a contaminação causada pela queima dos combustíveis fósseis. A energia eólica está associada com o movimento das massas de ar que movem a partir de zonas de alta pressão do ar para as zonas adjacentes de baixa pressão, com velocidades proporcionais a gradiente de pressão.
Quanto à aplicação desse tipo de energia no Brasil, pode-se dizer que as grandes centrais eólicas podem ser conectadas à rede elétrica uma vez que possuem um grande potencial para atender o Sistema Interligado Nacional (SIN). As pequenas centrais, por sua vez, são destinadas ao suprimento de eletricidade a comunidades ou sistemas isolados, contribuindo para o processo de universalização do atendimento de energia. Em relação ao local, a instalação pode ser feita em terra firme ou no mar. 
 	E realizando uma análise um pouco mais profunda, podemos constatar algumas vantagens e desvantagens da energia eólica, que devem ser levadas em consideração na hora de escolher a energia que melhor se adapta a determinado ambiente, situação e objetivo.
E ao decorrer deste trabalho, mostraremos um pouco mais sobre esta fonte de energia que é de grande importância para toda uma população.
2. ENERGIAS RENOVÁVEIS
Energia renovável é aquela originária de fontes naturais que possuem a capacidade de regeneração (renovação), ou seja, não se esgotam. Estas são fontes inesgotáveis de energia obtidas da Natureza que nos rodeia, como o Sol ou o Vento. 
As energias renováveis são virtualmente inesgotáveis, mas limitadas em termos da quantidade de energia que é possível extrair em cada momento.
As principais vantagens resultantes da sua utilização consistem no fato de não serem poluentes e poderem ser exploradas localmente. A utilização da maior parte das energias renováveis não conduz à emissão de gases com efeito de estufa. A única exceção é a biomassa, uma vez que há queima de resíduos orgânicos, para obter energia, o que origina dióxido de enxofre e óxidos de azoto.
A exploração local das energias renováveis contribui para reduzir a necessidade de importação de energia, ou seja, diminui a dependência energética relativamente aos países produtores de petróleo e gás natural.
As fontes de energia renováveis ainda são pouco utilizadas devido aos custos de instalação, à inexistência de tecnologias e redes de distribuição experimentadas e, em geral, ao desconhecimento e falta de sensibilização para o assunto por parte dos consumidores e dos municípios.
3. ENERGIA EÓLICA
A energia eólica é a energia obtida pela ação do vento, ou seja, através da utilização da energia cinética gerada pelas correntes aéreas.
O vento vem da palavra latina aeolicus, pertencente ou relativo à Eolo, deus dos ventos na mitologia grega e, portanto, pertencente ou relativo ao vento. A energia eólica tem sido utilizada desde a Antiguidade para mover os barcos movidos por velas ou operação de máquinas para movimentação das suas fábricas de pás. É uma espécie de energia verde.
A energia eólica está associada com o movimento das massas de ar que movem a partir de zonas de alta pressão do ar para as zonas adjacentes de baixa pressão, com velocidades proporcionais a gradiente de pressão.
A avaliação técnica do potencial eólico exige um conhecimento detalhado do comportamento dos ventos. Os dados relativos a esse comportamento - que auxiliam na determinação do potencial eólico de uma região - são relativos à intensidade da velocidade e à direção do vento. Para obter esses dados, é necessário também analisar os fatores que influenciam o regime dos ventos na localidade do empreendimento. Entre eles pode-se citar o relevo, a rugosidade do solo e outros obstáculos distribuídos ao longo da região.
Para que a energia eólica seja considerada tecnicamente aproveitável, é necessário que sua densidade seja maior ou igual a 500 W/m2, a uma altura de 50 metros, o que requer uma velocidade mínima do vento de 7 a 8 m/s (GRUBB; MEYER, 1993).
A utilização dessa fonte para geração de eletricidade, em escala comercial, começou na década de 1970, quando se acentuou a crise internacional de petróleo. Os EUA e alguns países da Europa se interessaram pelo desenvolvimento de fontes alternativas para a produção de energia elétrica, buscando diminuir a dependência do petróleo e carvão.
Quanto à aplicação desse tipo de energia no Brasil, pode-se dizer que as grandes centrais eólicas podem ser conectadas à rede elétrica uma vez que possuem um grande potencial para atender o Sistema Interligado Nacional (SIN). As pequenas centrais, por sua vez, são destinadas ao suprimento de eletricidade a comunidades ou sistemas isolados, contribuindo para o processo de universalização do atendimento de energia. Em relação ao local, a instalação pode ser feita em terra firme ou no mar. 
De acordo com a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o Brasil possui 248 megawatts (MW) de capacidade instalada de energia eólica, derivados de dezesseis empreendimentos em operação. O Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, elaborado pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel), mostra um potencial bruto de 143,5 GW, o que torna a energia eólica uma alternativa importante para a diversificação do "mix" de geração de eletricidade no País.
Ainda que a principal referência de potencial eólico do Brasil, o Atlas do Potencial Eólico Brasileiro. não apresente avaliações a respeito da potencialidade energética dos ventos na plataforma continental do vasto litoral brasileiro - que tem nada menos que 7.367 km de extensão e conta com avançado desenvolvimento em tecnologias offshore em função do desenvolvimento e capacitação para a prospecção e produção de petróleo e gás natural neste ambiente - esta alternativa não pode ser ignorada e esta via deve ser ainda cuidadosamente avaliada, tendo em vista que estes projetos apresentam um maior volume específico de energia elétrica gerada ao beneficiarem-se da constância dos regimes de vento no oceano.
As aplicações mais favoráveis desta fonte energética no Brasil estão na integração ao sistema interligado de grandes blocos de geração nos sítios de maior potencial. Em certas regiões, como por exemplo, a região Nordeste, no vale do Rio São Francisco, pode ser observada uma situação de conveniente complementariedade da geração eólica com o regime hídrico, seja no período estacional ou na geração de ponta do sistema - ou seja, o perfil de ventos observado no período seco do sistema elétrico brasileiro mostra maior capacidade de geração de eletricidade justamente no momento em que a afluência hidrológica nos reservatórios hidrelétricos se reduz. Por outro lado, no período úmido do sistema elétrico brasileiro, caracterizado pelo maior enchimento destes reservatórios, o potencial de geração eólica de eletricidade se mostra menor. Assim, a energia eólica se apresenta como uma interessante alternativa de complementariedade no sistema elétrico nacional.
	
4. EMISSÃO DE GASES POLUENTES
O Brasil, por possuir uma matriz de geração elétrica composta predominantemente por fontes renováveis - principalmente de origem hidráulica - apresenta grandes vantagensno que se refere à emissão evitada de CO2.
Além do aspecto de diversificação da matriz energética, uma outra possibilidade atraente para empreendimentos baseados no aproveitamento da energia eólica inclui a comercialização do CO2 evitado por meio dos certificados de redução de emissão de carbono no âmbito do Protocolo de Kyoto. Os países desenvolvidos, para alcançarem suas metas poderão se utilizar dos "mecanismos de flexibilidade", dentre os quais se ressalta o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). O MDL permite que países desenvolvidos, por meio da implantação de projetos energéticos em países em desenvolvimento, alcancem suas metas de redução da emissão de CO2 ou outros gases de efeito estufa. O MDL é um mecanismo disseminador de tecnologia com grande potencial de expansão, o qual poderá incentivar o setor privado a investir em projetos energéticos no âmbito das energias renováveis, entre elas a energia eólica. Das tecnologias disponíveis com emissões de CO2 abaixo do nível da energia eólica, somente as grandes hidrelétricas são hoje comercialmente competitivas.
4.1 POLUIÇÕES VISUAIS
A reação visual às estruturas eólicas varia de pessoa para pessoa. Trata-se de um efeito que deve ser levado em consideração, na medida em que o aumento do rendimento das turbinas eólicas vem acompanhado pelo aumento em suas dimensões e na altura das torres. Como consequência, também o espaço requerido entre as turbinas torna-se maior, diminuindo, portanto, a densidade na área da fazenda eólica - o que possibilita o aproveitamento do solo para usos alternativos no entorno do empreendimento.
Dentre as diferenças de percepção destes empreendimentos, a turbina eólica pode ser vista como um símbolo de energia limpa e bem-vinda, ou, negativamente, como uma alteração de paisagem. A forma de percepção das comunidades afetadas visualmente pelos parques eólicos também depende da relação que essas populações têm com o meio ambiente. Acrescenta-se que os benefícios econômicos gerados pela implantação das fazenda eólicas muitas vezes são cruciais para amenizar potenciais atitudes ou percepções negativas em relação à tecnologia.
5. ASPECTOS AMBIENTAIS
O impacto sobre o solo ocorre de forma pontual à área de instalação da base de concreto onde a turbina é instalada. Vários testes de compactação do solo são feitos para avaliação das condições de instalação de cada turbina. Por não haver uso de combustíveis fósseis, o risco de contaminação do solo por resíduo líquido devido à operação e manutenção de parques eólicos é reduzido ou quase nulo. Esta característica minimiza também os riscos de contaminação do lençol freático.
É importante lembrar que a taxa de ocupação no solo de uma turbina eólica está restrita à pequena área referente à construção da base de concreto para sustentação de toda a máquina: a área em torno da base de concreto fica totalmente disponível para o aproveitamento agrícola ou pecuário; e a vegetação em torno da turbina eólica pode ser mantida intacta.
5.1 IMPACTOS SOBRE A FAUNA
Um dos aspectos ambientais a ser enfatizado diz respeito à localização dos parques eólicos em áreas situadas em rotas de migração de aves. O comportamento das aves e as taxas de mortalidade tendem a ser específicos para cada espécie e para cada lugar.
Ao analisar os estudos sobre os impactos na fauna alada, observa-se que parques eólicos podem trazer impactos negativos para algumas espécies. 	Entretanto, estes impactos podem ser reduzidos a um nível tolerável por meio do planejamento do futuro da geração eólica, considerando aspectos de conservação da natureza (EWEA, 2004) como "evitar a instalação de parques eólicos em áreas importantes de habitat; evitar áreas de corredor de migração; adotar arranjo adequado das turbinas no parque eólico; usar torres de tipos apropriados (tubulares); e utilizar sistemas de transmissão subterrâneos".
O ruído é outro fator que merece ser mencionado, devido não só à perturbação que causa aos habitantes das áreas onde se localizam os empreendimentos eólicos, como também à fauna local - como, por exemplo, a sua interferência no processo reprodutivo das tartarugas.
6. COMO A ENERGIA EÓLICA É GERADA
A energia eólica - produzida a partir da força dos ventos - é abundante, renovável, limpa e disponível em muitos lugares. Essa energia é gerada por meio de aerogeradores, nas quais a força do vento é captada por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. A quantidade de energia transferida é função da densidade do ar, da área coberta pela rotação das pás (hélices) e da velocidade do vento.
A quantidade de energia disponível no vento varia de acordo com as estações do ano e as horas do dia. A topografia e a rugosidade do solo também tem grande influência na distribuição de freqüência de ocorrência dos ventos e de sua velocidade em um local. Além disso, a quantidade de energia eólica extraível numa região depende das características de desempenho, altura de operação e espaçamento horizontal dos sistemas de conversão de energia eólica instalados. A avaliação precisa do potencial de vento em uma região é o primeiro e fundamental passo para o aproveitamento do recurso eólico como fonte de energia. 
Para a avaliação do potencial eólico de uma região é uma necessário a coleta de dados dos ventos com precisão e qualidade, capaz de fornecer um mapeamento eólico da região. 
As hélices de uma turbina de vento são diferentes das lâminas dos antigos moinhos porque são mais aerodinâmicas e eficientes. As hélices têm o formato de asas de aviões e usam a mesma aerodinâmica. As hélices em movimento ativam um eixo que está ligado à caixa de mudança. Através de uma série de engrenagens a velocidade do eixo de rotação aumenta. O eixo de rotação está conectado ao gerador de eletricidade que com a rotação em alta velocidade gera energia. 
Um aero-gerador consiste num gerador elétrico movido por uma hélice, que por sua vez é movida pela força do vento. A hélice pode ser vista como um motor a vento, cuja a quantidade de eletricidade que pode ser gerada pelo vento depende de quatro fatores: 
• da quantidade de vento que passa pela hélice 
• do diâmetro da hélice 
• da dimensão do gerador 
• do rendimento de todo o sistema VENTOS E MEIO AMBIENTE
7. PERSPECTIVAS FUTURAS
Na crise energética atual, as perspectivas da utilização da energia eólica são cada vez maiores no panorama energético geral, pois apresentam um custo reduzido em relação a outras opções de energia. 
Embora o mercado de usinas eólicas esteja em crescimento no Brasil, ele já movimenta dois bilhões de dólares no mundo. Existem 30 mil turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo, com capacidade instalada da ordem de 13.500 MW. 
A energia eólica pode garantir 10% das necessidades mundiais de eletricidade até 2020, pode criar 1,7 milhão de novos empregos e reduzir a emissão global de dióxido de carbono na atmosfera em mais de 10 bilhões de toneladas. 
Os campeões de uso dos ventos são a Alemanha, a Dinamarca e os Estados Unidos, seguidos pela Índia e a Espanha. 
No âmbito nacional, o estado do Ceará destaca-se por ter sido um dos primeiros locais a realizar um programa de levantamento do potencial eólico, que já é consumido por cerca de 160 mil pessoas. Outras medições foram feitas também no Paraná, Santa Catarina, Minas Gerais, litoral do Rio de Janeiro e de Pernambuco e na ilha de Marajó. A capacidade instalada no Brasil é de 20,3 MW, com turbinas eólicas de médios e grandes portes conectadas à rede elétrica. 
Vários Estados brasileiros seguiram os passos do Ceará, iniciando programas de levantamento de dados de vento. Hoje existem mais de cem anemógrafos computadorizados espalhados pelo território nacional. Um mapa preliminar de ventos do Brasil, gerado a partir de simulações computacionais com modelos atmosféricos é mostrado na figura abaixo. 
Considerando o grande potencial eólico do Brasil, confirmado através de estudos recentes, é possível produzir eletricidadea custos competitivos com centrais termoelétricas, nucleares e hidroelétricas, com custo reduzido. 
8. CONSTITUIÇÕES DOS PARQUES EÓLICOS
Os parques eólicos são constituídos em áreas geográficas que são favoráveis aos ventos predominantes consistentes. Para aplicações de grande porte, muitas turbinas eólicas são constituídas em estreita proximidade uma da outra para formar um “parque eólico”. 
Nessas grandes fazendas eólicas, como são chamadas internacionalmente, turbinas eólicas gigantes aproveitam a energia cinética do vento para gerar eletricidade. 
O processo de geração de energia elétrica eólica produzida começa quando a força do vento empurra as lâminas das turbinas, fazendo-a girar, criando energia mecânica. As lâminas giratórias, ligados a um cubo e a um eixo de baixa velocidade, que roda juntamente com as lâminas.
O eixo de baixa velocidade de rotação está ligado a uma caixa de velocidade que se conecta a um eixo de alta velocidade, no lado oposto de velocidade. 
9. VANTAGENS E DESVANTAGENS
Pontos positivos: 
• É energia limpa, não polui, não gera gases nem resíduos;
• Fonte de energia segura e renovável;
• Tempo rápido de construção com poucos impactos;
· Os parques eólicos podem ser utilizadas também para outros meios, como a agricultura e a criação de gado;
· É uma das fontes mais baratas de energia, podendo competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais;
· Não requer uma manutenção frequente, uma vez que sua revisão é semestral;
· Em menos de seis meses o aerogerador recupera a energia que foi gasta para ser fabricado.
Pontos negativos: 
• Modifica a paisagem e gera impacto visual;
· Como é preciso um fenômeno da natureza para funcionar, às vezes a energia não é gerada em momentos necessários, o que torna difícil a integração da produção dessa tecnologia;
· Pode ser superada pelas pilhas de combustível (H2) ou pela técnica da bombagem hidroelétrica;
· Os parques eólicos geram um grande impacto visual devido aos aerogeradores;
· Causa impacto sonoro, pois o vento bate nas pás produzindo um ruído constante de aproximadamente 43 decibéis, tornando necessário que as habitações mais próximas estejam no mínimo a 200 metros de distância;
· Pode afetar o comportamento habitual de migração das aves.
10. PRINCIPAIS PARQUES EÓLICOS NO BRASIL
- Complexo Eólico Alto Sertão I : localizado no semiárido baiano, é o maior parque gerador de energia eólica do Brasil e também da América Latina. As 184 torres geram 294 megawatts de energia (cerca de 30% de toda energia eólica gerada no Brasil). Inaugurado em junho de 2012, o complexo pertence a empresa Renova Energia e teve investimento de 1,2 bilhão de reais.
- Parque Eólico de Osório: instalado no munício gaúcho de Osório, éo segundo maior centro de geração de energia eólica no Brasil (em 2011). Possui a capacidade instalada de 150 megawatts.
- Usina de Energia Eólica de Praia Formosa: instalada na cidade de Camocim (Ceará). Possui a capacidade instalada de 104 megawatts.
- Parque Eólico Alegria: instalado na cidade de Guamaré (Rio Grande do Norte). Possui a capacidade instalada de 51 megawatts.
- Parque Eólico do Rio de Fogo: instalado na cidade de Rio do Fogo (Rio Grande do Norte). Possui capacidade instalada de 41 megawatts.
- Parque Eólico Eco Energy: instalado na cidade de Beberibe (Ceará). Possui capacidade instalada de 25 megawatts.
11. ALGUMAS CURIOSIDADES
• Na Dinamarca a energia eólica representa 18% de toda a energia elétrica gerada.
• Hoje existem mais de 300 turbinas eólicas em operação no mundo.
• Até o ano de 2003, já havia registro de 92 empreendimentos eólicos autorizados no Brasil.
• Em Fernando de Noronha (PE), existem duas turbinas que geram 25% da eletricidade consumida na ilha, é o maior sistema eólico–diesel do País.
Atualmente, apenas 1% da energia gerada no mundo provém deste tipo de fonte. Porém, o potencial para exploração é grande. Atualmente, a capacidade eólica mundial é de 238,4 GW (Gigawatts).
· - Regiões com ventos frequentes de 15 km/h são ideais para a instalação de aerogeradores.
· - A geração de energia eólica no mundo aumentou cerca de 1000% nos últimos dez anos.
· - Até o final de 2013, o mundo produzirá cerca de 300 GW de energia elétrica através de usinas eólicas.
· - No dia 15 de junho é comemorado o Dia Mundial do Vento.
12. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com o término deste trabalho que fora referente à energia que é provida dos ventos, chegamos à conclusão que é de suma importância conhecer as características principais da energia que será utilizada em determinada localidade, para que se possa tirar o melhor proveito de suas potencialidades em seu uso sem prejudicar o meio ambiente. Somente desse modo seremos capazes de prevenir possíveis problemas futuros referentes ao uso de uma determinada energia. 
Além disso, o aspecto de diversificação da matriz energética, a possibilidade de atraente para empreendimentos baseados no aproveitamento da energia eólica inclui a comercialização do CO2 evitado por meio dos certificados de redução de emissão de carbono no âmbito.
 E é importante e lembra que a taxa de ocupação no solo de uma turbina eólica está restrita à pequena área referente à construção da base de concreto para sustentação de toda a máquina, a área em torno da base de concreto fica totalmente disponível para o aproveitamento agrícola ou pecuário e a vegetação em torno da turbina eólica pode ser mantida intacta.
E por fim o conhecimento dos parques eólicos que são constituídos em áreas geográficas que são favoráveis aos ventos predominantes consistentes. Para aplicações de grande porte, muitas turbinas eólicas são constituídas em estreita proximidade uma da outra para formar um parque eólico.
13. REFERÊNCIAS
· "Aerodinâmica das turbinas eólicas: arrasto". Associação Dinamarquesa da Indústria Eólica.
http://www.windpower.org/en/tour/wtrb/drag.htm
· Airtricity (Aerotricidade)
http://www.airtricity.com/america/
· Arvizu, Dan, Ph.D. "Eletricidade Renovável: Equilibrada para fazer uma diferença." Power Engineering. 
http://pepei.pennnet.com/Articles/Article_Display.cfm?Section=ARTCLandARTICLE_ID=255997andVERSION_NUM=2andp=6
· "Comprando energia eólica no mercado de varejo". Associação Americana de Energia Eólica.
http://www.awea.org/pubs/factsheets/BuyingWindRetail.pdf
· Associação Dinamarquesa da Indústria Eólica
http://www.windpower.org/en/tour/wtrb/rotor.htm
· "Geração Distribuída de Energia". Solarbuzz.com.
http://www.solarbuzz.com/DistributedGeneration.htm
· "A Economia da Energia Eólica". Associação Americana de Energia Eólica.
http://www.awea.org/pubs/factsheets/EconomicsOfWind-Feb2005.pdf
· "Comparação de Taxas de Eletricidade por Estado." Web Site Oficial do Governo do Estado de Nebraska.
http://www.neo.state.ne.us/statshtml/115.htm
· Gangemi, Jeffrey. "Vendendo energia de volta à rede." BusinessWeek Online. 
http://www.businessweek.com/smallbiz/content/jul2006/sb20060706_167332.htm
· "As perguntas mais freqüentes sobre energia eólica." Associação Americana de Energia Eólica.
http://www.awea.org/pubs/documents/FAQ2002%20-%20web.PDF
· "Padrões do portfolio de nível estadual da energia renovável (RPS)." Associação Americana de Energia Eólica.
http://www.awea.org/pubs/factsheets/0509-RPS_Progresses_in_States.pdf
· "Energia eólica: um recurso desencadeado." Associação Americana de Energia Éolica
http://www.awea.org/pubs/factsheets/Wind_Energy_An_Untapped_Resource.pdf
· "Energia eólica e vida selvagem: Perguntas Mais Freqüentes." Associação Americana de Energia Eólica.
http://www.awea.org/pubs/factsheets/050629_Wind_Wildlife_FAQ.pdf
· "Energia eólica: Como ela funciona?" Associação Americana de Energia Eólica.
http://www.awea.org/pubs/factsheets/Wind_Energy_How_does_it_Work.pdf
· "Tecnologias de energia eólica." Departamento de Energia dos EUA.
http://www.eere.energy.gov/RE/wind_technologies.html
· "Energia eólica: O combustível do futuro está pronto hoje." Associação Americana de EnergiaEólica.
http://www.awea.org/pubs/factsheets/wetoday.pdf
· "Energia eólica hoje." Associação Americana de Energia Eólica.
http://www.awea.org/pubs/factsheets/WindPowerTodayFinal.pdf