Energia eólica

Energia eólica é a energia gerada a partir da força dos ventos. A fonte eólica é limpa e renovável, sendo uma das principais alternativas para a substituição dos combustíveis fósseis (fontes de energia não renováveis e muito poluentes). A geração de energia a partir dos ventos se dá no interior das turbinas eólicas, que transformam energia cinética em energia elétrica e iniciam a distribuição para o consumidor final. Apesar dos benefícios e facilidades, a energia eólica representa 0,9% da matriz energética mundial. O cenário é diferente no Brasil, onde a fonte eólica responde por 11,8% da capacidade instalada, com destaque para a região Nordeste.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre energia eólica
• 2 - O que é energia eólica?
• 3 - Como funciona a energia eólica?
• 4 - Quais são as vantagens da energia eólica?
• 5 - Quais são as desvantagens da energia eólica?
• 6 - Tipos de energia eólica
• 7 - Energia eólica no Brasil
• 8 - Energia eólica no mundo
• 9 - Qual a origem da energia eólica?
• 10 - Exercícios resolvidos sobre energia eólica

Resumo sobre energia eólica

• Energia eólica é a energia gerada a partir do movimento do ar, ou seja, dos ventos.

• A energia eólica funciona a partir da transformação da energia cinética proveniente dos ventos em energia elétrica.

• A geração de energia elétrica acontece no interior das turbinas elétricas (ou aerogeradores).

• Trata-se de uma fonte de energia limpa e renovável, sendo essas as suas principais vantagens.

• As turbinas eólicas podem prejudicar os pássaros e aves migratórias, além dos morcegos, e causam poluição sonora quando próximo de áreas habitadas. Essas são algumas de suas desvantagens.

• Pode ser onshore (parques instalados no continente) ou offshore (parques em corpos d’água).

• A região Nordeste é a maior geradora de energia eólica do Brasil e responde por 88% de toda a produção nacional.

• A energia eólica representa 11,8% da matriz energética brasileira. Em escala mundial, essa fonte representa apenas 0,9% da capacidade instalada.

• A China é o maior produtor mundial de energia eólica.

O que é energia eólica?

A energia eólica é um tipo de energia utilizada para a geração de eletricidade a partir da força dos ventos. Por utilizar um elemento natural disponível em abundância e de forma recorrente na natureza, ou seja, que não se esgota, a energia eólica é considerada uma fonte de energia renovável. Além disso, podemos dizer se tratar de uma energia limpa, tendo em vista que a sua geração não libera gases poluentes para a atmosfera.

Como funciona a energia eólica?

Simplificadamente, a geração da energia eólica consiste na transformação da energia cinética (ou energia mecânica) proveniente dos ventos em energia elétrica. Para que isso aconteça, no entanto, existe uma série de equipamentos adequados e uma sequência de processos que vai desde a captação do movimento dos ventos até a distribuição da energia para o seu consumidor final, que são as residências e as indústrias, principalmente.

A geração de energia eólica se dá no interior das turbinas eólicas, chamadas também de aerogeradores, que são estruturas imensas que se assemelham a cataventos ou moinhos constituídos comumente por três hélices gigantes que giram à medida que o vento sopra. Por essa razão, a aerodinâmica das hélices (ou pás) é muito importante para o funcionamento adequado dos aerogeradores.

São quatro os componentes principais de uma turbina eólica. Abaixo, nomeamos e descrevemos as funções de cada um deles:

• Rotor: sustenta as pás da turbina eólica e fica na parte dianteira dessa estrutura.

• Pás: são as responsáveis por, de fato, captar a energia dos ventos. Essas estruturas giram a velocidades que variam entre dez e 25 rotações por minuto e, com isso, geram a energia cinética que aciona o gerador.

• Nacele: é a caixa que fica acoplada na parte posterior do rotor. É na nacele que fica o gerador elétrico, que realiza a conversão da energia cinética em energia elétrica.

• Torre: coluna vertical que sustenta as demais partes dos aerogeradores, tornando-os fixos ao solo ou superfície de instalação. Nela ficam os dutos que conduzem a energia elétrica gerada no interior da nacele para os transformadores.

A partir de então, a energia gerada segue seu curso em direção às unidades de distribuição, que destinam a eletricidade para o consumidor final.

Importante: vale ressaltar que as turbinas eólicas devem ser instaladas em áreas onde há intensa incidência de ventos, caso contrário não haverá movimento. Para que seja gerada energia suficiente para atender a uma demanda urbana, por exemplo, é preciso compor o que chamamos de parques eólicos (ou usinas eólicas), que são extensas áreas formadas por um conjunto de aerogeradores.

Quais são as vantagens da energia eólica?

• É uma energia limpa, assim classificada porque não emite gases poluentes para a atmosfera em seu processo de geração.

• A fonte de geração de energia não se esgota na natureza.

• A instalação dos parques eólicos e o funcionamento e manutenção das usinas geram muitos empregos e movimentam a economia local.

• Os custos de instalação das turbinas estão caindo progressivamente à medida que o uso da energia eólica se torna mais popular.

• É possível gerar energia eólica em menor escala, através da utilização de miniturbinas.

• A energia eólica pode ser combinada a outras fontes de geração de energia elétrica, como a energia solar.

Quais são as desvantagens da energia eólica?

• A energia eólica não é isenta de problemas ambientais. Ela provoca impactos na biodiversidade dos locais onde as turbinas são instaladas, uma vez que animais como pássaros e morcegos podem se chocar com as pás.

• A rotação das pás da turbina eólica provoca um ruído muito elevado que causa grande incômodo para a população, o que caracteriza poluição sonora.

• Os parques eólicos demandam amplos espaços, e as torres são estruturas de enormes dimensões que impactam a paisagem e provocam o que chamamos de poluição visual.

• A movimentação das pás depende diretamente das condições atmosféricas. Em dias com ventos mais fracos ou com ausência de ventos, a geração é menos eficaz.

• A energia eólica ainda tem custos bastante elevados para o consumidor final.

Tipos de energia eólica

A energia eólica pode ser classificada de acordo com o seu local de instalação em dois tipos:

• Energia eólica onshore: são os parques eólicos instalados no continente, em terrenos próximos ou afastados do mar, em elevadas altitudes ou não. O termo pode ser também utilizado para se referir à energia eólica gerada em escala residencial, em equipamentos que não estão conectados ao sistema de distribuição nacional.

• Energia elétrica offshore: são os parques eólicos instalados em grandes corpos d’água, especialmente nos oceanos. As turbinas devem ser instaladas em profundidade máxima de até 60 metros, atentando-se para o fato de elas não estarem em áreas de tráfego de embarcações, de atividades de lazer ou, ainda, em áreas de preservação ambiental.

Energia eólica no Brasil

A posição geográfica do Brasil e os tipos de clima que estão presentes no território nacional são dois fatores responsáveis pelo alto potencial para a geração de energia eólica no país. Apesar disso, a capacidade brasileira para a geração de energia pela movimentação do ar é subaproveitada. Isso se deve a uma combinação de fatores, como os altos custos que a energia eólica representam para o consumidor final, os investimentos que, embora crescentes, ainda não são suficientes e as vantagens comparativas oferecidas por outras fontes de energia, como a hidrelétrica.

Concentra-se na região Nordeste do país o maior potencial eólico do Brasil. Em 2021 os estados dessa parcela do território brasileiro responderam por 88,7% de toda a geração de energia eólica no país, com destaque para o Rio Grande do Norte, a Bahia e a Paraíba. Os três estados, em conjunto, reúnem 90 dos 110 parques eólicos instalados no Brasil. Considerando a matriz energética do país, temos que a energia eólica representa 11,8% da capacidade instalada.

Veja também: Como a matriz energética brasileira é constituída?

Energia eólica no mundo

A energia eólica, apesar de ser a alternativa ideal para os combustíveis fósseis, ainda é pouco utilizada em escala mundial. Essa fonte de energia representa menos de 1% da matriz energética mundial, diferentemente do cenário que estudamos para o Brasil. A seguir, conheça os cinco maiores geradores de energia eólica no mundo e a sua respectiva capacidade instalada.

Qual a origem da energia eólica?

Existem registros históricos que indicam o uso da energia dos ventos desde a Antiguidade. Avançando um pouco no tempo, temos que a construção de moinhos de ventos para a geração de eletricidade aconteceu no século XII, no Afeganistão e no Irã.

Com o aperfeiçoamento científico e tecnológico proporcionado pelo avanço das pesquisas sobre a eletricidade e a geração de energia, a primeira turbina eólica residencial foi criada em 1887, e o desenvolvimento desse aparato foi atribuído ao engenheiro escocês James Blyth. Pouco tempo depois, uma turbina de maiores proporções foi criada pelo engenheiro estadunidense Charles Bush, que é creditado pela invenção dos aerogeradores.

Com os problemas ambientais enfrentados no mundo e a necessidade de adoção de práticas mais sustentáveis, a energia eólica tem sido vista atualmente como uma das alternativas para a substituição dos combustíveis fósseis, que são extremamente poluentes para a atmosfera.

Exercícios resolvidos sobre energia eólica

Questão 1

(Enem)

Empresa vai fornecer 230 turbinas para o segundo complexo de energia à base de ventos, no sudeste da Bahia. O Complexo Eólico Alto Sertão, em 2014, terá capacidade para gerar 375 MW (megawatts), total suficiente para abastecer uma cidade de 3 milhões de habitantes.

MATOS, C. GE busca bons ventos e fecha contrato de R$ 820 mi na Bahia. Folha de S.Paulo, 2 dez. 2012.

A opção tecnológica retratada na notícia proporciona a seguinte consequência para o sistema energético brasileiro:

A) Redução da utilização elétrica.

B) Ampliação do uso bioenergético.

C) Expansão das fontes renováveis.

D) Contenção da demanda urbano-industrial.

E) Intensificação da dependência geotérmica.

Resolução:

Alternativa C.

A opção tecnológica apresentada ampliará o uso de fontes renováveis no sistema energético brasileiro, tendo em vista que a energia dos ventos (eólica) está disponível de forma irrestrita na natureza.

Questão 2

(UFRGS) No Brasil, as unidades de geração eólica concentram-se nos Estados da região:

A) Nordeste.

B) Norte.

C) Centro-Oeste.

D) Sudeste.

E) Sul.

Resolução:

Alternativa A.

Os estados da região Nordeste, em especial Rio Grande do Norte e Bahia, concentram a maioria dos parques e turbinas eólicos brasileiros. Das 110 turbinas presentes no país, somente uma não fica na região.

Crédito de imagem

[1] Guilherme Almeida da Silva / Wikimedia Commons (reprodução)

Fontes

ABBEÓLICA. Boletim Anual: Dados de 2021. Associação Brasileira de Energia Eólica (ABBEólica), 2022. Disponível em: https://abeeolica.org.br/energia-eolica/dados-abeeolica.

ENEL. Energias renováveis: Energia eólica. ENEL, [s.d.]. Disponível em: https://www.enelgreenpower.com/pt/learning-hub/energias-renoveveis/energia-eolica.

MORRISON, Simon. What is wind energy? Definition, types and more. Power&Beyond, 2022. Disponível em: https://www.power-and-beyond.com/what-is-wind-energy-definition-types-and-more-a-e95f3c16c898e889f0757f62ee91038d/.

REDAÇÃO. Componentes dos aerogeradores: conheça toda a sua estrutura. Windbox, 2020. Disponível em: https://windbox.com.br/blog/componentes-dos-aerogeradores/.

REVE. Countries That Produce the Most Wind Energy. Reve, 2023. Disponível em: https://www.evwind.es/2023/01/14/countries-that-produce-the-most-wind-energy/89725.