Cada vez mais estamos em busca de maneiras mais sustentáveis de gerar energia e a energia eólica é, sem dúvidas, uma das melhores formas de geração de energia limpa. Vamos explicar o que é, como funciona e as vantagens e desvantagens da energia eólica.

O que é Energia Eólica?

A energia eólica é a energia gerada através da força do vento, podendo ser definida como a transformação da energia do vento em energia elétrica ou mecânica.

A energia eólica começou a ser difundida com a crise do petróleo, nos anos 70. A Europa estava a procura de novas tecnologias de geração de energia devido à escassez do petróleo. No entanto, a origem da energia eólica não se situa exatamente na década de 70.

Energia Eólica – Quais as vantagens e Desvantagens?

A origem da energia eólica é muito mais remota. Desde a antiguidade que se percebeu a força do vento. O vento era aproveitado nos barcos que se moviam impulsionados por este através de velas. Os próprios moinhos trabalhavam graças à força do vento. Bombear água ou moer grãos para obter farinha eram conseguidos graças à energia do vento.

Assim, podemos dizer que existem três formas de produção da energia através da força do vento:

Aerogeradores – Estes geradores são as estruturas que possibilitam a produção de eletricidade.

Moinhos de vento – Através da captação por moinhos de vento, a energia eólica é utilizada principalmente na produção de energia mecânica, que geralmente é utilizada em engenhos, para moagem de grãos ou bombeamento de água.

Velas – Está força também é útil para impulsionar o movimento de embarcações.

Atualmente, 3% da energia gerada no mundo provém das fontes de energias eólicas. A ONU (Organização das Nações Unidas) classifica a energia eólica como MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo) e a colocou como prioridade para investimentos no incentivo à chamada economia verde.

Não é em qualquer lugar que você vai poder instalar um sistema de energia eólica, mas, depois de conhecer mais sobre seu funcionamento e as vantagens e desvantagens, ficará mais fácil avaliar a possibilidade.

Como Funciona a Energia Eólica

A energia cinética do vento é produzida quando há o aquecimento das camadas de ar, que cria uma variação de gradientes de pressão nas massas de ar. Podemos então dizer que a energia eólica é a transformação da energia cinética do vento (pelas massas de ar em movimento) e do aquecimento eletromagnético do Sol (o vento é um tipo de energia solar e quando não há Sol, ele não existe), que juntos movimentam as pás captadoras, transformando esse movimento em energia elétrica (no caso de turbinas eólicas) ou energia mecânica (no caso de moinhos e cataventos).

Os aerogeradores são colocados estrategicamente em zonas ventosas, que normalmente são em zonas de maior altitude, já que a eficácia para produção da energia eólica depende de aspectos como: topografia do terreno, velocidade dos ventos, eficiência das instalações e operação.

Assim, locais com baixa intensidade de vento e ocorrência de chuvas frequentes se tornam inviáveis, devido à baixa produção, desperdício de energia e ao elevado custo das instalações. Os parques eólicos offshore são parques onde os aerogeradores são instalados no mar.

Um sistema eólico pode ser usado em três sistemas diferentes:

  • Sistema isolado: sistemas que se encontram privados de energia elétrica proveniente da rede pública, sendo utilizados para abastecer certas regiões;
  • Sistema híbrido: sistemas que produzem energia elétrica em simultâneo com mais de uma fonte, nomeadamente painéis fotovoltaicos ou turbinas eólicas;
  • Sistema interligado à rede: sistemas que inserem a energia produzida por eles mesmos na rede elétrica pública.

A turbina eólica é composta por:

Anemômetro: instrumento que mede a intensidade e a velocidade do vento. Funciona em média de dez em dez minutos;

Biruta (mostra o sensor de direção): capta a direção do vento e assim direciona a torre. A direção do vento deve sempre estar perpendicular à torre para o maior aproveitamento;

Pás: servem para captar o vento, convertendo sua potência ao centro do rotor. Conectadas à nacele e sustentadas pela torre de concreto, as pás possuem perfil aerodinâmico, pesam cerca de 17 toneladas cada e chegam a ter mais de 60 metros de comprimento, equivalente a um edifício de 20 andares;

Energia Eólica – Como funciona?

Gerador: item que converte a energia mecânica do eixo em energia elétrica;

Mecanismos de controle: adequação da potência nominal à velocidade do vento que ocorre com mais frequência durante um período determinado;

Caixa de multiplicação (transmissão): responsável por transmitir a energia mecânica do eixo do rotor ao eixo do gerador;

Rotor: conjunto que é conectado a um eixo que transmite a rotação das pás para o gerador;

Nacele: compartimento instalado no alto da torre composto por: caixa multiplicadora, freios, embreagem, mancais, controle eletrônico e sistema hidráulico;

Torre: elemento que sustenta o rotor e a nacele na altura apropriada ao funcionamento. A torre é um item de alto custo para o sistema. Podem ser de concreto ou metálicas. Uma torre tem em média cerca de 110 a 130 metros mas a tendência é que cheguem a mais de 140 metros no futuro próximo.

Crédito: vivagreen.com.br

Energia Eólica no Brasil

Ao colocar na balança as vantagens e desvantagens dos parques de geração de energia eólica, o Brasil chegou a conclusão de que sim, vale a pena investir nessa tecnologia.

A geração eólica em 2019 representou 9,7% de toda geração injetada no Sistema Interligado Nacional (SIN), e ampliou uma das vantagens da matriz brasileira, que, após as graves crises de energia, passou a ter novas e variadas alternativas. O número de residencias abastecidas por energia eólica em 2019 foi de 28,8 milhões, atendendo a 86,3 milhões de pessoas. Estima-se que, com isso, cerca de 22,9 milhões de toneladas de CO2 foram evitadas, o equivalente a 21,7 milhões de automóveis.

Ao todo, são 653 parque eólicos e 7920 aerogeradores operando no Brasil. Em setembro de 2020 a capacidade instalada já era de 16,68 GW (ficando apenas atrás da energia hidrelétrica) e a previsão é de chegar a 25,5 GW em 2024, de acordo com a InfoVento. A implementação ocorre em grande parte nessa região, pois os ventos são de boa qualidade, com um fator de capacidade superior a 50%, sendo que a média mundial varia entre 20% a 25%.

Especialistas afirmam que o Brasil é um dos países mais competitivos do mundo em energia renovável não só pela energia solar, mas também pela energia eólica. Portanto, podemos concluir que a energia dos ventos é uma das grandes apostas energéticas do futuro no Brasil tanto por ser uma fonte limpa quanto por sua abundância.

Energia Eólica Residencial

O consumo médio de energia elétrica em uma residência é de 166 KWh/mês, pela estimativa do Ministério das Minas de Energia. Uma só turbina consegue produzir energia suficiente para abastecer até 300 unidades residenciais.

Não há limitações ao abastecimento das residências e das unidades comerciais com energia eólica em todas as necessidades, como aquecimento da água, iluminação e autonomia para equipamentos eletroeletrônicos.

Mas afinal, quais são as vantagens e desvantagens da Energia Eólica? Vamos a elas!

Vantagens da Energia Eólica

Energia Limpa: não emite gases do efeito estufa que contribuem para o aquecimento global, e não produz resíduos ao gerar eletricidade;

Autonomia energética

Ao contrário da energia solar, onde existem locais onde ela se torna impraticável, podemos considerar que em quase todo o mundo há vento, então em qualquer lugar do globo a eletricidade pode ser obtida a partir da força do vento. Esta é uma vantagem na autonomia de cada região porque a necessidade de importar energia de outros países é reduzida. Esta vantagem também pode ser observada no uso de energia solar;

Energia Eólica – Energia limpa e renovável
Energia renovável

O vento é a fonte da energia eólica e, por isso, é uma forma de geração de energia inesgotável e não há custos associados à obtenção de uma matéria-prima, diferentemente do que ocorre também com combustíveis fósseis;

Baixo custo

Os valores para implantação são relativamente baixos se comparados com outras formas de geração de energia. Além disso, tem baixo custo por kilowatt gerado comparado a outras fontes de energia renovável. 

No sentido econômico, em muitos casos, pode competir com o carvão e até com a energia nuclear. Existem estudos que dizem que em menos de seis meses o aerogerador recupera o investimento gasto com sua fabricação, manutenção e instalação;

Fácil instalação e desinstalação

Em comparação com outras tecnologias energéticas, uma grande vantagem da energia nuclear é que a instalação e remoção de equipamentos é relativamente simples em comparação com a construção e o desmontagem de uma usina nuclear ou hidrelétrica;

Compatibilidade com outras atividades

Como a instalação de turbinas eólicas utiliza uma pequena área de solo em sua base, a instalação de um parque eólico é compatível com outras atividades, como agricultura e pecuária;

Respeito ao meio ambiente

A energia eólica é considerada como uma energia limpa que não possui emissão de gases tóxicos ou qualquer outra emissão de resíduos, como acontece com as fontes de energia fósseis. O uso desta energia renovável diminui a emissão de gases de efeito estufa (GEE) ou o aquecimento global do planeta. Devido à ausência de qualquer tipo de resíduo contaminante, não altera a composição dos aquíferos na área;

Baixo risco de acidentes

A energia eólica é um tipo de energia segura para as pessoas. Especialmente se compararmos com a energia nuclear, em que, em caso de acidente, as consequências para a população são muito graves;

Desvantagens da Energia Eólica

Intermitência no fornecimento de energia

A principal desvantagem da energia eólica é que você não pode fazer uma previsão assertiva sobre a quantidade de energia que pode ser obtida porque depende da intensidade e frequência dos ventos e sofre variações anuais e sazonais. É possível fazer previsões estatísticas, mas o uso dessa fonte renovável implica o apoio de outra fonte de energia o que gera uma crítica muito comum à energia eólica;

Baixa capacidade de Armazenamento

A dificuldade de armazenamento é uma desvantagem da energia eólica, especialmente em grandes parques eólicos. A energia gerada deve ser consumida imediatamente diferentemente da energia solar térmica, cuja energia obtida é armazenada em um acumulador na forma de calor;

Impacto visual

Devido a necessidade de operar em locais com vento os parques eólicos estão instalados em áreas abertas e elevadas resultando em impacto visual desagradável para determinados locais;

Impacto acústico

As turbinas eólicas em operação são barulhentas, produzindo 43 db(A). O movimento mecânico e as lâminas batendo contra o vento emitem som contínuo que pode começar a perturbar os habitantes que ficam próximo ao parque eólico e podem interferir nas transmissões de rádio e TV;

Geração de Resíduos

Existem resíduos oriundos do processo de fabricação das pás das turbinas, que costumam ser confeccionadas com fibra de vidro. A fibra de vidro em si não é tóxica, no entanto, os aditivos que são usados para reforçar o material podem ser, como a resina epóxi. Uma pá tem um tempo de vida médio equivalente a 20 anos e ainda não existe uma tecnologia que torne a reciclagem de pás economicamente viável devido à alta complexidade do material com o qual ela é feita;

Limitação na intensidade do vento

O funcionamento das turbinas eólicas só acontece entre as velocidades de vento de 10 a 40 km/h. Se for inferior a 10 km/h, a operação da turbina eólica não é rentável. Por outro lado, a velocidades acima de 40 km/h, o aerogerador deve parar por razões de segurança da operação;

Custo da infraestrutura de transporte de energia

A localização dos parques de geração de energia eólica é escolhida de acordo com critérios meteorológicos, o que resulta na necessidade, muitas vezes, de construção de infraestruturas para transporte da eletricidade. Essas grandes instalações, além do custo econômico, implicam uma perda de energia;

Prejuízos para a fauna

Uma desvantagem dos parques eólicos é que muitas aves colidem com lâminas rotativas em pleno vôo. Embora a velocidade angular dos moinhos não seja muito alta, porque as pás são muito longas, a velocidade em certos pontos das pás é muito alta, o que resulta na morte dessas aves e morcegos e pode impactar no fluxo de imigração das espécies.

Energia Eólica – Desvantagens para a fauna?

Conclusão

Após a análise das vantagens e desvantagens da energia eólica, chegamos a seguinte conclusão: A energia eólica tem um futuro brilhante! Embora existam algumas desvantagens para a energia eólica, como ser uma fonte de energia intermitente e uma ameaça para alguns animais selvagens, os benefícios são impossíveis de ignorar. É por isso que os parques eólicos continuam a ser construídos, tanto onshore (em terra firme) quanto offshore (no mar).

Energia Eólica – Vantagens e Desvantagens

Embora você possa construir turbinas eólicas para abastecer sua casa, pode ser caro e difícil encontrar um espaço adequado. Se você deseja abastecer sua casa com energia limpa, considere também a instalação de painéis solares. Usar a energia solar é limpa, renovável e é um grande investimento financeiro para os proprietários.

Se você tiver uma área considerável, vale a pena também utilizar a energia eólica! Porém, mesmo em casos de pequenas residências já temos tecnologia de geração de energia eólica a custo de um smartphone que podem sim ser levados em conta! Vale a pena conhecer mais aqui!

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Fontes: