Energia Eólica – Informações sobre a Energia do Vento

[su_heading size="7"]Energia Eólica – Informações sobre a Energia do Vento[/su_heading]

[su_pullquote align="right"]Energia a partir do movimento do ar[/su_pullquote]

[su_dropcap style="1" size="3"]O[/su_dropcap] vento não passa de ar em movimento. Ele é provocado pelo aquecimento desigual da superfície terrestre pelo sol. Como a superfície da terra é composta por vários tipos diferentes de solos e de água, o calor do sol é absorvido a ritmos diferentes. Um exemplo deste aquecimento diferenciado pode ser encontrado no ciclo diário do vento.

O ciclo diário do vento

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Informações sobre a Energia do Vento[/su_frame]

Durante o dia, o ar que se situa sobre terra aquece mais rapidamente do que o ar que se situa sobre água. O ar quente sobre a terra expande-se e sobre, e o ar mais fresco e pesado move-se para ocupar esse lugar deixado vago, criando o vento.

À noite, os ventos apresentam um circuito inverso já que o ar arrefece mais depressa sobre a terra e mais devagar sobre a água.

Da mesma forma, os ventos atmosféricos que circundam a terra existem porque o solo perto do Equador aquece mais rapidamente do que o solo perto do Pólo Sul ou do Pólo Norte.

A produção de energia a partir do vento

Hoje em dia, a energia eólica é maioritariamente utilizada na produção de electricidade. O vento é uma fonte de energia renovável, já que vai continuar a soprar enquanto o sol brilhar.

Como funcionam as turbinas eólicas

Tal como os moinhos de vento antigos, as máquinas eólicas actuais (também conhecidas como turbinas eólicas) utilizam pás para captar a energia cinética do vento. O vento passa por cima das pás criando uma elevação, tal como acontece nas asas dos aviões, e isso provoca a sua rotação. As pás encontram-se ligadas a um veio de transmissão que provoca a rotação de um gerador eléctrico, que por sua vez produz electricidade.

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O facto de o vento não estar sempre a soprar ainda continua a ser um problema nas novas máquinas eólicas. Nessas alturas é necessário recorrer a outros tipos de centrais energéticas para produzir electricidade.

A produção de energia eólica

Em 2011, As turbinas eólicas americanas geraram cerca de 3% da electricidade total produzida nos EUA. Embora esta seja uma fracção muito pequena da produção americana de electricidade, esta percentagem equivaleu ao consumo anual de electricidade em cerca de 10 milhões de habitações.

A quantidade de electricidade produzida a partir do vento tem crescido significativamente nos últimos anos. A produção de energia eólica nos Estados Unidos aumentou de 6 biliões de kW em 2000 para cerca de 160 biliões de kW em 2011.

O recurso às novas tecnologias tem permitido reduzir os custos ligados à produção de electricidade a partir do vento, e o crescimento da energia eólica tem sido encorajado através de benefícios fiscais e programas com preços ecológicos. São muitas as companhias de electricidade em todo o país que oferecem a possibilidade de um cliente pagar mais pela electricidade que advém de recursos renováveis, apoiando dessa forma as novas tecnologias.

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Onde é captado o vento

As centrais de energia eólica requerem um planeamento cuidadoso

[su_frame align="right"]Centrais Eólicas[/su_frame]O funcionamento de uma central de energia eólica não é tão simples como a construção de um moinho de vento num local ventoso. Os proprietários das centrais eólicas têm de planear cuidadosamente a localização das máquinas. É importante estudar a velocidade e a quantidade do vento nesse local.

Por norma, a velocidade do vento aumenta com a altitude e por cima de áreas abertas sem obstáculos para o vento. Os melhores locais para a construção de parques eólicos são os topos suaves de colinas arredondadas, planícies abertas ou zonas costeiras, bem como as aberturas em montanhas, onde se formam túneis de vento.

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A velocidade do vento não é igual em todo o país

A velocidade do vento varia nas diferentes zonas dos EUA. E também varia de estação para estação. Em Tehachapi, na Califórnia, o vento é mais forte entre Abril e Outubro, e não no inverno. Isto acontece graças ao aquecimento acentuado do deserto Mojave durante os meses de verão. O ar quente situado sobre o deserto sobe, e o ar mais fresco e mais denso situado sobre o oceano Pacífico move-se rapidamente através da montanha Tehachapi para ocupar esse espaço. Num estado como o Montana, por outro lado, o vento é mais forte durante o inverno.

Felizmente, estas variações sazonais colmatam as necessidades eléctricas das regiões. Na Califórnia, as pessoas utilizam mais a electricidade durante o verão, para os ares condicionados. No Montana, as pessoas usam mais electricidade durante o inverno.

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Os maiores pontos de energia eólica

Em 2011, 36 estados produziram energia eólica a partir de grandes turbinas eólicas (também conhecidas como máquinas eólicas). Os cinco estados com a maior taxa de produção de electricidade a partir do vento foram: o Texas, o Iowa, a Califórnia, o Minnesota e o Ilinóis.

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A nível internacional

Em 2009, a grande maioria das centrais de energia eólica situava-se na Europa e nos EUA, onde a implementação de alguns programas governamentais fomentou o desenvolvimento da energia eólica. Os EUA ocupavam o topo na lista de países com produção de energia eólica, seguidos pela Alemanha, Espanha, China e Índia. A Dinamarca ocupava o nono lugar na produção de energia eólica a nível mundial, mas produziu cerca de 19% de toda a sua electricidade a partir do vento, a maior taxa de todos os países.

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Energia eólica marinha

[su_frame align="center"]Energia eolica marinha
[su_note color="#F1F1F1"]Créditos da imagem – http://www.nrel.gov[/su_note]
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Existem condições em grande parte da zona costeira americana para a utilização da energia eólica. No entanto, ainda há quem se oponha à instalação de turbinas ao largo da costa ou perto de zonas costeiras, afirmando que estragam a vista do oceano. Existem planos para construir uma central eólica marítima na costa do Cape Cod, no Massachusetts.

O vento constitui uma fonte de energia renovável e não envolve poluição, e é por essa razão que algumas pessoas a consideram uma boa alternativa aos combustíveis fósseis.

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Tipos de turbinas eólicas

Hoje em dia, existem dois tipos de máquinas eólicas (turbinas), que se caracterizam pela direcção de rotação do veio rotativo (eixo): as máquinas eólicas de eixo horizontal e as máquinas eólicas de eixo vertical. O tamanho das máquinas eólicas varia bastante. As turbinas mais pequenas são utilizadas para alimentar uma residência isolada ou uma empresa, e podem apresentar uma capacidade inferior a 100 kW.

Algumas turbinas comerciais de grandes dimensões podem ter uma capacidade de 5 milhões de watts, ou 5 MW. As turbinas de maiores dimensões são normalmente utilizadas em grupos nos parques eólicos, produzindo energia para a rede eléctrica.

[su_frame align="center"]Turbina eolica[/su_frame]

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As turbinas de eixo horizontal assemelham-se a moinhos de vento

Na sua maioria, as máquinas eólicas actuais apresentam um eixo horizontal. As máquinas eólicas de eixo horizontal têm pás como os propulsores de um avião. Uma máquina eólica horizontal típica pode ser tão alta como um edifício de 20 andares, e tem três pás que se estendem a uma largura de 60 metros. Algumas pás podem ser maiores do que um campo de futebol nas máquinas eólicas de maiores dimensões. As máquinas eólicas são altas e largas de modo a captarem mais vento.

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As turbinas de eixo vertical assemelham-se a batedeiras

As máquinas eólicas de eixo vertical apresentam pás que se estendem do topo da máquina à sua base. O tipo mais comum — a turbina eólica Darrieus, que recebe o seu nome do engenheiro francês Georges Darrieus, que patenteou o seu design em 1931 — assemelha-se a uma batedeira gigante com duas pás. Este tipo de máquina eólica vertical normalmente atinge os 30 metros de altura e os 15 de largura. As máquinas eólicas de eixo vertical compõem apenas uma pequena percentagem das máquinas eólicas actuais.

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As centrais de energia eólica produzem electricidade

As centrais de energia eólica, ou parques eólicos como por vezes são chamados, são compostas por conjuntos de máquinas eólicas que produzem electricidade. Um parque eólico alberga normalmente dezenas de máquinas eólicas, distribuídas ao longo de uma área considerável. O maior parque eólico do mundo, o Horse Hollow Wind Energy Center situado no Texas, tem 421 turbinas eólicas que produzem electricidade suficiente para alimentar 220,000 casas por ano.

Muitas das centrais eólicas não são detidas por empresas públicas. Pelo contrário, são detidas e controladas por empresários que vendem a electricidade produzida nestes parque eólicos às companhias eléctricas. Estas empresas compõem os produtores independentes de energia.

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A história da energia eólica

Os primeiros moinhos de vento surgiram na Pérsia Antiga

As pessoas aproveitam a energia do vento desde o início da História. Em 5000 A.C. já a energia eólica movia embarcações no rio Nilo. Em 200 A.C., a China utilizada moinhos de vento simples para bombear água, e na Pérsia antiga e no Médio Oriente já eram utilizados moinhos de vento de eixo vertical, com pás em cana entrançada, na moagem de cereais.

Com o passar do tempo difundiram-se novos métodos de aproveitamento da energia eólica em todo o mundo. No século XI, os povos do Médio Oriente utilizavam amplamente os moinhos de vento na produção de alimentos; os comerciantes e os cruzados trouxeram com eles essa ideia para a Europa.

Os holandeses aperfeiçoaram o moinho de vento e adaptaram-no para a drenagem de lagos e de pântanos no delta do Reno. Quando os colonizadores levaram esta tecnologia com eles para o Novo Mundo, no final do século XIX, os moinhos de vento começaram a ser utilizados para bombear água em quintas e ranchos, e mais tarde para produzir energia, para habitações e para a indústria.

Os colonizadores americanos utilizaram os moinhos de vento para moer trigo e milho, para bombear água e para cortar madeira nas serrarias. Nos anos 20, os americanos já utilizavam pequenos moinhos de vento para produzir energia nas zonas rurais, que não eram abrangidas pelas companhias eléctricas.

Quando os cabos de alta tensão passaram a transportar a electricidade para as zonas rurais, nos anos 30, os moinhos de vento locais foram progressivamente abandonados, embora ainda se encontrem alguns exemplares em ranchos da zona Ocidental.

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O retorno dos moinhos de vento face à escassez de petróleo

A escassez de petróleo registada nos anos 70 alterou o panorama energético nos EUA e em todo o mundo. O interesse em torno das fontes de energia alternativas aumentou, abrindo caminho ao retorno dos moinhos de vento na produção de electricidade.

No início dos anos 80 a Califórnia deu um grande passo em direcção à energia eólica, em parte graças às politicas de incentivo às fontes de energia renovável, implementadas nos Estados Unidos.

Nos anos 70, a escassez do petróleo impulsionou o desenvolvimento de fontes de energia alternativas. Nos anos 90 nasceu um novo impulso com base em preocupações ambientais, numa reacção a estudos científicos que alertaram para potenciais alterações no clima global com a crescente utilização dos combustíveis fósseis. A energia eólica constitui em muitas zonas do país uma fonte de energia económica.

As preocupações crescentes em relação às emissões de gases na produção de combustíveis fósseis aumentou os incentivos dados pelo governo, e os preços cada vez mais elevados dos combustíveis fósseis (especialmente o gás natural e o carvão) fomentaram o crescimento substancial da energia eólica nos EUA nos últimos 10 anos.

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A energia eólica e o meio ambiente

O vento é uma fonte de energia limpa e, de um modo geral, a utilização do vento na produção de energia tem um impacto menor sobre o meio ambiente do que as outras fontes de energia. As turbinas eólicas (muitas vezes chamadas de moinhos de vento) não libertam gases nocivos para o ar nem para a água (salvo raras excepções), e não requerem a utilização de água no seu arrefecimento.

[su_frame align="center"]Energia proveniente do vento[/su_frame]

Além disso, elas contribuem para a redução da produção energética a partir dos combustíveis fósseis, contribuindo também dessa forma para a redução da poluição do ar, emissão de dióxido de carbono e utilização de água em centrais energéticas de combustíveis fósseis.

A pegada física de uma turbina eólica é muito pequena em relação á quantidade de energia que consegue produzir. Existem muitos projectos eólicos, por vezes chamados de parques eólicos, implantados em quintas, pastos e florestas. O rendimento extra que as turbinas garantem aos agricultores e rancheiros ajuda-os a sobreviver profissionalmente e a manter as suas propriedades, que de outra forma seriam utilizadas para outros fins.

Por exemplo, tem sido proposta a implementação de projectos eólicos como alternativas aos projectos de exploração de carvão nos topo das montanhas Apalaches, nos EUA. As turbinas colocadas ao largo da costa oceânica ou em lagos podem tem um impacto ambiental menor do que as turbinas terrestres.

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Desvantagens das turbinas eólicas

[su_frame align="right"] Desvantagens das turbinas eólicas[/su_frame]

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  • As turbinas eólicas afectam negativamente o meio ambiente, mas é necessário equilibrar os efeitos negativos com as nossas necessidades energéticas, e o impacto ambiental da energia eólica é muito inferior quando comparado com as fontes de produção de electricidade.
  • As turbinas eólicas modernas são máquinas de grandes dimensões, e algumas pessoas não gostam do impacto visual que elas têm na paisagem. Já foram registados episódios de incêndios em turbinas eólicas, ou derrames de lubrificantes, mas estas situações são relativamente raras. Algumas pessoas não gostam do ruido produzido pelas turbinas eólicas. Alguns tipos de turbinas e de projectos eólicos podem provocar a morte de aves e morcegos. Estas mortes podem resultar no declínio de espécies que já são vítimas de outras situações induzidas pelo homem.
  • São muitos os pássaros que morrem em colisões com automóveis e edifícios, que são mortos por gatos domésticos, caçadores e pesticidas. Os seus habitats naturais têm sido alterados ou destruídos pelo desenvolvimento humano, e por outras alterações de natureza climática que a maioria dos cientistas acredita serem provocadas pelos gases de estufa emitidos nas actividades humanas (e que a energia eólica pode ajudar a reduzir).
  • A indústria da energia eólica e o governo americano estão actualmente a estudar formas de reduzir o impacto das turbinas eólicas nas aves e nos morcegos.
  • A maioria dos projectos eólicos terrestres também requerem a construção de estradas, o que contribui para o seu impacto físico no meio ambiente. A produção dos metais e dos outros materiais utilizados na construção das turbinas eólicas, bem como o cimento utilizado nas suas bases, requer o consumo de energia, que pode provir dos combustíveis fósseis.

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Alguns estudos têm revelado que as turbinas produzem uma quantidade de energia eléctrica limpa muito superior ao equivalente utilizado na sua produção e instalação.

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