ENERGIA EÓLICA

O que é a energia eólica, como ela se transforma em eletricidade e quais são suas vantagens?

#sustentabilidade ambiental #energias renováveis #engenharia

A energia eólica, que transforma em eletricidade a força de um recurso inesgotável como o vento, é uma aposta sustentável e de valor para o futuro. O aproveitamento do vento exige a instalação de parques eólicos, sejam em terra ou alto mar, com dezenas de aerogeradores. Estes gigantes se tornaram parte da paisagem nos últimos anos; mas sabemos como eles funcionam?

Como o vento é gerado? A radiação solar não incide igualmente em toda a superfície da Terra: há zonas que se aquecem mais do que outras e em essas, o ar, que pesa menos, tende a subir, gerando áreas de baixas pressões. Por outro lado, nas mais frias, o ar desce e pesa mais, criando áreas de altas pressões. A diferença de pressões faz com que o ar se mova e engendra o vento, um elemento tão poderoso que pode ser utilizado para gerar energia.

O QUE É A ENERGIA EÓLICA

A energia eólica é aquela obtida a partir da força do vento. Como? Por meio de um aerogerador, que transforma a energia cinética das correntes de ar em energia elétrica. O processo de extração é realizado principalmente graças ao rotor (que transforma a energia cinética em energia mecânica) e ao gerador (que transforma dita energia mecânica em elétrica). Estamos falando de uma energia renovável, eficiente, madura e segura, fundamental para a transição energética e a descarbonização da economia.

COMO FUNCIONA A ENERGIA EÓLICA. CARACTERÍSTICAS

Para aproveitar a energia cinética do vento e convertê-la em energia elétrica, é necessário, tal como já mencionamos, o uso de um aerogerador. O melhor aproveitamento possível desses gigantes (costumam ter entre 80 e 120 metros de altura) depende da força do vento. Por isso, os parques eólicos, que agrupam um grande número de aerogeradores e tornam possível a obtenção desta energia em grandes quantidades, devem ser colocados em lugares onde a presença do vento seja predominante.

Os aerogeradores devem estar orientados na direção do vento (isto acontece graças a um cata-vento que se encontra na gôndola). A partir daí, a força das correntes de ar porão em funcionamento as três principais partes do aerogerador:

  • O rotor: composto por três pás e o cubo que as une, sua função é captar a força do vento e convertê-la em energia mecânica de rotação.
  • A caixa multiplicadora: unida ao motor por um eixo, sua função é elevar a velocidade de giro de 30 rotações por minuto (rpm) a 1500 rpm.
  • O gerador: este elemento é o responsável por converter a energia mecânica de rotação em energia elétrica.

Todos os aerogeradores de um parque eólico estão unidos entre si por cabos subterrâneos que levam a energia elétrica até uma subestação de transformação. Desde aí, é transportada às casas, fábricas ou escolas, entre outros lugares, através das redes de distribuição das diferentes companhias elétricas.

A IMPORTÂNCIA DO ROTOR
O ar que passa pela superfície de varrimento das pás faz com que elas girem. A resistência das pás faz com que o giro perca velocidade. Essa é a energia que o gerador "coleta". Quanto maior o tamanho das pás, maior será a capacidade de coleta de energia.
PARTES DE UM AEROGERADOR

ENERGÍA EÓLICA: limpa, eficiente e segura

DADOS BÁSICOS 2019

Instalações eólicas onshore e offshore na Europa

iberdrola

205 GW

DE CAPACIDADE EÓLICA INSTALADA NA EUROPA

GW

190

180

170

160

140

120

100

80

60

40

20

0

94,8

iberdrola

3,8

91

2011

106

iberdrola

5,0

101

2012

117,6

iberdrola

6,6

111

2013

129,1

iberdrola

8,1

121

2014

142

iberdrola

11

131

2015

154

iberdrola

13

141

2016

178

iberdrola

16

162

2017

189

iberdrola

18

171

2018

205

iberdrola

22

183

2019

Eólica onshore

Eólica offshore

Fonte: Wind Europe, Wind energy in Europe in 2019.

Instalações eólicas onshore e offshore no mundo

iberdrola

651GW

DE CAPACIDADE EÓLICA INSTALADA NO MUNDO

GW

600

500

400

300

200

100

0

238

iberdrola

+41

2011

283

iberdrola

+45

2012

319

iberdrola

+36

2013

370

iberdrola

+52

2014

433

iberdrola

+64

2015

487

iberdrola

+55

2016

540

iberdrola

+53

2017

591

iberdrola

+51

2018

651

iberdrola

+61

2019

Capacidade eólica instalada no ano anterior

Nova capacidade eólica instalada no ano

Fonte: REN21, Renewables 2020 Global Status Report.

 VER INFOGRÁFICO: Energia eólica: limpa, eficiente e segura [PDF]

TIPOS DE ENERGIA EÓLICA

Atualmente, existem dois tipos de energia eólica em função do lugar onde são instalados os aerogeradores:

Energia eólica onshore

A energia eólica onshore se encarrega de produzir energia elétrica a partir do aproveitamento do vento dos parques eólicos localizados em terra. Para isso, instalam-se vários aerogeradores capazes de transformar a energia cinética do vento em energia elétrica apta para o consumo e integrá-la na rede de distribuição.

Energia eólica offshore

A energia eólica offshore é aquela fonte de energia obtida ao aproveitar a força do vento produzida em alto mar, onde este alcança uma velocidade maior e mais constante, devido à inexistência de barreiras. Para explorar ao máximo esse recurso, são desenvolvidas megaestruturas assentadas sobre o leito marinho e dotadas das últimas inovações técnicas.

PRINCIPAIS VANTAGENS DA ENERGIA EÓLICA

A energia eólica oferece numerosos benefícios, tanto para as empresas que apostam nela quanto para a sociedade, ao ajudar a minimizar o impacto das mudanças climáticas:

 Limpa

Ao não precisar de nenhum processo de combustão, trata-se de uma energia com baixos teores de emissões de gases de efeito estufa (GEE), principais culpados do aquecimento global.

 Inesgotável

O vento é um recurso ilimitado, assim como seu aproveitamento, desde que haja correntes de ar suficientes.

 Barata

Tanto o custo por kW produzido quanto sua manutenção são bastante baixos. Em áreas onde o vento sopra mais forte, o benefício é ainda mais elevado.

 Baixo impacto

Os parques eólicos são instalados após um rigoroso processo de estudo e planejamento. Além disso, buscam-se zonas despovoadas para evitar efeitos negativos em seus habitantes.

 Cria empregos verdes

Segundo a Agência Internacional de Energias Renováveis (IRENA), a energia eólica atualmente já dá emprego para mais de 1,2 milhão de pessoas e o número de empregos verdes não para de crescer.

COMO SE CONSTRÓI UM PARQUE EÓLICO

O processo de construção de um parque eólico é complexo pois existem muitas características que influem no fato de onde e quando instalá-lo. Dentre essas, aquelas que são imprescindíveis de analisar são as variações espaciais, temporais e verticais do vento ao longo dos anos. Analisam-se estes parâmetros com anemômetros e cata-ventos e estima-se a produção da futura instalação para garantir assim sua potencial eficiência. As modernas técnicas de supercomputação otimizam os projetos dos complexos eólicos para maximizar a geração de energia.

Os progressos conseguidos como consequência da inovação também estão deixando seus frutos no âmbito da energia eólica offshore. Um exemplo disso é o projeto Romeo, uma iniciativa europeia liderada pela Iberdrola que visa a redução dos custos de operação e manutenção dos parques eólicos.