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Energia eólica

Física

Energia eólica é a eletricidade gerada pela força do vento. Ela responde por 8,6% da energia produzida no Brasil, ganhando cada vez mais espaço na matriz elétrica do país.
A energia eólica é gerada da força dos ventos, que movimentam os aerogeradores.
A energia eólica é gerada da força dos ventos, que movimentam os aerogeradores.
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A energia eólica é um tipo de energia renovável gerada da força dos ventos. A estrutura em que ocorre a conversão da energia cinética em eletricidade é chamada de aerogerador ou turbina eólica. Trata-se de uma energia consideravelmente mais barata do que as demais, e que não gera emissão de poluentes na atmosfera. Por outro lado, as estruturas instaladas causam ruídos e impactam diretamente a fauna local, podendo levar à morte de pássaros e morcegos.

A adoção da energia eólica vem crescendo no Brasil, que tem como maiores produtores os estados da Bahia, Rio Grande do Norte e Ceará.

Leia também: Energia hidrelétrica — a principal forma de energia utilizada no Brasil

Resumo sobre energia eólica

  • É a energia gerada da força dos ventos.
  • Sua geração acontece no interior dos aerogeradores, grandes estruturas que se assemelham a moinhos.
  • É considerada limpa, oriunda de uma fonte renovável e comparativamente mais barata do que a energia gerada por outras fontes.
  • Por outro lado, as turbinas podem causar a morte de pássaros e morcegos e elevam o grau de ruído nos ambientes. Além disso, a geração de energia depende diretamente do fenômeno atmosférico dos ventos, que não são frequentes em todos os lugares nem ocorrem com a mesma intensidade sempre.
  • Os maiores produtores de energia eólica no Brasil são os estados da Bahia, Rio Grande do Norte e Ceará.
  • Em escala mundial, destacam-se a China, os Estados Unidos e a Alemanha. O Brasil aparece como 7º maior em capacidade instalada.

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O que é energia eólica?

Energia eólica é o nome que se dá à energia elétrica gerada da força dos ventos. Uma vez que a sua produção utiliza um recurso natural inesgotável, a eólica é considerada um tipo de energia renovável.

Funcionamento da energia eólica

A energia eólica é produzida pela força dos ventos em um processo de conversão de energia cinética, proveniente do movimento, em eletricidade. Isso é possível de ser feito por meio das turbinas eólicas ou aerogeradores, que se assemelham aos moinhos de ventos e formam os parques eólicos, cuja paisagem já nos é bastante familiar.

A estrutura da turbina é composta por uma torre, pelo rotor e pelas pás. O vento faz com que as pás girem a uma velocidade que varia de 10 a 25 rotações por minuto (rpm), acionando assim o rotor, a peça na qual as pás estão conectadas. O movimento do rotor é multiplicado no interior da nacele, a estrutura retangular que fica posicionada atrás das pás e na qual está conectada a torre da turbina. No interior da nacele, fica o gerador, responsável pela conversão da energia cinética em energia elétrica.

Seção de uma turbina eólica ou aerogerador. É no interior da nacele que a energia elétrica é gerada.
Seção de uma turbina eólica ou aerogerador. É no interior da nacele que a energia elétrica é gerada.

Uma vez produzida, a eletricidade é conduzida por meio dos dutos, localizados no interior da torre, para dois transformadores antes de ser enviada à rede, um está conectado à turbina e o outro concentra toda a energia gerada no parque eólico. Finalmente, a rede de distribuição faz com que a energia eólica seja distribuída para os consumidores finais.

Veja também: Como funcionam as usinas solares?

Vantagens da energia eólica

Uma das principais vantagens da energia eólica é o fato de ela ser gerada de uma fonte renovável, que é o vento. Além disso, é uma energia considerada limpa por não emitir poluentes diretamente na atmosfera no seu processo de produção.

Os custos de instalação e manutenção de um parque eólico têm caído progressivamente nos últimos anos, o que faz com que a energia eólica se torne cada vez mais competitiva nos mercados internacionais e, futuramente, mais vantajosa economicamente frente a outras, como a energia hidrelétrica.

Outro ponto que pode ser elencado como uma vantagem da energia eólica é o fato de ela ser, cada vez mais, utilizada como uma fonte alternativa a energias mais poluentes, a exemplo daquelas derivadas de combustíveis fósseis, deixando a matriz energética mais “limpa” e sustentável. Em países como o Brasil, a energia eólica tem sido também acionada para a complementação do fornecimento de energia em casos de crise energética.

Para além de ser uma alternativa para a geração de energia em grande escala, a energia eólica pode ser gerada em escala residencial através de miniturbinas instaladas em propriedades particulares, o que ampliaria o acesso à eletricidade em áreas rurais ou isoladas.

Desvantagens da energia eólica

Assim como outros tipos de energia, a geração de energia eólica apresenta suas desvantagens. Embora o impacto ambiental seja menor em comparação a outras fontes, as turbinas eólicas representam um perigo real para animais como os pássaros e morcegos, que muitas vezes se chocam com as turbinas ou são mortos por voarem em direção às hélices em movimento. Não somente as aves locais são impactadas por essas estruturas, mas também as espécies migratórias que se deslocam periodicamente.

As turbinas eólicas em constante movimento produzem um ruído elevado, o que pode ser caracterizado como poluição sonora, causando assim desconforto às populações que vivem nas proximidades dos parques. Outro aspecto negativo dos parques eólicos é a poluição visual.

Ademais, a geração de energia depende diretamente de um fenômeno natural. Dessa forma, a instalação dos parques é espacialmente seletiva, e deve ocorrer onde há elevada incidência de ventos — ou seja, não pode ser feita em qualquer local. A produção é, além disso, irregular, visto que os ventos não sopram constantemente nem com a mesma intensidade.

Por último, temos que, embora os custos de instalação venham se reduzindo com a maior adesão à energia eólica, eles ainda se mantêm em um patamar elevado, o que a torna ainda uma opção cara.

Leia também: Vantagens e desvantagens da energia solar

Energia eólica no Brasil

O Brasil apresenta um enorme potencial para geração de energia da força dos ventos, o qual equivale atualmente a mais de três vezes a capacidade instalada no país.|1| Conforme apontam os dados da Empresa de Pesquisa e Energia (EPE), a energia eólica já responde por 8,6% da matriz elétrica brasileira, ficando atrás somente das hidrelétricas e da energia gerada da biomassa.

Em função de fatores como o relevo e as condições atmosféricas que condicionam a geração de ventos intensos o suficiente para movimentação das pás, o maior potencial eólico do Brasil está concentrado na região Nordeste e na faixa litorânea.

Os estados do Nordeste foram os responsáveis por 85,6% de toda a energia eólica gerada no Brasil em 2020. Para que possamos dimensionar a importância dessa região na produção desse tipo de energia no país, temos que a região Sul, segunda maior produtora, respondeu por 11,5%.

A Bahia foi, no ano em questão, a maior produtora brasileira de energia eólica, destacando-se a grande quantidade de novos projetos de instalação e a ampliação de parques eólicos no estado nos últimos anos. Figuram também entre os maiores produtores nacionais os estados do Rio Grande do Norte e do Ceará.|2|

Energia eólica no mundo

Parque eólico offshore no mar da China Oriental.
Parque eólico offshore no mar da China Oriental.

Diferentemente do que vimos para o Brasil, a energia eólica representa ainda uma parcela muito pequena da matriz energética mundial que é da ordem de 0,9%, conforme apontam os dados da Agência Internacional de Energia (IEA). No período mais recente, os investimentos no setor passaram por um aumento seguido de estagnação, o que veio depois de uma fase de oscilações.

O maior produtor mundial hoje de energia eólica é a China, com capacidade instalada de 278.324 MW. Além dos parques situados no próprio país, a produção chinesa inclui grandes instalações offshore, que ficam nas águas dos mares. A China é também nesse quesito a maior produtora mundial, tendo recentemente ultrapassado o Reino Unido.

Os Estados Unidos e a Alemanha são, respectivamente, os segundo e terceiro principais geradores de energia eólica no mundo. O Brasil figura na lista em sétima colocação, ao lado de países como a Índia, França, Espanha e também o Reino Unido.|3|

Leia também: Bioenergia — a energia proveniente da biomassa

Origem da energia eólica

Desde a Antiguidade, a energia dos ventos tem sido utilizada para a geração de energia cinética, relativa ao movimento. No entanto, os primeiros passos para a produção de eletricidade foram dados com o surgimento dos moinhos no século XII, no Oriente Médio, mais precisamente no Afeganistão e no Irã.

Os mecanismos tais quais hoje os conhecemos e que são responsáveis pela geração de energia elétrica começaram a surgir, entretanto, somente no século XIX. No ano de 1887, teve-se notícia da primeira turbina eólica de pequena escala, com pás feitas de tecido, destinada à produção de eletricidade, cuja criação foi atribuída ao engenheiro escocês James Blyth, considerado por isso o pioneiro da energia eólica.

Um ano mais tarde, em 1888, o engenheiro norte-americano Charles Bush instalou em sua residência uma grande turbina geradora de energia eólica, sendo muitas vezes atribuída a ele a invenção desse mecanismo.

Exercícios resolvidos sobre energia eólica

Questão 1

(Unesp) Examine o mapa.

Mapa com potencial energético do Brasil

O mapa apresenta o potencial de exploração da energia:

a) hidráulica

b) geotérmica

c) termoelétrica

d) eólica

e) solar

Resolução: Alternativa D. Os estados do Nordeste são aqueles que apresentam o maior potencial eólico do Brasil, destacando-se Rio Grande do Norte e Ceará, que aparecem em coloração mais escura no mapa.

Questão 2

(Uerj)

Gráficos com distribuição espacial da produção de energia eólica pelo mundo

A ampliação do uso de fontes de energia renovável e não poluente representa uma das principais esperanças para a redução dos impactos ambientais sobre o planeta.

Considerando os gráficos, a distribuição espacial da produção instalada das energias eólica e fotovoltaica é explicada sobretudo pela seguinte característica dos países que mais as utilizam:

a) matriz elétrica limpa

b) perfil climático favorável

c) densidade demográfica reduzida

d) desenvolvimento tecnológico avançado

Resolução: Alternativa D. A principal característica em comum dos países apontados nos mapas acima como maiores utilizadores de energia eólica, como Alemanha, Japão e Estados Unidos, é o seu desenvolvimento tecnológico avançado.

Notas

|1| ZAPAROLLI, Domingos. Ventos promissores a caminho: Potencial eólico brasileiro é três vezes maior do que o do parque nacional de energia elétrica; capacidade atual pode abastecer 22 milhões de residências. Revista Pesquisa FAPESP, ed. 275, jan. 2019. Disponível aqui.

|2| e |3| ABBEÓLICA. Boletim Anual: Dados de 2020. Associação Brasileira de Energia Eólica (ABBEólica), 2021. Disponível aqui.

 

Por Paloma Guitarrara
Professora de Geografia

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

GUITARRARA, Paloma. "Energia eólica"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-eolica.htm. Acesso em 22 de outubro de 2021.

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