A energia no vento provém do aquecimento solar irregular da atmosfera. O uso do vento para energia remonta aos primeiros veleiros. Em terra, os moinhos de vento aplicaram o princípio das velas a um eixo rotativo, para colher a energia mecânica do vento para fornecer energia mecânica. Pequenos moinhos de vento nas fazendas bombearam bombas de água, e alguns foram acoplados a geradores de automóveis para gerar eletricidade na fazenda antes da construção da rede de distribuição elétrica. Agora, enormes turbinas eólicas fornecem energia para essa rede.
Como funcionam as modernas turbinas eólicas
Os componentes básicos de uma moderna turbina eólica incluem as pás do rotor montadas em um eixo de baixa velocidade e uma caixa de câmbio conectando o eixo de baixa velocidade a um eixo de alta velocidade, que transforma um gerador. Um freio protege o sistema contra velocidade excessiva em ventos superiores a 88 quilômetros por hora (a 55 milhas por hora). Não há turbina real. O sistema fica em uma torre alta com um "mecanismo de guinada" para controlar a direção da turbina, conforme descrito pelo Departamento de Energia. Um anemômetro mede a velocidade do vento e um controlador inicia ou interrompe o sistema, de acordo com a velocidade do vento medida.
Como medir a capacidade de geração
O tamanho das turbinas eólicas varia com a aplicação, variando desde casas unifamiliares até turbinas em escala de serviços públicos instaladas em parques eólicos. A Wind Energy Foundation explica como a capacidade de geração varia com a metragem quadrada da área varrida pelos rotores, pelas velocidades do vento e até pela densidade do ar devido às variações de temperatura e altitude. A energia disponível no vento aumenta pelo cubo da velocidade - ou seja, um aumento de duas vezes na velocidade do vento produz oito vezes a potência. A medida mais precisa da capacidade de uma turbina em um determinado local é o "rendimento específico" produzido pela turbina em um ano.
Considerações de projeto para fazendas eólicas |
Selecionar e projetar um parque eólico exige muitos passos e considerações, conforme descrito pela World Wind Energy Association. Primeiro, surgem questões legais, como permitir e, em seguida, questões relacionadas ao local, como a quantidade de vento e a qualidade do solo para suportar as torres das turbinas e a proximidade física das redes elétricas existentes. Terrenos devem ser alugados e contratos garantidos para vender a energia produzida pela instalação. A Bloomberg Business relata capacidade ociosa de geração de energia eólica na China, por falta da capacidade da rede de aceitar a energia produzida pelas instalações localizadas em locais promissores baseados em ventos disponíveis.
Vantagens e Desvantagens da Energia Eólica |
A principal vantagem da energia eólica é a disponibilidade de energia livre do ar em movimento, sem criar poluição pela queima de combustível. A principal desvantagem é a falta de confiabilidade dos ventos; quando o vento não sopra, o investimento em turbinas não está compensando e a rede precisa contornar uma fonte de alimentação intermitente. Sistemas que não estão na rede elétrica precisam de um dispositivo de armazenamento como uma bateria para manter a energia gerada quando não há vento suficiente. A National Geographic informa sobre problemas com turbinas matando animais selvagens alados e as dificuldades em adotar novos projetos para resolver os problemas. O ruído e até as sombras das turbinas também causam problemas.
