Energia eólica: o que é, como funciona, tipos, vantagens e desvantagens
Saiba o que é e como funciona a energia eólica, conheça as suas principais vantagens e desvantagens
Em expansão no Brasil, a energia eólica, que usa os ventos para geração de energia, já é bem conhecida no país.
Mas a presença de turbinas em terra, energia eólica onshore, não é a única forma de geração. É possível colocá-las também no mar, caracterizando a energia eólica offshore.
Essa forma de energia é mais disseminada na Europa e na Ásia, mas começa a dar seus primeiros passos no Brasil, com pedidos de autorização para parques eólicos no mar e um decreto do governo federal permitindo esse tipo de geração.
Segundo especialistas consultados pelo CNN Brasil Business, o potencial brasileiro de geração eólica offshore é “único”, e o país pode ter grandes benefícios com a expansão pensando na diversificação de sua matriz elétrica.
Por outro lado, o decreto do governo federal ainda é um movimento inicial, e serão necessárias outras medidas para permitir sua implementação.
Entenda como ela funciona, mais informações sobre os seus tipos e as suas vantagens e desvantagens.
O que é energia eólica?
Trata-se de um tipo de energia renovável que é gerada pela força dos ventos e considerada mais barata do que as outras, além de não gerar emissão de poluentes na atmosfera.
No entanto, as estruturas instaladas para a geração de energia podem causar ruídos e impactar na fauna local. Além disso, a energia gerada depende dos ventos que não são frequentes em todos os lugares.
A energia eólica é gerada no interior dos aerogeradores, que parecem com moinhos e estão em constante crescimento no Brasil, sendo os maiores produtores os estados da Bahia, Ceará e Rio Grande do Norte.
Ela é originada a partir da energia solar, pois é o calor do sol que aquece as massas de ar e provoca o deslocamento delas, formando os ventos. Portanto, é uma forma indireta de aproveitar a radiação solar.
Como funciona a energia eólica?
A energia eólica é produzida pela força dos ventos e é convertida em energia cinética que se transforma em eletricidade. O processo é feito por meio de turbinas eólicas ou aerogeradores, que são parecidos com moinhos de ventos.
Geralmente, a estrutura da turbina é composta por uma torre, rotor e pás. Assim, o vento faz que as pás girem a uma velocidade entre 10 a 25 rotações por minuto, o que aciona o rotor, que é a peça que as pás estão conectadas.
Ele é multiplicado no interior da nacele que é a estrutura retangular que fica atrás das pás e conecta a torre da turbina. No seu interior fica o gerador que converte a energia cinética em energia elétrica.
Após isso, a eletricidade é conduzida por meio de dutos para transformadores que estão dentro da torre. Um dos transformadores está conectado à turbina e o outro concentra a energia que foi gerada.
Por fim, a energia é distribuída aos consumidores finais pela rede de distribuição.
Como surgiu esse tipo de energia renovável?
As energias renováveis, como a energia eólica, é utilizada há milhares de anos para atividades como moagem de grãos e bombeamento de água.
No entanto, foi a partir da década de 1970, com a crise do petróleo, que ela passou a ser utilizada para a geração de energia elétrica em larga escala.
Ela é uma forma de energia renovável que aproveita a força dos ventos para gerar eletricidade.
Também é considerada uma fonte limpa e sustentável, pois não emite gases poluentes nem gera resíduos. Além disso, ela contribui para a diversificação da matriz energética e para a redução da dependência de combustíveis fósseis.
As empresas estão cada vez mais cientes da importância de proteger o planeta, bem como os consumidores exigem que as empresas contribuam com a sustentabilidade.
Segundo o estudo da Opinion Box, 75% dos clientes afirmam que empresas com práticas sustentáveis têm mais chances de fidelizá-los. Isso mostra como é importante que as empresas pensem em energias renováveis e sustentabilidade.
Quais são os tipos de energia eólica?
A energia eólica pode ser classificada em diferentes tipos, de acordo com o local de instalação, o tipo de gerador e o tipo de conexão com a rede elétrica.
Os principais tipos são:
- onshore (em terra);
- offshore (no mar).
A principal distinção entre a eólica onshore e a eólica offshore é o local em que a turbina com pás ficará instalada – em terra ou no mar.
Elbia Gannoum, presidente-executiva da Associação Brasileira de Energia Eólica (Abeeólica), diz que a base tecnológica dos dois tipos de energia eólica é a mesma.
A energia eólica offshore tem chamado atenção em algumas regiões principalmente pela capacidade de geração muito maior em mar do que em terra. Na Europa, por exemplo, o potencial em terra é de 30%, enquanto a energia eólica no mar chega a 70%. Com esse alto potencial e a necessidade dos países migrarem para fontes renováveis mantendo suas demandas de energia, ela surgiu como alternativa com muito potencial.
“Nos últimos anos, o investimento tem crescido. Em 2021, um relatório mostrou que a capacidade instalada de energia eólica bateu recorde, com 93 GW adicionais, e 6 GW já são de offshore. A curva de crescimento indica expansão”, afirma.
Confira as principais informações sobre elas:
Onshore
A energia eólica onshore tem a produção de energia elétrica por meio dos ventos dos parques eólicos localizados em terra.
As turbinas eólicas transformam a energia cinética em energia rotativa mecânica e, assim, produzem energia. Em terra, a capacidade máxima de geração das turbinas chega a 5,6 megawatts (MW).
Para aproveitar o vento e gerar energia, são construídos complexos eólicos que são capazes de extrair a energia dos ventos. Eles são chamados de parques eólicos onshore.
A energia elétrica é gerada pelo aerogerador, que é uma estrutura sustentada sobre uma fundação de concreto armado para garantir a sua estabilidade. Assim, as suas pás giram com a força do vento e são projetadas para captarem o máximo de energia cinética.
Após isso, ela se transforma em energia elétrica de baixa tensão que é elevada em um transformador e transmitida para o parque. Por fim, é convertida em energia corrente de alta contagem que está apta para o consumo.
Offshore
A energia eólica offshore é produzida por meio da força dos ventos produzidos em alto mar.
Segundo Segen Estefen, professor da UFRJ, a energia eólica offshore se tornou um “próximo passo” conforme o tamanho das turbinas foi aumentando, assim como o potencial de geração.
Em mar, há projetos apontando uma capacidade de quase o dobro, 12 MW, e alguns testes chegam a 15 MW.
Os ventos no mar encontram obstáculos menores. “Não tem montanhas, por exemplo, que barram a ação dos ventos, então, normalmente as condições são de maior intensidade e constância na atuação dos ventos”, afirma Estefen.
No mundo, já existem hoje parques eólicos offshore na Europa e na Ásia, em geral até um limite oceânico de 80 metros de profundidade. Nelas, as turbinas são instaladas com pilares que vão até o fundo do mar.
Já a transmissão ocorre por meio de cabos submarinos, permitindo a integração com sistemas de transporte de energia em terra.
Em geral, ele afirma que as estruturas em mar demandam mais cuidados, em especial com corrosão, o que também traz mais custos para os investimentos. Entretanto, a perspectiva é que o potencial elevado de geração compense esses custos.
“Os investimentos são grandes, porque para trabalhar no mar precisa de músculos adicionais, tanto é que muitas das empresas hoje interessadas nessa tecnologia são empresas do setor elétrico de grande porte, e as de petróleo offshore que veem a eólica offshore como oportunidade de migração para o baixo carbono”, afirma.
Uma das empresas que tem investido nessa forma de energia é a Ocean Winds, uma joint venture da francesa Engie e da EDPR.
José Partida, gerente de desenvolvimento de negócios da OceanWinds, afirma que “a offshore é uma das tecnologias de mais rápido crescimento hoje. O uso está aumentando principalmente na Europa, China e Estados Unidos, até devido à transição energética”.
Panorama da energia eólica offshore no Brasil
Especificamente no caso do Brasil, Gannoum aponta que a diferença de capacidade entre a onshore e offshore é menor. No Nordeste, principal região produtora onshore, as turbinas já chegam a 60% de capacidade devido aos ótimos ventos da região. Na offshore, chegariam a 80%.
Esse foi um dos fatores que fez com que a chegada da offshore no Brasil demorasse mais. Pela diversidade de recursos renováveis, foi possível explorar primeiro outros mais baratos, caso das hidrelétricas, e então solar e eólica onshore quando os custos caíram.
“É um luxo de um país rico de recursos renováveis esperar esse amadurecimento e viabilidade econômica, e é isso que ocorre agora. Os custos de produção estão caindo, tal como eólica onshore e solar, e está em um patamar que fica interessante para o Brasil”, afirma.
Para ela, o potencial brasileiro de geração offshore é “praticamente infinito”, e esse tipo de energia deve ser importante para diversificar a matriz elétrica, reduzindo a dependência de uma única fonte.
Um estudo da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) aponta que o Brasil teria um potencial de geração de 700 GW pela eólica offshore considerando apenas até 50 metros de profundidade. Hoje, o país tem 170 GW instalados.
Mesmo assim, isso não significa que todo esse potencial seria alcançado. A região oceânica também tem outros usos em alguns locais que precisariam ser respeitados, como rotas marítimas, e é necessário também ter uma licença do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama) para evitar danos ambientais nas áreas de instalação.
Estefen afirma que “na costa brasileira, existem regiões sensíveis à instalação de turbinas, por diversas razões, não só ambientais. Por exemplo, evitar regiões onde se encontra produção de petróleo para não ter conflito de ocupação de área”.
“Quando vai para a parte ambiental, precisa preservar regiões onde têm a sensibilidade do solo em relação à biota marinha, os recifes naturais onde ocorre a reprodução, e áreas costeiras que costumam ter uma grande riqueza de fauna e flora. Tudo isso tem que ser mapeado, e há o problema de evitar as rotas migratórias de aves e animais de grande porte, como baleias”, diz.
De acordo com o professor, o potencial considerando toda a profundidade das águas brasileiras chega a 3 terawatts (TW, sendo que 1 TW equivale a 1.000 GW), mas nunca será possível aproveitar tudo isso.
O Ibama aponta que existem, hoje, 36 pedidos para licenciamento de parques eólicos, localizados nos estados de Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Espírito Santo, Rio Grande do Sul e Rio de Janeiro. Eles totalizam 80 GW de potencial.
Para Partida, o potencial brasileiro é “único” devido a uma grande costa com águas pouco profundas, ideal para estruturas fixas, mais baratas que as flutuantes. Outra vantagem é a quantidade de cidades grandes na costa, facilitando o transporte de energia.
Decreto sobre eólicas offshore
Para que esse potencial seja aproveitado, porém, o setor ainda precisa de segurança jurídica. O decreto de 2022 publicado pelo governo federal vai nesse sentido.
“Hoje, várias empresas podem submeter projetos para a mesma área, então, o decreto regulamenta esse processo, por exemplo, com oferecimento de áreas, similar ao petróleo e gás, com competição para obter as licenças e depois submeter ao Ibama”, afirma Estefen.
O texto oferece duas modalidades para a exploração de áreas. A primeira é oferecida pelo governo, e a segunda é uma proposta da própria companhia. “O decreto explicita um prisma para a instalação dos parques”, avalia.
Gannoum estima que, com licenças distribuídas até 2022 e primeiros leilões de áreas em 2023, os projetos levariam de cinco a sete anos para estarem prontos, em torno de 2030. Ao mesmo tempo, a proporção da participação da energia eólica depende do crescimento econômico dos próximos anos.
Partida, da Ocean Winds, também vê o decreto como um primeiro passo positivo, indicando que as autoridades estão trabalhando para ter uma regulamentação do setor.
Já Estefan afirma que, apesar do texto, ainda resta “muita coisa para ser feita”. “O nome chave para isso é o gerenciamento do espaço marinho, algo extremamente avançado no mundo e que no Brasil abre a perspectiva de maiores investimentos na chamada economia azul, que hoje é responsável por aproximadamente 20% do PIB brasileiro, pelo petróleo, turismo, pesca, transporte marítimo”.
“Esse gerenciamento é extremamente importante para que as várias atividades que possam trazer investimentos tenham segurança jurídica, e evitem que projetos venham a ter conflitos, perspectiva de maior consolidação do interesse de empresas e investimentos no mar, o chamado PIB do mar, que tem potencial para subir”.
Quais são as vantagens e desvantagens da energia eólica?
A energia eólica tem as suas vantagens de desvantagens. Confira:
Vantagens
O fato da energia eólica ser gerada de uma fonte renovável, ou seja, o vento, é uma das principais vantagens. Ela é uma energia considerada limpa que não emite poluentes na atmosfera quando é produzida.
Além disso, está se tornando uma energia mais competitiva com o passar do anos, porque os custos de instalação e manutenção do parque tem caído.
Também é mais vantajosa economicamente se for comparada com a energia hidrelétrica, além de ser uma alternativa contra as energias poluentes.
Desvantagens
As turbinas eólicas representam um perigo para a fauna do ambiente, pois muitos pássaros e morcegos acabam se chocando nelas ou até mesmo mortas.
Além disso, elas possuem um ruído elevado, considerado poluição sonora, o que causa desconforto para as pessoas que moram perto dos parques.
A poluição visual também é uma outra desvantagem das turbinas que ocupam um grande espaço para que consigam funcionar, o que ainda gera custos elevados.
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