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UNIVERSIDADE METODISTA DE SÃO PAULOFACULDADE DE EXATAS E TECNOLOGIA

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

Caio Vinicius Alves do SantosGabriel da Silva DantasGabriel do Forte Cella

Jhonatan Eduardo da SilvaThalles Barbosa de Souza

ENERGIA EÓLICA

São Bernardo do campo 2015

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Caio Vinicius Alves do SantosGabriel da Silva DantasGabriel do Forte Cella

Jhonatan Eduardo da SilvaThalles Barbosa de Souza

SEMINÁRIO: ENERGIA EÓLICA

Seminário realizado pelos alunos do 1º semestre do curso de Engenharia de produção da Universidade Metodista de São Paulo.

Orientação: Prof. Daniel Palussi

São Bernardo do campo 2015

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SUMÁRIO

1. SURGIMENTO DA ENERGIA EÓLICA................................................................5

1.1. Funcionamento...............................................................................................6

2. IMPACTOS AMBIENTAIS E SOCIAIS..............................................................10

2.1. Impactos Ambientais....................................................................................102.2. Impacto sobre a Fauna.................................................................................112.3. Impactos Sociais...........................................................................................12

3. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS..............................................................................13

4. ECONOMIA........................................................................................................14

5. VANTAGEM E DESVANTAGENS.....................................................................17

5.1. Vantagens da Energia Eólica.......................................................................175.1.1. Vantagens para a sociedade em geral......................................................17

5.1.2. Vantagens para as comunidades onde se inserem os Parques Eólicos175.1.3. Vantagens para o Estado.......................................................................185.1.4. Vantagens para os Promotores.............................................................18

5.2. Desvantagens da Energia Eólica..................................................................186.1. Primeira Torre Eólica do Mundo...................................................................206.2. Primeira instalação no Brasil........................................................................21

7. ÍNDICES DE CAPACITADES INSTALADAS NO MUNDO...............................22

7.1. Crescimento mundial de instalações............................................................24

8. FONTES DE ENERGIA ELÉTRICA...................................................................26

8.1. Energia hidráulica.........................................................................................268.2. Energia fóssil................................................................................................268.3. Energia solar.................................................................................................268.4. Energia de biomassa....................................................................................268.5. Energia eólica...............................................................................................268.6. Energia nuclear.............................................................................................268.7. Energia geotérmica.......................................................................................278.8. Energia gravitacional....................................................................................27

9. COMPARAÇÕES ENTRE OUTRAS ENERGIAS EÓLICAS.............................28

10. PAISES PIONEIROS NA PRODUÇÃO DE ENERGIA EOLICA........................29

11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................32

12. CONCLUSÃO.....................................................................................................33

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INTRODUÇÃO

Com a crise que ocorreu nos anos 70 do Petróleo, o governo percebeu a necessidade de investir em algo que degradasse menos o meio ambiente na geração de energia, foi assim que pensaram e começaram a investir na Energia Eólica.A Energia Eólica é uma torre com hélices que ao girar com o vento, gera uma fonte de energia. Ela é usada hoje em dia em muitos países, com o objetivo de diminuir a degradação e utilização dos recursos naturais.Nesta pesquisa, iremos mostrar o funcionamento da mesma e o investimento do mundo em busca da sustentabilidade.

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1. SURGIMENTO DA ENERGIA EÓLICA

Assim como a energia hidráulica, a energia eólica é utilizada há milhares de anos com as mesmas finalidades, a saber: bombeamento de água, moagem de grãos e outras aplicações que envolvem energia mecânica. Para a geração de eletricidade, as primeiras tentativas surgiram no final do século XIX, mas somente um século depois, com a crise internacional do petróleo (década de 1970), é que houve interesse e investimentos suficientes para viabilizar o desenvolvimento e aplicação de equipamentos em escala comercial.

A primeira turbina eólica comercial ligada à rede elétrica pública foi instalada em 1976, na Dinamarca. Atualmente, existem mais de 30 mil turbinas eólicas em operação no mundo. Em 1991, a Associação Européia de Energia Eólica estabeleceu como metas a instalação de 4.000 MW de energia eólica na Europa até o ano 2000 e 11.500 MW até o ano 2005. Essas e outras metas estão sendo cumpridas muito antes do esperado (4.000 MW em 1996, 11.500 MW em 2001). As metas atuais são de 40.000 MW na Europa até 2010. Nos Estados Unidos, o parque eólico existente é da ordem de 4.600 MW instalados e com um crescimento anual em torno de 10%. Estima-se que em 2020 o mundo terá 12% da energia gerada pelo vento, com uma capacidade instalada de mais de 1.200GW (WINDPOWER; EWEA; GREENPEACE, 2003; WIND FORCE, 2003).

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1.1. Funcionamento

Figura 1: CENTRO BRASILEIRO DE ENERGIA EÓLICA – CBEE / UFPE. 2000.

Fonte: www.eolica.com.br (adaptado)

Na figura acima, temos praticamente todos os componentes do sistema de captação do vento e do sistema de transformação da energia eólica em energia elétrica.

Começando pelas pás que são responsáveis pelo atrito com os ventos,ela gira o rotor acoplado ao eixo do sistema.Mais internamente temos um sistema de transmissão da velocidade,com o multiplicador de velocidade,aumentando-se as rotações por minuto no eixo do gerador.

O gerador elétrico tem seu funcionamento baseado nos princípios eletromagnéticos, como um motor, ele possui internamente conjuntos de bobinas e imãs, onde o rotor com a energia eólica é movimentado gerando um movimento de rotação e criando um campo eletromagnético dentro do gerador, este campo por sua vez gera uma energia induzida dentro do gerador, criando uma diferença de potencial (tensão

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elétrica) e de acordo com a velocidade se obtém a freqüência em que essa energia é gerada, no caso do Brasil seria 60 hz.

Após a geração da energia elétrica dentro de uma usina eólica, é então feita a transmissão desta energia para a indústria,comércio e residências.Abaixo,uma maquete elaborada pelo grupo mostra com materiais básicos como cooler de computador que tem um motor dentro de seu corpo, e através de um secador de cabelo fornecendo o vento podemos simular o funcionamento da turbina e a geração da energia:

Figura 2: Maquete de geração Energia Eólica montada pela Equipe.

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Figura 3: Maquete de geração Energia Eólica, detalhe cooler.

Figura 4: Maquete de geração Energia Eólica, detalhe poste de transmissão.

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Figura 5: Iluminação por LED, dentro da maquete gerada pela transformação da energia no cooler.

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2. IMPACTOS AMBIENTAIS E SOCIAIS

2.1. Impactos Ambientais

Atualmente vários países vêm investindo na complementação e transformação de seus parques energéticos com a introdução de fontes alternativas de energia, sendo que as questões ambientais alavancaram em muito estes investimentos, principalmente devido aos impactos causados pelas formas tradicionais de geração de energia. A utilização de soluções energéticas que agridem em menor escala o meio ambiente tem destacado a energia eólica como uma fonte alternativa de grande importância na elaboração de novos cenários energéticos ecologicamente melhores. Porém, como toda tecnologia energética, o aproveitamento dos ventos para geração de energia elétrica apresenta algumas características ambientais desfavoráveis.

Quais são estas características e algumas medidas que podem ser tomadas no sentido de diminuir os impactos ambientais na instalação e operação de parques eólicos. Baseado na bibliografia analisada, conclui-se que os investimentos em a energia eólica devem ser encorajados e algumas destas características podem ser significativamente minimizadas e até mesmo eliminadas com planejamento adequado e inovações tecnológicas.

Com a preocupação em torno das questões ambientais, iniciadas com grande pressão devido aos acidentes nucleares nos reatores de Three Mile Island em 1979, nos Estados Unidos e, mais tarde, em 1986 na cidade de Chernobyl, na ex-União Soviética, a busca de novas soluções para o fornecimento de energia elétrica impulsionam a comunidade mundial a abrir um grande espaço para a penetração das energias renováveis, em especial a energia eólica.

Nos últimos anos, países como Alemanha, Dinamarca, Estados Unidos, entre outros, buscando atender uma melhor qualidade no suprimento energético, engajaram-se no desenvolvimento de tecnologia e expansão do parque industrial, dando incentivos e subsídios ao setor, estimulando o crescimento de mercado e o desenvolvimento tecnológico, alavancando recursos a ponto de fixar a energia eólica no mercado mundial com tecnologia, qualidade e confiabilidade, fazendo desta uma opção imprescindível para o fornecimento de energia limpa em grandes potências.

O aproveitamento dos ventos para geração de energia elétrica apresenta, como toda tecnologia energética, algumas características ambientais desfavoráveis como, por exemplo: impacto visual, ruído, interferência eletromagnética, danos à fauna. Porém, algumas destas características podem ser significativamente minimizadas e até mesmo eliminadas com planejamento adequado e inovações tecnológicas.

A energia eólica por sua vez, não utiliza a água como elemento motriz, nem como fluido refrigerante e não produz resíduo radioativo ou gasoso. Pode-se ainda utilizar.

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2.2. Impacto sobre a Fauna

A maior preocupação relativa à fauna é com os pássaros, os quais podem vir a colidir com estruturas (torres de alta tensão, mastros, janelas de edifícios) e com as turbinas eólicas, devido à dificuldade de visualização. Outros motivos, como o tráfego de veículos em auto-estradas e a caça, também são responsáveis pela morte dos pássaros. Porém nos Países Baixos, causadas por várias ações diretas e indiretas do homem, mostram que o tráfego de veículos apresenta uma taxa que, em comparação às estimativas de mortes por parque eólico de 1 GW, é cem vezes maior (BOURILLON, 1999).o comportamento dos pássaros e as taxas de mortalidade tendem a ser específicos para cada espécie e também para cada lugar. Estimativas de mortes de pássaros

Figura 6: Estimativa de mortes anuais de pássaros nos Países Baixos.

Fonte:BOURILLON (1999)

Na Alemanha foi contabilizado um total de 32 pássaros mortos por turbinas eólicas entre os anos de 1989 e 1990, em todos os parques eólicos do país. Em comparação a esse número, também foram computados os pássaros vitimados pelo impacto em torres de antenas. Encontrou-se, para o ano de 1989, um total de 287 pássaros mortos na Alemanha devido a este fator (DEWI, 1996).

O pior caso de colisão de pássaros em turbinas eólicas aconteceu nas proximidades de Tarifa, na Espanha. No final de 1993, 269 turbinas eólicas foram instaladas de um total projetado de 2.000 turbinas. Localizado nas principais rotas de migração de pássaros da Europa Ocidental, o local onde se instalaram as turbinas é um "grande mal entendido" segundo o diretor da Agência Espanhola de Energia Renovável -IDAE, que fez uma das mais extraordinárias admissões de culpa:

"O que me ocorreu sobre o fato é que foi um inoportuno lapso de memória. Ninguém pensou nas migrações dos pássaros".

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Muitos pássaros de inúmeras espécies ameaçadas de extinção morreram em colisões com as turbinas (WORLD ENERGY COUNCIL, 1993).

Fora das rotas de migração, os pássaros são raramente incomodados pelas turbinas eólicas. Estudos com radares em Tjaereborg, região oeste da Dinamarca, mostram que no local onde foi instalada uma turbina eólica de 2 MW, com 60 m de diâmetro, os pássaros tendem a mudar sua rota de vôo entre 100 a 200 m, passando por cima ou ao redor da turbina, em distâncias seguras. Esse comportamento tem sido observado tanto durante a noite quanto durante o dia. Na Dinamarca é comum um grande número de ninhos de falcões nas torres das turbinas eólicas (ELLIOT, 2000).

2.3. Impactos Sociais

Novos postos de trabalho; Novas tecnologias; Menor custo na energia; Melhora da estima da comunidade local;

A energia eólica é viável no Brasil sim, um grande engano quem pensa que é cara, pois a relação custo benefício em longo prazo em todos os níveis seja social ambiental e econômico é inestimável.

A grande farsa no Brasil se dá devido as grandes empreiteiras que ficariam de fora, já que as hidrelétricas são seus tesouros, os "monstros de concreto".Outro engano comum no Brasil é associar a energia eólica ao problema de uso de grandes áreas.nestas áreas somente 1% fica inviável para uso o restante pode ser usado para agricultura e mesmo pecuária, além do que no Brasil as áreas degradadas atingem praticamente o equivalente ao estado do Maranhão,estas áreas também podem ser usadas.

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3. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS

O mais importante benefício ao meio ambiente da geração eólica é a não-emissão de dióxido de carbono na atmosfera. O dióxido de carbono é o gás com maior responsabilidade pelo agravamento do efeito estufa levando a mudança climática global a conseqüências desastrosas. A moderna tecnologia eólica apresenta um balanço energético extremamente favorável e as emissões de CO2 relacionadas com a fabricação, instalação e serviços durante todo ciclo de vida do aerogerador são "recuperados" depois dos três a seis meses de fabricação.

Além do mencionado anteriormente, estes fatores também impulsionam a energia eólica:

Reduz a dependência de combustíveis fósseis, sendo o vento um recurso abundante e renovável.

As centrais eólicas ocupam um pequeno espaço físico e permitem a continuidade de atividades entre os aerogeradores (pastagens e agricultura).

Melhora a economia local e oferta de empregos. Estudos realizados na Escócia calculam ser entre 500 a 1500 empregos associados a cada 0,3 a 1 GW de potência instalada.

A emissão de poluentes é mínima, não contribuindo para a mudança climática global, chuva ácida, etc.

É uma indústria em grande ascensão e com bom potencial no Brasil (principalmente em algumas regiões do litoral nordestino).

Contribui para a diversidade de suprimento de energia e pode ser conectada à rede.

A tecnologia está completamente dominada e ainda em grande desenvolvimento, com redução constante de custos de construção e geração.

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4. ECONOMIA

A transição do carvão, petróleo e gás para energia eólica, solar e geotérmica caminha a largos passos. Na velha economia, a energia era produzida pela queima de alguma coisa – petróleo, carvão ou gás natural – levando a emissões de carbono que vieram a definir o atual modelo econômico. A nova economia, por sua vez, captura energia do vento, do sol e calor vindo de dentro da própria terra. Ela será amplamente guiada pela eletricidade. Além do uso para iluminação e para aparelhos eletrodomésticos, será usada tanto para transporte quanto para aquecer e resfriar edifícios. Combustíveis fósseis que distorcem o clima pertencerão ao passado, à medida que os países preferirem fontes de energia limpa, não esgotáveis e não aquecedoras do planeta. O afastamento dos combustíveis fósseis começa pelo setor de eletricidade.

O desenvolvimento de 5,3 mil megawatts de capacidade de geração de energias não-renováveis no mundo até 2020 – mais da metade decorrente do vento – seria mais que suficiente para substituir todo o carvão e petróleo e 70% do gás natural utilizado para gerar eletricidade. A adição de cerca de 1,5 mil gigawatts de capacidade de aquecimento térmico até 2020, quase dois terços em virtude de aquecedores solares de telhado, diminuirá em muito o uso de petróleo e de gás para aquecimento de prédios e de água.Ao olhar as grandes mudanças de 2008 para a economia energética do Plano B de 2020, a eletricidade gerada por combustíveis fósseis cai mais de 90% no mundo todo. Isto é mais que compensado pelo crescimento em cinco vezes da eletricidade gerada de forma renovável. No setor de transportes, a energia vinda de fósseis recua em torno de 70%.

O processo se inicia a partir da troca por carros híbridos recarregáveis gasolina/eletricidade e por automóveis elétricos que funcionarão quase que totalmente com eletricidade. E segue também com a troca por trens elétricos, muito mais eficientes que os movidos a diesel. Muitos prédios serão totalmente elétricos – aquecidos, esfriados e iluminados inteiramente com eletricidade renovável sem carbono. Em nível regional e federal, cada perfil de energia será formado pela capacidade local de fontes renováveis de energia. Alguns países, como os EUA, Turquia e China, deverão contar com ampla base de renováveis. Mas o vento, seja o do alto mar ou do continente, emergirá como a fonte líder.

Em junho de 2009, Xiao Ziniu, diretor do Centro Nacional de Clima da China, afirmou que o país teria até 1,2 mil gigawatts de potencial gerador eólico. Hoje a capacidade total é de 790 gigawatts. Segundo o especialista, essa nova estimativa “garante que a inteira demanda de eletricidade da China possa ser coberta somente por energia eólica”. Além disso, o estudo identificou 250 gigawatts de potencial de eólica no mar. Um oficial sênior chinês já havia anunciado que a capacidade geradora a partir de vento atingirá 100 megawatts até 2020, o que significa ultrapassar a energia nuclear muito antes.

Países como Espanha, Argélia, Egito, Índia e México preferirão usinas térmicas solares e armazenadores fotoelétricos solares para alimentar suas economias. Para a Islândia, Indonésia, Japão e Filipinas, a energia geotérmica será sua principal fonte. Outros dependerão principalmente de hidroeletricidade, como a Noruega,

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República Democrática do Congo e o Nepal. Algumas tecnologias, como aquecedores solares de telhado para água, serão adotadas em quase todos os lugares. Com a economia energética do Plano B, os EUA produzirão 44% de sua eletricidade a partir das fazendas eólicas. As usinas geotérmicas suprirão outros 11%. Células fotoelétricas, a maior parte delas nos telhados, resultarão em 8% de eletricidade, e as usinas térmicas solares, 5%.

Cerca de 7% virá da energia hidroelétrica. Os 25% restantes serão gerados de energia nuclear, biomassa gás e natural, nesta ordem. Com o progresso na transição de energia, o sistema de transporte de energia da fonte até os consumidores mudará muito. Na energia da velha economia, gasodutos transportavam petróleo dos campos para o consumidor ou para os portos, onde abasteciam os petroleiros. A grande frota de navios trazia o petróleo do Golfo Pérsico para os mercados de todos os continentes. O Texas oferece um modelo de como construir uma rede para capturar energia renovável. Após uma pesquisa mostrar que o estado tem duas fortes concentrações de energia eólica, uma no oeste do Texas e outra em Panhadale, a Comissão de Utilidade Pública coordenou o desenho de uma rede de linhas de transmissão de alta voltagem para conectar essas regiões com os centros de consumo como Dallas/Ft Worth e San Antonio.

Com investimento de US$ 5 bilhões e mais de 4,6 mil quilômetros de linhas de transmissão, instalou-se uma capacidade de capturar 18,5 mil megawatts de geração eólica a partir dessas duas regiões, o suficiente para suprir metade dos 24 milhões de habitantes do estado. Atualmente, os serviços públicos e investidores privados já propõem construir linhas eficientes em corrente contínua de alta voltagem (HVDC) para ligar regiões ricas em vento com centros de consumo. A TransCanada, por exemplo, pretende desenvolver duas linhas de alta voltagem: a Zephyr, que unirá o Wyoming, de  ventos abundantes, com o mercado da Califórnia, e a Chinook, que fará o mesmo com o estado de Montana, também rico em ventos. Essas linhas de cerca de 1,6 mil quilômetros cada são desenhadas para acomodar três mil megawatts de eletricidade eólica.

Nas planícies do Norte e no Meio Oeste, a ITC Holdings Corporation propõe o que chama de Expresso da Energia Verde (Green Power Express). O investimento de 4,8 mil quilômetros de linhas de transmissão de alta voltagem objetiva ligar 12 mil megawatts de capacidade eólica de Dakota do Norte, Dakota do Sul, Iowa e Minnesota, com o Meio Oeste industrial, mais densamente populoso. As primeiras linhas pesadas podem se tornar parte da rede nacional que deseja construir o secretário de Energia norte-americano, Steven Chu.

Uma rede forte e eficiente reduzirá a necessidade de capacidade de geração, diminuirá os custos ao consumidor e baixará as emissões de carbono. Já que nenhuma fazenda eólica tem perfil igual a outra, cada uma acrescentada à rede torna o vento uma fonte mais estável de eletricidade. Com milhares de fazendas eólicas espalhadas de costa a costa, o vento vem se tornando uma fonte estável de energia, parte da potência da carga de base .  A capacidade de prever as velocidades do vento e a intensidade solar em todo o país com pelo menos um dia de antecedência, torna possível gerenciar a diversidade de fontes renováveis de maneira eficiente.

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Para a Índia, uma rede nacional permitiria capturar os vastos recursos solares do seu grande deserto. Também a Europa começa a pensar seriamente em uma super-rede continental. Alongando-se da Noruega ao Egito, e de Marrocos ao leste da Sibéria, com ela seria possível captar grandes quantidades de energia eólica, particularmente na costa leste europeia, e a quase ilimitada energia solar no norte do Saara e na costa sul do continente. Assim como a proposta rede nacional norte-americana, a rede europeia utilizaria linhas de corrente direta de alta voltagem para transmitir eletricidade de modo muito mais eficiente do que as linhas já existentes.

Uma empresa irlandesa, Mainstream Renewable Power, propõe usar cabos submarinos de linhas de alta voltagem para construir a super-rede europeia em alto mar. A rede se estenderia do Mar Báltico ao Mar do Norte, e para o sul pelo Canal da Mancha em direção à Europa meridional. Segundo a empresa, essa medida evitaria o gasto de tempo com aquisições de terra para construir um sistema continental. A companhia sueca ABB Group, que acabou de completar 640 quilômetros de alta voltagem via cabos submarinos, ligando a Noruega aos países baixos, estabeleceu parceria com a Mainstream Renewable Power para a construção dos primeiros estágios da super-rede.

Uma antiga proposta, elaborada pelo Clube de Roma, sob o nome de DESERTEC, vai além, com planos de conectar a Europa à energia solar abundante do norte da África e do Oriente Médio. Em julho de 2009, 11 empresas europeias líderes – incluindo a Munich Re, Deutsche Bank, ABB e Siemens – e uma empresa argelina, a Cevital, anunciaram um plano para criar a Iniciativa Industrial DESERTEC. O objetivo é financiar o desenvolvimento da capacidade de geração térmica solar no norte da África e no Oriente Médio para exportar eletricidade para a Europa e cobrir as necessidades dos países produtores. Com a perspectiva de exceder 300 mil megawatts de geração essa proposta supera em muito qualquer padrão.

Encontra-se alinhada com as atuais preocupações com mudanças no clima e o esvaziamento das reservas de petróleo e gás. Caio Koch-Weser, vice-presidente do Deutsche Bank, afirma que “a Iniciativa mostra em quais dimensões e com que escala precisamos pensar se queremos dominar os desafios da mudança climática”. O século 20 testemunhou a globalização da economia energética a partir do momento em que o mundo inteiro passou a depender fortemente do petróleo de um punhado de países, muitos deles situados em uma única região do planeta. Este século presenciará a localização da economia mundial de energia à medida que os países comecem a drenar seus recursos naturais de energia renovável.

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5. VANTAGEM E DESVANTAGENS

A utilização de energia eólica comporta numerosas vantagens face às energias tradicionais e mesmo em comparação com outros tipos de energias renováveis, em função do seu maior desenvolvimento.

Apesar das aparentes vantagens no uso de energia eólica para a produção de energia elétrica, este tipo desaproveitamento energético eólico apresenta também desvantagens e impactos significativos principalmente no uso de grandes aero geradores, parques e usinas eólicas.

O seu aproveitamento para encher as velas dos barcos coincide com o começo das grandes civilizações e, marcou, substancialmente, a diferença entre elas.

Fenícios, Gregos, Romanos, e mais tarde os portugueses utilizaram-no para mover, total ou parcialmente, os seus barcos, visando o comércio, conquistando novos domínios ou explorando mares desconhecidos.

Foi a partir do século V que a utilização desta forma de energia se estendeu a terra firme e, mais concretamente, nos séculos XII e XIII com a aparição dos primeiros moinhos hidráulicos e de vento (que tanto caracterizaram a paisagem).

Posteriormente, desempenhou um papel fundamental no sistema industrial do século XVI. O vento convertia-se, assim, numa das principais fontes de energia, não animal, da humanidade, até à aparição dos primeiros motores a vapor e de combustão no início do século XIX.

Hoje em dia, está a impulsionar-se a aparição deste elemento com fins lúdicos ou comerciais, numa simbiose da tecnologia de vanguarda e a antiga sabedoria.

5.1. Vantagens da Energia Eólica

5.1.1. Vantagens para a sociedade em geral É inesgotável; Não emite gases poluentes nem gera resíduos; Diminui a emissão de gases de efeito de estufa (GEE).

5.1.2. Vantagens para as comunidades onde se inserem os Parques Eólicos

Os parque eólicos são compatíveis com outros usos e utilizações do terreno como a agricultura e a criação de gado;

Criação de emprego; Geração de investimento em zonas desfavorecidas; Benefícios financeiros (proprietários e zonas camarárias).

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5.1.3. Vantagens para o Estado

Reduz a elevada dependência energética do exterior, nomeadamente a dependência em combustíveis fósseis;

Poupança devido à menor aquisição de direitos de emissão de CO2 por cumprir o Protocolo de Quioto e diretivas comunitárias e menores penalizações por não cumprir;

Possível contribuição de cota de GEE para outros sectores da atividade económica;

É uma das fontes mais baratas de energia podendo competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais.

5.1.4. Vantagens para os Promotores

Os aero geradores não necessitam de abastecimento de combustível e requerem escassa manutenção, uma vez que só se procede à sua revisão em cada seis meses;

Excelente rentabilidade do investimento. Em menos de seis meses, o aero gerador recupera a energia gasta com o seu fabrico, instalação e manutenção.

5.2. Desvantagens da Energia Eólica

A intermitência, ou seja, nem sempre o vento sopra quando a eletricidade é necessária, tornando difícil a integração da sua produção no programa de exploração;

Pode ser ultrapassado com as pilhas de combustível (H2) ou com a técnica da bombagem hidroelétricas.

Provoca um impacto visual considerável, principalmente para os moradores em redor, a instalação dos parques eólicos gera uma grande modificação da paisagem;

Impacto sobre as aves do local: principalmente pelo choque destas nas pás, efeitos desconhecidos sobre a modificação de seus comportamentos habituais de migração;

Impacto sonoro: o som do vento bate nas pás produzindo um ruído constante (43dB). As habitações mais próximas deverão estar, no mínimo a 200m de distância.

Pode afetar o comportamento habitual de migração das aves. O custo elevado desta energia, dificulta a sua implementação como energia

alternativa.

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É de suma importância conhecer as características principais da energia que será utilizada em determinada localidade, para que se possa tirar o melhor proveito de suas potencialidades em seu uso sem prejudicar o meio ambiente. Somente desse modo seremos capazes de prevenir possíveis problemas futuros referentes ao uso de uma determinada energia.

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6. TORRES EÓLICAS

6.1. Primeira Torre Eólica do Mundo

A primeira torre de energia eólica do mundo foi criada em 1887 por Charles Francis Brush. O objetivo de Charles era gerar energia para o seu porão onde trabalhava com suas invenções (EBAAH, 2004).

Devido aos recursos da época, as dimensões eram enormes. O diâmetro do rotor era 17 m, 144 pás de rotor feitas de madeira de cedro (Figura 1), que apesar dessas dimensões, gerava apenas 12 kW. A turbina funcionou durante 20 anos e alimentava no porão da casa de Brush. Foi o primeiro equipamento do tipo a utilizar caixa de redução (com relação de transmissão de 50:1) que fazia um gerador de corrente contínua girar a 500 rpm.

Figura 7: Primeira Torre Eólica

Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAABT4QAI/turbinas-eolicas

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6.2. Primeira instalação no Brasil

A energia eólica no Brasil teve seu primeiro indício em 1992 com o início da operação comercial do primeiro aero gerador instalado no Brasil, que foi resultado de uma parceria entre o Centro Brasileiro de Energia Eólica (CBEE) e a Companhia Energética de Pernambuco (CELPE), através de financiamento do instituto de pesquisas dinamarquês Folkecenter. Essa turbina eólica, de 225 kW, foi a primeira a entrar em operação comercial na América do Sul, em 1992, localizada no arquipélago de Fernando de Noronha (Pernambuco). (Figura 2).

Durante os dez anos seguintes, porém, pouco se avançou na consolidação da energia eólica como alternativa de geração de energia elétrica no país, em parte pela falta de políticas, mas principalmente pelo alto custo da tecnologia. (ABEEólica, 2015)

Figura 8: Primeira turbina eólica de Fernando de Noronha

Fonte: MEMÓRIA DA ELETRICIDADE, 2000.

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7. ÍNDICES DE CAPACITADES INSTALADAS NO MUNDO

Figura 9: Índice de capacidade instalada nos continentes.

Fonte:http://www.gwec.net/wpcontent/uploads/2015/02/GWEC_GlobalWindStats2014_FINAL_10.2.2015.pdf (Adaptado)

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Figura 10: Top 10 de instalações mundiais.

Fonte: http://www.gwec.net - (GWEC) Conselho Regional de Energia Eólica

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7.1. Crescimento mundial de instalações

Mercado anual cresceu 44%, passou de 50 GW, pela primeira vez em 2014.

2014 foi um ano recorde para a indústria eólica como instalações anuais cruzaram a marca de 50 GW pela primeira vez. Mais de 51 GW de nova capacidade eólica foi trazido na linha, um forte aumento em comparação com 2013, quando as instalações globais foram pouco mais de 35,6 GW. O recorde anterior foi estabelecido em 2012, quando mais de 45 GW de nova capacidade foi instalada a nível mundial.

Em 2014 o total de investimentos no setor de energia limpa atingiu um pico de USD 310bn (EUR 277bn). O setor de energia eólica mundial viu investimentos subir de 11% para um recorde de US $ 99.5bn (EUR 88.9bn [1]) durante o ano. Este foi o crescimento significativo em relação 2013 investimento de USD 80.3bn (EUR 71.7bn [2]), e USD 80.9bn (EUR 72.3bn) em 2012 [3].

O novo total global no final de 2014 foi de 369,6 GW, o que representa um crescimento cumulativo de mercado de mais than16%, embora seja inferior à taxa média de crescimento ao longo dos últimos 10 anos (2005-2014) de quase 23%.

No final de 2013, as expectativas para o crescimento do mercado de energia eólica eram incertos, como continuou desaceleração econômica na Europa ea incerteza política em os EUA tornou difícil fazer projeções para 2014, o que foi chamado em pouco mais de 47 GW, não antecipando a dramático crescimento no mercado chinês.

China, o maior mercado global para a energia eólica desde 2009, tinha mais um ano notável, e manteve o primeiro lugar em 2014. As instalações na Ásia mercados globais levaram novamente, com a Europa de forma fiável, o segundo lugar, e na América do Norte um distante terceiro lugar.

Um resultado disso foi que, em 2014, como em 2013, a maioria das instalações eólicas foram globalmente fora da OCDE, mais uma vez. Este também foi o caso em 2010 e 2011, e é provável que continue a sê-lo no futuro previsível.

Até o final de 2014, o número de países com mais de 1.000 MW de capacidade instalada foi de 24: incluindo 16 na Europa [4]; 4 na Ásia-Pacífico (China, Índia, Japão e Austrália); 3 na América do Norte (Canadá, México, EUA) e 1 na América Latina (Brasil).

Até o final de 2014 seis países tinham mais de 10.000 MW de capacidade instalada, incluindo a China (114.604 MW), os EUA (65.879 MW), Alemanha (39.165 MW), Espanha (22.987 MW), a Índia (22.465 MW) e Reino Unido ( MW 12.440).

China em 2014 ultrapassou a marca de 100.000 MW, acrescentando mais um marco para sua história já excepcional de desenvolvimento de energias renováveis desde 2005. Em grande parte impulsionada pela China, a Ásia ultrapassou a Europa como a região com a capacidade eólica mais implantada até o final de 2014.

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Olhando para o futuro, o quadro é complexo em várias regiões. 2015 é provável que seja mais um bom ano: legislação de enquadramento da Europa e os seus objetivo para 2020 garantir um certo grau de estabilidade; os EUA e o Canadá são fortes tanto antecipando anos; China deverá continuar forte; e mercados emergentes na África e América Latina são esperados para continuar a crescer. É a partir de 2015 que a incerteza política é susceptível de provocar uma crise na América do Norte, e talvez em outros lugares.

O apoio político e regulamentar para o vento entre os dois grandes mercados asiáticos está em ascensão. A desaceleração na Ásia em 2012-2013 foi o resultado de uma combinação de fatores, mas essas condições eram esperadas para ser de curta duração. Nos próximos 4-5 anos é esperada dominação asiática de mercados eólicos globais para continuar.

Brasil, Canadá, México e os EUA deverão ter um forte 2015. Mais de 934 MW veio em linha em África este ano. Instalações globais serão ainda mais ajudadas por novos projetos entrando em operação no Japão, Austrália, Paquistão, Quênia e África do Sul (GEWC, 2015).

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8. FONTES DE ENERGIA ELÉTRICA

8.1. Energia hidráulica

É a mais utilizada no Brasil em função da grande quantidade de rios em nosso país. A água possui um potencial energético e quando represada ele aumenta. Numa usina hidrelétrica existem turbinas que, na queda d`água, fazem funcionar um gerador elétrico, produzindo energia. Embora a implantação de uma usina provoque impactos ambientais, na fase de construção da represa, esta é uma fonte considerada limpa.

8.2. Energia fóssil 

Formada a milhões de anos a partir do acúmulo de materiais orgânicos no subsolo. A geração de energia a partir destas fontes costuma provocar poluição, e esta, contribui com o aumento do efeito estufa e aquecimento global. Isto ocorre principalmente nos casos dos derivados de petróleo (diesel e gasolina) e do carvão mineral. Já no caso do gás natural, o nível de poluentes é bem menor.

8.3. Energia solar

Ainda pouco explorada no mundo, em função do custo elevado de implantação, é uma fonte limpa, ou seja, não gera poluição nem impactos ambientais. A radiação solar é captada e transformada para gerar calor ou eletricidade.

8.4. Energia de biomassa

É a energia gerada a partir da decomposição, em curto prazo, de materiais orgânicos (esterco, restos de alimentos, resíduos agrícolas). O gás metano produzido é usado para gerar energia.

8.5. Energia eólica

Gerada a partir do vento. Grandes hélices são instaladas em áreas abertas, sendo que, os movimentos delas geram energia elétrica. È uma fonte limpa e inesgotável, porém, ainda pouco utilizada.

8.6. Energia nuclear

O urânio é um elemento químico que possui muita energia. Quando o núcleo é desintegrado, uma enorme quantidade de energia é liberada. As usinas nucleares aproveitam esta energia para gerar eletricidade. Embora não produza

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poluentes, a quantidade de lixo nuclear é um ponto negativo.Os acidentes em usinas nucleares, embora raros, representam um grande perigo.

8.7. Energia geotérmica

Nas camadas profundas da crosta terrestre existe um alto nível de calor. Em algumas regiões, a temperatura pode superar 5.000°C. As usinas podem utilizar este calor para acionar turbinas elétricas e gerar energia. Ainda é pouco utilizada.

8.8. Energia gravitacional

Gerada a partir do movimento das águas oceânicas nas marés. Possui um custo elevado de implantação e, por isso, é pouco utilizada. Especialistas em energia afirmam que, no futuro, esta, será uma das principais fontes de energia do planeta.

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9. COMPARAÇÕES ENTRE OUTRAS ENERGIAS EÓLICAS

A Matriz Elétrica Brasileira que apresenta uma configuração Renovável-Térmica, onde iniciou o mês em Abril de 2015 com uma capacidade eólica instalada de 6,4 GW, a participação dessa fonte na matriz é de 4,6%(Figura 1).

Figura 11: Matriz Elétrica de gerações Elétricas Brasileiras

Fonte: ABEEólica

Em nosso planeta encontramos diversos tipos de fontes de energia. Elas podem ser renováveis ou esgotáveis. Por exemplo, a energia solar e a eólica (obtida através dos ventos) fazem parte das fontes de energia inesgotáveis. Por outro lado, os combustíveis fósseis (derivados do petróleo e do carvão mineral) possuem uma quantidade limitada em nosso planeta, podendo acabar caso não haja um consumo racional.

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10. PAISES PIONEIROS NA PRODUÇÃO DE ENERGIA EOLICA

Segundo relatório do Global Wind Energy Council, em 15 anos a capacidade eólica mundial passou de 6,1 GW para 238,4 GW (cerca de 17 hidrelétricas Itaipu). Mesmo com a crise econômica, setor cresceu 21% em 2011.

1 – CHINA

Dona de 1/4 da capacidade eólica mundial, a China é o país líder em investimento no setor, com 62,7 mil megawatts (MW) instalados (26,3 % participação global) entre 1996 e 2011. Trata-se de 40 vezes a capacidade eólica total do Brasil, de 1,5 mil MW. 

De acordo com o relatório do GWEC, no ano passado, o gigante asiático também tomou a frente do processo de expansão, instalando mais 18 mil MW, quase metade do total mundial registrado no período. Por trás do desempenho chinês está a necessidade do país de superar sua dependência energética do petróleo e reduzir as emissões de gases que contribuem para o aquecimento global, garantindo, assim, um abastecimento limpo para sustentar seu crescimento. 

2 - ESTADOS UNIDOS

Os Estados Unidos aparecem em segundo lugar no ranking do GWEC, com uma capacidade eólica acumulada de 46,9 mil MW, o que corresponde a 19,7% do total mundial. Nem mesmo a repercussão prolongada da crise financeira e as incertezas em relação a políticas ambientais de médio e longo prazo diminuíram o ritmo de investimento em energia renovável na terra do Tio Sam. 

Em 2011, o país foi responsável pelo segundo maior investimento no setor, instalando 6,8 mil MW, cerca de 17% do crescimento da eólica verificado no mundo de janeiro à dezembro. 

3 – ALEMANHA

No terceiro lugar do ranking, a Alemanha registra uma capacidade eólica total de 29 mil MW, respondendo por 12,2% do acumulado mundial. A Alemanha também foi o quarto país que mais contribuiu para o crescimento do setor no ano passado, com mais 2,086 MW instalados, representando 5% da participação global. 

A conversão para energia limpa garante não só a redução das emissões de gases nocivos ao planeta como a geração de novos postos de trabalho. Na última década, mais de 300 mil vagas foram criadas no agitado mercado de energias renováveis do país. 

4 – ESPANHA

Em quinze anos, a capacidade total instalada de energia eólica espanhola atingiu 21,6 mil MW, o que representa 9,1% do potencial dos projetos eólicos mundiais. Apesar da crise, em 2011 o país teve o sétimo maior crescimento do setor, registrando aumento de mil MW de capacidade e uma participação global de 2,5%. 

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5 – ÍNDIA

Os ventos também sopram positivamente para a Índia, que soma 16 mil MW em projetos eólicos, o quinto maior desempenho mundial, com participação de 6,7%. No ano passado, o país registrou aumento de 3 mil MW, cerca de 7% do total investido no mundo, ficando com o terceiro melhor desempenho. 

6 – FRANÇA

A sexta colocação no ranking do GWEC foi para a França que, entre 1996 e 2011, acumulou uma capacidade eólica total de 6,8 mil MW, o que representa 2,9% de participação mundial. 

No ano passado, como seus antecessores e a despeito da crise, o país também teve um bom desempenho - instalou mais 830 MW, respondendo por 2% do crescimento mundial do setor no período. 

7 – ITÁLIA

A Itália é o sétimo líder em energia eólica no mundo, somando 6,7 mil MW em capacidade instalada, com participação mundial de 2.8%. 

Já em relação à expansão, entre janeiro e dezembro do ano passado, o país caiu para o oitavo lugar, com um total de 950 MW, o que representa 2.3% dos investimentos mundiais no período. 

8 - REINO UNIDO

Marcando presença entre os maiores e mais agressivos mercados de eólica, o Reino Unido possui a oitava maior capacidade total instalada ao longo de 15 anos. 

São 6,5 mil MW em projetos eólicos que, ao todo, respondem por 2,7% da participação mundial. Em 2011, o país registrou um aumento de 1,3 mil MW, cerca de 3,1% dos investimentos globais totais no mesmo período. 

9 – CANADÁ

Segundo o GWEC, o Canadá é o nono país com maior capacidade eólica instalada. O país acumula um total de 5,2 mil MW, representando 2,2% do potencial mundial. 

Em 2011, o Canadá apresentou a sexta maior expansão no período, com a soma de mais 1,2 mil MW, respondendo sozinho por 3,1% do crescimento mundial total no período. 

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10 – PORTUGAL

Na décima posição do ranking, mas ainda entre os líderes, aparece Portugal. Sozinho, ele responde por 1.7% da capacidade de geração eólica total instalada do mundo. Ao todo, o país acumula 4 mil MW em projetos eólicos, quase o triplo da capacidade instalada do Brasil, de 1,5 mil MW.

Figura 12: Capacidade Eólica Acumulada

Fonte : GWEC (2011)

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11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-energia_eolica.pdf

http://www.ebah.com.br/content/ABAAABT4QAI/turbinas-eolicas

http://www.portalabeeolica.org.br/index.php/nosso-setor.html

http://www.gwec.net/global-figures/wind-energy-global-status/

http://www.portal-energia.com/vantagens-desvantagens-da-energia-eolica/

https://evolucaoenergiaeolica.wordpress.com/vantagens-e-desvantagens/

http://energiasalternativas.webnode.com.pt/energias-renovaveis/energia-eolica/

http://www.eolica.com.br/

http://www.gwec.net/wpcontent/uploads/2015/02/GWEC_GlobalWindStats2014_FINAL_10.2.2015.pdf

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12. CONCLUSÃO

Com base nos dados apresentados, e após pesquisa e estudos sobre o assunto, podemos concluir que a energia eólica trás muito mais benefícios para a sociedade como um todo, do que problemas ou malefícios.Através deste meio de obtenção de energia elétrica, pode-se preservar e gerenciar os recursos naturais disponíveis,com tecnologias que cada vez mais vêm se inovando,acreditamos que em breve possamos usufruir desta energia limpa de forma muito mais econômica e eficiente.