Energia Eólica
Desde que o homem utiliza a razão, o vento tem sido um dos seus principais aliados.
O seu aproveitamento para encher as velas dos barcos coincide com o começo das
grandes civilizações e marcou, substancialmente, a diferença entre elas. Fenícios,
Gregos, Romanos, e mais tarde os portugueses utilizaram-no para mover, total ou
parcialmente, os seus barcos, visando o comércio, conquistando novos domínios ou
explorando mares desconhecidos.
Foi a partir do século V que a utilização desta forma de energia se estendeu a terra
firme e, mais concretamente, nos séculos XII e XIII com a aparição dos primeiros
moinhos
hidráulicos
e
de
vento
(que
tanto
caracterizaram
a
paisagem).
Posteriormente, desempenhou um papel fundamental no sistema industrial do século
XVI.
O vento convertia-se, assim, numa das principais fontes de energia, não animal, da
humanidade, até à aparição dos primeiros motores a vapor e de combustão no início
do século XIX.
Hoje em dia, está a impulsionar-se a aparição deste elemento com fins lúdicos ou
comerciais, numa simbiose da tecnologia de vanguarda e a antiga sabedoria.
O vento e a energia eólica
O homem vive num oceano de energia. Ao redor dele a natureza trabalha
constantemente, libertando energia em inesgotáveis quantidades da qual o homem
apenas aproveita uma fração.
As quedas de água podem proporcionar uma força hidroelétrica suficiente para suprir
80 % da energia total consumida pelo homem mas apenas 1 a 2 % dela é utilizada.
Se os ventos fossem dominados, estes poderiam produzir duas vezes mais
eletricidade, do que a força da água nos nossos dias.
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Dentro das possibilidades energéticas e meio-ambientais das distintas energias
renováveis, a eólica, pelo seu caráter limpo e inesgotável, permite um grande
desenvolvimento, como recurso endógeno, em locais que contem com o potencial
necessário para a sua aplicação.
A atmosfera da Terra age como uma gigantesca máquina térmica. Os raios do Sol,
mais fortes no equador do que nas regiões polares, causam o aquecimento do ar
tropical que se eleva, cedendo lugar ao ar polar mais frio que se move para lhe tomar
o lugar.
Deste modo, o vento resulta do deslocamento de massas de ar, derivado dos efeitos
das diferenças de pressão atmosférica entre duas regiões distintas e é influenciado
por efeitos locais, como a orografia e a rugosidade do solo.
Tecnologias
Para aproveitar a energia do vento, existem diferentes tecnologias em função da sua
utilização final. Contudo, todas estas técnicas têm em comum o facto de recorrerem à
conversão da energia cinética do vento em energia mecânica.
Para o aproveitamento da energia eólica existem vários tipos de tecnologia, que
passamos a descrever, de forma sumária:
Aeromotores
Os moinhos de vento apareceram na Pérsia, no século V, para bombear água para
irrigação. Os mecanismos básicos de um moinho de vento não mudaram,
significativamente, desde então: o vento atinge a hélice que, faz girar um eixo, que
impulsiona uma mó, uma bomba ou, em tempos mais modernos, mecanismos de
extração de água em poços, muito diversificados nos Estados Unidos e em aplicações
do mesmo tipo em Portugal.
Este tipo de turbina tem uma reduzida eficiência na extração da energia do vento,
quando comparada com as turbinas de apenas duas ou três pás, que em seguida se
apresentam.
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Turbinas eólicas
Quando se pretende converter a energia mecânica, produzida pelo vento, em
eletricidade, utilizam-se aerogeradores.
Enquanto os aeromotores possuem rotores com muitas pás, os aerogeradores raras
vezes possuem mais do que duas ou três pás. Como vantagem, os rotores com muitas
pás, como os moinhos de bombagem, giram mais lentamente, podendo arrancar com
ventos mais fracos.
Apesar disso, quando a velocidade do vento aumenta, o rotor gira mais depressa mas
o rendimento diminui, passando a aproveitar uma parte cada vez menor da energia do
vento.
Outro problema dos rotores com elevado número de pás, é a resistência que opõem
ao vento e que tende a destruí-los, caso o vento seja muito forte.
As hélices de uma turbina de vento são diferentes das lâminas dos antigos moinhos,
sendo mais aerodinâmicas e eficientes. As hélices têm o formato de asas de avião e
usam a mesma aerodinâmica. Através de uma série de engrenagens, a velocidade do
eixo de rotação aumenta, estando este conectado ao gerador de eletricidade, que com
a rotação em alta velocidade gera energia elétrica.
Disponibilidade de Recursos
A avaliação do potencial eólico de uma região requer trabalhos sistemáticos de coleta
e análise de dados. Geralmente, uma avaliação rigorosa requer levantamentos
específicos. Mas, aeroportos, estações meteorológicas e outras aplicações similares
podem fornecer uma primeira estimativa do aproveitamento da energia eólica.
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Velocidade do Vento (m/s) a 50 m de Altura
6,4 a 7,0
Região
7,0 a 7,5
Superfície
% de
Superfície
% de
aproveitável
território
aproveitável
território
3
2
3
2
(10 km )
aproveitável
(10 km )
aproveitável
3.750
12
3.350
11
850
8
400
4
América do Norte
2.550
12
1.750
8
América Latina
1.400
8
850
5
345
8,6
415
10
Europa Oriental
3.377
15
2.260
10
Ásia
1.550
6
450
2
Total do Globo
13.650
10
9.550
7
África
Austrália
Europa Ocidental
Tabela 1: Distribuição do potencial eólico em cada região segundo a velocidade média
do vento. [Organização Mundial de Meteorologia, 1993]
Para que a energia eólica seja considerada tecnicamente aproveitável, a uma altura de
50 metros, é necessária uma velocidade mínima do vento de 7 a 8 m/s.
Segundo a Organização Mundial de Meteorologia, apenas 7 % da superfície terrestre
apresenta uma velocidade média igual ou superior a 7 m/s, a uma altura de 50 m,
como se constata na tabela1. Mesmo assim, estima-se que o potencial eólico bruto
mundial seja da ordem de 500.000 TWh por ano, valor que equivale à produção de 47
mil centrais nucleares num ano é 30 vezes superior ao consumo atual de
eletricidade no mundo.
Porém, devido a restrições socio-ambientais e outros fatores, resulta que apenas
cerca de 10 % do potencial eólico bruto é considerado tecnicamente aproveitável.
Ainda assim, esse potencial será quatro vezes superior ao consumo mundial de
eletricidade.
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Desvantagens da Energia Eólica
Entre os principais impactos socio-ambientais dos parques eólicos, destacam-se os
sonoros e os visuais. Estes, devem-se ao ruído dos rotores e variam de acordo com as
especificações dos equipamentos.
Segundo os autores, as turbinas de múltiplas pás são menos eficientes e mais
barulhentas que os aerogeradores de alta velocidade. A fim de evitar transtornos à
população vizinha, o nível de ruído das turbinas, deve cumprir padrões estabelecidos
pela legislação vigente (a habitação mais próxima deverá estar a mais de 200 metros).
Apresenta-se, em seguida, uma comparação do impacto ambiental das diferentes
formas de produzir eletricidade (em Toneladas por GWh produzido).
Fonte de
CO2
NO2
SO2
Partícula
CO
Hidrocarboneto Resíduos
s
energia
Total
Nucleares
Gás natural
824
0,251 0,336
1,176
nq
nq
-
825,8
Nuclear
8,6
0,034 0,029
0,003
0,018
0,001
3,641
12,3
Solar
5,9
0,008 0,023
0,017
0,003
0,002
-
5,9
Biomassa
0
0,614 0,154
0,512
11,361
0,768
-
13,4
Geotérmica
56
8
nq
nq
nq
nq
-
56,8
Eólica
7,4
nq
nq
nq
nq
nq
-
7,4
Solar
3,6
nq
nq
nq
nq
nq
-
3,6
6,6
nq
nq
nq
nq
nq
-
6,6
Fotovoltaica
térmica
Hidráulica
Fonte: US Departament of Energy, Council for Renewable Energy Education y
AEDENAT
nq = não quantificável
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Vantagens da Energia Eólica
- É uma fonte de energia segura e renovável;
- Não gera resíduos, salvo os da fabricação dos equipamentos;
- São instalações móveis, cuja desmantelação permite recuperar totalmente a zona;
- Construção rápida (inferior a seis meses);
- Benefícios económicos para os municípios;
- Instalação compatível com outros usos do solo;
- Criação de postos de trabalho;
- Instalações tendem a atrair turistas;
- Existem diferentes tamanhos e potências de equipamentos eólicos, os quais podem
ser utilizados na eletrificação da sua moradia.
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