Trabalho de energia eolica 2014

Grafeno

1. Alunos: Nome: Sabrina Dérica Matricula : 1415094 Nome: Leonardo Vieira Matricula: 1411208 Nome : Lucas Garcia Matricula: 1410873 Nome: Francisco Elivaldo Matricula: 1310074 Nome : Hálisson Sobral Matricula: 1411178 TRABALHO DE QUÍMICA TECNOLÓGICA Professora: Rosa Ferreira UNIFOR – 2014.1

2. ENERGIA EÓLICA A Energia E ólica é a energia que provém do vento. O termo  eólico  vem do latim  aeolicus , pertencente ou relativo a Éolon, deus dos ventos na mitologia grega e, portanto, pertencente ou relativo ao vento.

3. ENERGIA EÓLICA Representação Gráfica

4. INDICE OBJETIVO INTRODUÇÃO JUSTIFICATIVA FUNDAMENTAÇÃO Viabilidade Técnica Viabilidade Econômica Aspectos Ambientais Conclusão curiosidades BIOGRAFIA

5. OBJETIVO Este trabalho tem como objetivo a análise do aproveitamento da energia eólica, que como todas as demais energias possuem certas vantagens e desvantagens; o que a faz diferente não é só um fato ou outro, é o conjunto como um todo. Além de esta ser uma fonte de energia renovável, ela pode ser utilizada para o fornecimento de energia para pequenas populações onde não há um acesso de energia direto e também não necessita de grandes investimentos. O aproveitamento deste tipo de energia decorrente dos avanços tecnológicos do setor contribuiu bastante para a definição deste tema como um trabalho de estudo em fase do término do curso de graduação de Engenharia. Com isso, o foco desse projeto é ressaltar a importância do uso da energia renovável neste início do século XXI e demonstrar o diferencial da energia proveniente dos ventos.

6. INTRODUÇÃO Um dos grandes tormentos do mundo de hoje é a questão relativa à energia: o aproveitamento desta ainda não atingiu um nível satisfatório, visto que a imensa maioria da energia utilizada no planeta é de origem não renovável, seja de fonte mineral ou atômica. Atualmente, quando falamos em geração de energia, em qualquer parte do mundo a primeira visão que se tem é a de maior distribuição possível juntamente com a maior economia envolvida. Esses foram os principais fatores que nos levaram a desenvolver um trabalho relacionado à energia renovável. E, através desse conhecimento aponta-se a energia eólica como um tipo de energia bem diferenciado dos demais e que vem indicando resultados significativos de crescimento tanto em países desenvolvidos como em países emergentes.

7. JUSTIFICATIVA A maior justificativa e que temos basicamente dois tipos de fontes de energia, uma caminhando pra escassez e a outro pouco utilizada e extremamente abundante. Uma delas é a energia de fonte não-renovável onde se pode dizer que são aquelas que se encontram na natureza em quantidades limitadas e se extinguem com a sua utilização como, por exemplo, os combustíveis fósseis (carvão, petróleo bruto e gás natural) e o urânio, que é a matéria-prima necessária para obter a energia resultante do processo de fusão nuclear. O outro tipo de energia utilizada em larga escala é a energia renovável onde não é possível estabelecer um fim temporal para a sua utilização como, por exemplo, o calor emitido pelo sol, a existência do vento, das marés ou dos cursos de água sendo assim consideradas, justamente, inesgotáveis, mas limitadas em termos da quantidade de energia que é possível extrair em cada momento.

8. FUNDAMENTAÇÃO Os ventos são gerados pela diferença de temperatura da terra e das águas, das planícies e das montanhas, das regiões equatoriais e dos pólos do planeta Terra . A quantidade de energia disponível no vento varia de acordo com as estações do ano e as horas do dia. A energia eólica tem origem na energia solar. É uma forma de energia cinética produzida pelo aquecimento diferenciado das camadas de ar, originando uma variação da massa especifica e gradientes de pressão. Além disso, também é influenciada pelo movimento de rotação da Terra sobre o seu eixo e depende significativamente de influências naturais, como: continentalidade, maritimidade, latitude, altitude. As formas de aproveitamento dessa energia estão associadas à conversão da mesma em energia mecânica e elétrica e é considerada uma importante fonte de energia por se tratar de uma fonte limpa (não gera poluição e não agride o meio ambiente). 

9. Para parques eólicos de grande porte (mais de cinco turbinas) o estudo de viabilidade possui as seguintes divisões: Investigação local –  trata-se de uma visita ao local escolhido com objetivo de determinar as características gerais e específicas do local e da região, identificar os dados essenciais necessários e a disponibilidade dos mesmos e estabelecer com a maior precisão possível a localização mais provável para as turbinas eólicas; Avaliação do recurso eólico –  consiste na instalação de uma ou mais torres no local. Para coleta e análise dos dados eólicos, recomenda-se no mínimo um ano de medições. O custo de um ano de avaliações do recurso eólico depende da altura da torre, do número e do tipo de instrumentos montados na mesma e se o equipamento é comprado ou alugado; Avaliação ambiental –  tem como objetivo determinar a existência de impacto ambiental que possa impedir a realização do projeto; Dimensionamento preliminar –  tem como objetivo determinar a capacidade do parque, dimensionamento dos equipamentos e quantidade de material para a construção. Itens necessários para uma posterior estimativa detalhada de custos; Estimativa detalhada de custos –  tem como base o dimensionamento preliminar e outras investigações levadas durante o estudo de viabilidade; Preparação de relatório –  descreve o estudo de viabilidade, descobertas e recomendações; Gestão do projeto –  abrange os custos estimados para a gestão de todas as fases do estudo de viabilidade, incluindo o tempo necessário para consultas aos investidores; Viagem e acomodação –  abrange todos os custos relacionados a viagens necessários para o estudo de viabilidade por parte da equipe responsável; Outros –  custos necessários para complementação do estudo de viabilidade. Viabilidade Técnica

10. ESTRUTURA DOS PARQUES DE ENERGIA EÓLICOS

11. 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. Viabilidade Técnica

12. Viabilidade Econômica As turbinas modernas são projetadas para funcionar por 130 mil horas de operação, o que resulta em uma vida útil em torno de vinte anos. As experiências internacionais têm mostrado que o custo de manutenção é geralmente muito baixo para turbinas novas e aumenta um pouco com o tempo de funcionamento das mesmas. Para máquinas novas, estima-se um custo anual entre 1,5 a 2% do investimento, enquanto as turbinas com mais idade apresentam um custo em torno de 3% ao ano do investimento. Em tempos de discussão sobre uma possível crise energética instaurada no Brasil e no mundo, o modelo de geração que mais cresce e se desenvolve mais rapidamente é de energia eólica. Desde 2007, com forte estímulo do Governo Federal, o País passou a investir, construir e desenvolver parques eólicos e estimular a produção interna de componentes e aerogeradores. Atualmente , o Brasil conta com 129 parques eólicos. 144 estão em construção e outros 173 projetos já foram outorgados. Representam tímidos 2,1% da energia gerada, enquanto as hidrelétricas correspondem a 67%. Inserido no PAC e no programa Brasil Maior, a meta do setor é alcançar de 1 GW ( Gigawatt ) por ano até 2021.

13. Viabilidade Econômica ABDI e BNDES, órgãos do Governo que estimulam a Energia Eólica

14. Aspectos Ambientais Apesar de não queimarem combustíveis fósseis e não emitirem poluentes, fazendas eólicas não são totalmente desprovidas de impactos ambientais. Elas alteram paisagens com suas torres e hélices e podem ameaçar pássaros se forem instaladas em rotas de migração. Emitem um certo nível de ruído (de baixa frequência), que pode causar algum incômodo. Além disso, podem causar interferência na transmissão de televisão. O custo dos geradores eólicos é elevado, porém o vento é uma fonte inesgotável de energia. E as plantas eólicas têm um retorno financeiro a um curto prazo. Outro problema que pode se citado é que em regiões onde o vento não é constante, ou a intensidade é muito fraca, obtêm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, há desperdício de energia. Vantagens 1-É fonte renovável;2-É uma tecnologia inesgotável; 3-Não emite gases no efeito estufa ; 4-Não gera resíduos na operação ; 5- Fonte de baixo impacto ambiental; 6-Os parques eólicos podem ser utilizadas também para outros meios, como a agricultura e a criação de gado; 7-É uma das fontes mais baratas de energia, podendo competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais ; 8-Não requer uma manutenção frequente, uma vez que sua revisão é semestral ; 9-Em menos de seis meses o aerogerador recupera a energia que foi gasta para ser fabricado . 10- Gerar energia em larga escala torna esta fonte a grande alternativa para diversificar a matriz energética do planeta e reduzir a dependência ao petróleo. Desvantagens 1-Como é preciso um fenômeno da natureza para funcionar, às vezes a energia não é gerada em momentos necessários, o que torna difícil a integração da produção dessa tecnologia; 2-Pode ser superada pelas pilhas de combustível (H2) ou pela técnica da bombagem hidroelétrica; 3-Os parques eólicos geram um grande impacto visual devido aos aerogeradores; 4-Causa impacto sonoro, pois o vento bate nas pás produzindo um ruído constante de aproximadamente 43 decibéis, tornando necessário que as habitações mais próximas estejam no mínimo a 200 metros de distância; 5-Pode afetar o comportamento habitual de migração das aves.

15. Impactos Ambientais Os equipamentos de pequeno porte têm impacto ambiental geralmente desprezível. Já os impactos ambientais de parques eólicos podem ser classificados em : Uso da terra –  em parques eólicos as turbinas devem estar suficientemente distanciadas entre si para evitar a perturbação causada no escoamento do vento entre uma unidade a outra. Estes espaçamentos devem ser no mínimo de 5 a 10 vezes a altura da torre. Contudo a área do parque pode ser aproveitada para produção agrícola ou atividades de lazer; Ruído –  as turbinas de grande porte geram ruído audível significativo, de forma que existe regulamentação relativa à sua instalação na vizinhança de áreas residenciais.Entretanto , nas turbinas mais modernas o nível de barulho tem sido reduzido. O ruído é proveniente de duas fontes: o próprio fluxo de ar nas pás e os mecanismos (gerador, caixa de redução); Impactos visuais –  as pás das turbinas produzem sombras e/ou reflexos móveis que são indesejáveis nas áreas residenciais; este problema é mais evidente em pontos de latitudes elevadas, onde o sol tem posição mais baixa no céu. Dentre outros parâmetros que se podem relacionar são: o tamanho da turbina, seu design, números de pás, cor e números de turbinas em uma fazenda eólica. As máquinas de grande porte são objetos de muita visibilidade e interferem significativamente nas paisagens naturais; por isso podem existir restrições à sua instalação em algumas áreas (por exemplo, em áreas turísticas ou áreas de grande beleza natural); Aves –  em fazendas eólicas ocorre mortalidade de aves por impacto com as pás das turbinas (acredita-se que os animais não conseguem enxergá-las, quando estão em movimento), por isso não é recomendável a sua instalação em áreas de migração de aves, áreas de reprodução e áreas de proteção ambiental. Interferência eletromagnética –  esta acontece quando a turbina eólica é instalada entre os receptores e transmissores de ondas de rádio, televisão e microondas . As pás das turbinas podem refletir parte da radiação eletromagnética em uma direção, tal que a onda refletida interfere no sinal obtido.

16. ROTAS MIGRATORIAS

17. Conclusão Desde os primeiros captadores de vento até os mais modernos aerogeradores verifica-se que em toda a sua construção estão embutidos grandes conhecimentos de aerodinâmica até o monitoramento por softwares sofisticados. Sendo assim, acredita-se que o custo por kW gerado, em consequência está reduzindo e as vantagens da energia eólica, por ser totalmente renovável, pode viabilizar a auto-suficiência de regiões de consumo próximas. O fato de oferecer baixo impacto ambiental e preços cada vez mais competitivos quando comparada a outras fontes também auxilia no desenvolvimento desta fonte de energia. Portanto , o aproveitamento da energia eólica será de vital importância em um futuro próximo, pois suprirá as necessidades de populações de pequeno porte, deixando a demanda maior de energia recair sobre as fontes convencionais de energia, pois como se sabe uma indústria necessita de uma demanda muito maior de energia que uma residência comum, entretanto espera-se que com o avanço da tecnologia a implantação de fontes de energia alternativas será suficiente para toda a demanda de energia do planeta. Um dado curioso e que no caso da energia eólica, o local de maior exploração desse tipo de fonte no Brasil é o litoral do Nordeste, onde a intensidade e direção do vento são constantes. O norte da Bahia e de Minas Gerais, o oeste de Pernambuco, o estado de Roraima e o Sul do país também são regiões propícias para a geração de energia a partir do vento.

18. CURIOSIDADES Windstaçks

19. CURIOSIDADES Windstaçks Empresa de design cria nova maneira de captar energia eólica: Hastes que balançam ao vento e produzem a mesma quantidade de eletricidade das tradicionais turbinas. O projeto é de uma empresa de Nova York chamada Atelier DNA e foi feito para a cidade planejada de Masdar , uma região construída próxima a Abu Dhabi. As Windstaçks ficaram em segundo lugar no concurso Land Art Generator , uma competição patrocinada por Madsar para identificar a melhor obra de arte que gerasse energia renovável. São 1203 “hastes” de fibra de carbono, reforçadas com resina; elas possuem 0,3 metros de largura, 54 metros de altura e estão fixadas em bases de concreto com diâmetros entre 10 e 20 metros. A grande vantagem das Windstalks, no entanto, é que elas são silenciosas e ocupam menos espaço, além disso, por não possuírem pás, elas não oferecem risco a pássaros ou outros animais que possam voar.

20. Aerogeradores em alto mar

21. Curiosidades Num edifício em Abu Dhabi, três turbinas foram instaladas, medindo 29 metros de diâmetro cada, suportadas por pontes que unem suas duas torres. Através da sua posição e design aerodinâmico único dos prédios, a brisa do Golfo é canalizada diretamente para a zona das turbinas, ajudando a criar uma enorme eficiência energética. Uma vez operacionais, as turbinas deverão gerar aproximadamente 11 a 15% de toda a energia consumida pelo edifício, ou seja, de 1100 a 1300 megawatt/hora, energia suficiente para abastecer 300 casas durante um ano.

22. BRASIL DA ENERGIA EÓLICA Apesar de vários trabalhos e pesquisas científicas realizadas nas décadas de 70 e 80 a geração de energia a partir de turbinas eólicas no Brasil teve início apenas em julho de 1992, com a instalação de uma turbina de 75KW na ilha de Fernando de Noronha, através de iniciativa pioneira do Centro Brasileiro de Energia Eólica - CBEE, os principais projetos de energia eólica no Brasil são mostrados na figura abaixo.

23. Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica 1) RIO GRANDE DO NORTE Capacidade instalada: 1.339,2 MW Nº total de parques: 46 Parques em construção: 88 *Potência total até 2018: 3.654,2 MW *representa a potência em operação, em construção e contratada.

24. 2) CEARÁ Capacidade instalada: 661,0 MW Nº total de parques: 22 Parques em construção: 70 *Potência total até 2018: 2.325,7 MW *Representa a potência em operação, em construção e contratada. Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica

25. 3) BAHIA Capacidade instalada: 587.6 MW Nº total de parques: 24 Parques em construção: 109 *Potência total até 2018: 1.978,9 MW *Representa a potência em operação , em construção e contratada. Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica

26. 5) SANTA CATARINA Capacidade instalada: 236,4 MW Nº total de parques: 13 Parques em construção: 0 *Potência total até 2018: 236,4 MW *Representa a potência em operação , em construção e contratada . Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica

27. 5) SANTA CATARINA Capacidade instalada: 236,4 MW Nº total de parques: 13 Parques em construção: 0 *Potência total até 2018: 236,4 MW *Representa a potência em operação , em construção e contratada . Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica

28. 6) PARAÍBA Capacidade instalada: 69,0 MW Nº total de parques: 13 Parques em construção: 0 *Potência total até 2018: 69,0 MW *Representa a potência em operação , em construção e contratada. Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica

29. 7) SERGIPE Capacidade instalada: 34,5 MW Nº total de parques: 1 Parques em construção: 0 *Potência total até 2018: 34,5 MW *Representa a potência em operação , em construção e contratada. Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica

30. 8 ) RIO DE JANEIRO Capacidade instalada: 28,1 MW Nº total de parques: 1 Parques em construção: 0 *Potência total até 2018: 28,1 MW *Representa a potência em operação , em construção e contratada. Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica

31. 9) PERNAMBUCO Capacidade instalada: 24,8 MW Nº total de parques: 5 Parques em construção: 18 *Potência total até 2018: 534,5 MW *Representa a potência em operação , em construção e contratada. Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica

32. 10) PIAUÍ Capacidade instalada: 18,0 MW Nº total de parques: 1 Parques em construção: 33 *Potência total até 2018: 951,6 MW *Representa a potência em operação , em construção e contratada . Os dez estados brasileiros que mais produzem Energia Eólica

33. BIBLIOGRÁFIA http://jornalggn.com.br/noticia/desenvolvimento-da-energia-eolica-no-brasil-estimula-industria-nacional http://cursos.unisanta.br/mecanica/polari/energiaeolica-tcc.pdf www.pucrs.br/ce-eolica/faq.php?q=23 pt.wikipedia.org/wiki/Energia_eólica www.suapesquisa.com/o_que_e/energia_eolica.htm www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-energia_eolica(3).pdf http://www.portalabeeolica.org.br/index.php/artigos.html http://www.cresesb.cepel.br/content.php?cid=tutorial_eolica