Os Estados Unidos poderiam gerar 20% de sua eletricidade de uma forma brisa em 10 anos, de acordo com uma nova pesquisa da Cornell.

"Os Estados Unidos produzem atualmente cerca de 7% de sua eletricidade a partir da energia eólica, "disse Sara C. Pryor, professor do Departamento de Ciências da Terra e Atmosféricas. “Esta pesquisa mostra que uma quadruplicação da capacidade instalada de aerogeradores a partir dos níveis de 2014 nos permitirá atingir a meta de 20% de energia eólica, sem requerer terreno adicional, ou impactos negativos na eficiência de todo o sistema ou climas locais. "

A pesquisa, "20% da eletricidade eólica dos EUA terá impactos limitados na eficiência do sistema e no clima regional, "publicado em 17 de janeiro em Nature Scientific Reports . A pesquisa é financiada pelo Office of Science do Departamento de Energia dos EUA e é baseada em uma extensa série de simulações atmosféricas de alta resolução.

Pryor trabalhou com Rebecca J. Barthelmie, professor da Escola Sibley de Engenharia Mecânica e Aeroespacial, e o pesquisador de pós-doutorado Tristan J. Shepherd para desenvolver cenários de como a energia eólica pode se expandir dos níveis atuais para um quinto de todo o fornecimento de eletricidade dos EUA até 2030, conforme descrito pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA (NREL) em 2008.

Chamado de "Cenário de 20% do vento, "o relatório do NREL observou que a geração de 20% da eletricidade dos EUA a partir do vento poderia eliminar aproximadamente 825 milhões de toneladas métricas de emissões de dióxido de carbono no setor de energia elétrica em 2030.

De 2016 a 2017, a eletricidade gerada pelo vento nos EUA cresceu 12%, para 254 terawatts-hora - depois aumentou mais 8,3% para 275 terawatts-hora em 2018, disseram os pesquisadores. No contexto, os EUA atualmente usam cerca de 310 a 320 terawatts-hora de eletricidade a cada mês - gerada a partir do carvão, gás natural, usinas de energia nuclear e renováveis.

“A energia eólica já desempenha um papel fundamental na descarbonização do sistema energético global, "As turbinas eólicas retribuem as emissões de carbono vitalícias associadas à sua implantação e fabricação em três a sete meses de operação e fornecem quase 30 anos de geração de eletricidade virtualmente livre de carbono", disse Pryor.

Mas, os pesquisadores perguntaram, quadruplicar o número de turbinas eólicas reduz a eficiência das frotas de turbinas que coletam energia? E essa geração pode afetar negativamente o clima local?

Em matrizes de alta densidade de grandes turbinas eólicas, os pesquisadores examinaram possíveis declínios na eficiência em todo o sistema associados a um fenômeno chamado "ondas de turbina eólica, "onde a velocidade do vento é desacelerada pela extração de impulso por turbinas eólicas. Esta esteira é erodida pela mistura com o ar não perturbado na atmosfera, mas pode reduzir a velocidade do vento que atinge as turbinas eólicas a jusante.

"O 'roubo' do vento pelas turbinas eólicas a montante reduz a energia geral produzida pelo conjunto total de turbinas eólicas e a mistura aprimorada (turbulência) pode alterar as condições climáticas locais próximas às turbinas eólicas, "disse Barthelmie.

Os pesquisadores ofereceram cenários - como repotenciação de turbinas com tecnologia aprimorada - para expandir a capacidade instalada de turbinas eólicas sem o uso de terras adicionais. Os pesquisadores demonstraram que a expansão da capacidade instalada tem uma pequena influência na eficiência de todo o sistema e impactos muito pequenos no clima local que são reduzidos pela implantação de grandes, turbinas de última geração.