Energias renováveis, energia eolica
O que é a energia eólica, como ela se transforma em eletricidade e quais são suas vantagens?
#engineering #eólica offshore #eólica onshore
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?
A energia eólica é essencial para a descarbonização e o combate contra as mudanças climáticas. Imagem: Parque eólico de Sil (Galiza, Espanha).
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.
ENERGÍA EÓLICA
Limpa, eficiente e segura
Rotor
Pá
Eixo de baixa
velocidade
Cabo de
corrente
Mecanismo
de orientação
Multiplicador
Nacele
Gerador
Controlador
eletrônico
Eixo de alta
velocidade
Catavento
e
anenômetro
Freio
Unidade
de refrigeração
Mastro
Anel de ancoragem
Estacas
Mastro
Fundação
Pá
Bucha
Diâmetro do
rotor
Um aerogerador é uma obra de engenharia sofisticada. O seu tamanho faz com que seja construído por partes e montado ao chegar ao parque eólico. Vamos analisar as características de cada uma de suas partes.
Partes de um aerogerador
Instalações eólicas no mundo
Eólica onshore
Eólica offshore
651 GW
de capacidade eólica
instalada no mundo
Instalações eólicas na Europa
Eólica onshore
Eólica offshore
205 GW
de
capacidade eólica
instalada na Europa
ENERGÍA EÓLICA
Limpa, eficiente e segura
Rotor
Pá
Eixo de baixa
velocidade
Cable de
corriente
Mecanismo
de orientação
multiplicador
Gerador
Control
electrónico
Nacele
Eixo de alta
velocidade
Unidade
de refrigeração
Catavento
e anenômetro
Freio
Mastro
Anel de ancoragem
Estacas
Mastro
Fundação
Pá
Bucha
Diámetro del
rotor
Um aerogerador é uma obra de engenharia sofisticada. O seu tamanho faz com que seja construído por partes e montado ao chegar ao parque eólico. Vamos analisar as características de cada uma de suas partes.
Partes de um aerogerador
Instalações eólicas no mundo
Eólica onshore
Eólica offshore
651 GW
de capacidade eólica
instalada no mundo
Instalações eólicas na Europa
Eólica onshore
Eólica offshore
205 GW
de capacidade eólica
instalada na Europa
ENERGÍA EÓLICA
Limpa, eficiente e segura
Instalações eólicas na Europa
Eólica onshore
Eólica offshore
205 GW
de
capacidade eólica
instalada na Europa
Instalações eólicas no mundo
Eólica onshore
Eólica offshore
651 GW
de capacidade eólica
instalada no mundo
Partes de um aerogerador
Um aerogerador é uma obra de engenharia sofisticada. O seu tamanho faz com que seja construído por partes e montado ao chegar ao parque eólico. Vamos analisar as características de cada uma de suas partes.
Diâmetro
do rotor
Mastro
Fundação
Estacas
Unidade de refrigeraçãogerador
Unidade de refrigeraçãogerador
VER INFOGRÁFICO: Energia eólica: limpa, eficiente e segura [PDF] Link externo, abra em uma nova aba.
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.
A Iberdrola, pioneira em energia eólica 'onshore' há 20 anos, destaca-se hoje na eólica 'offshore' com novos projetos e mercados.