A energia eólica vem do aquecimento solar desigual da atmosfera. O uso do vento para energia remonta aos primeiros navios à vela. Em terra, os moinhos de vento aplicavam o princípio das velas a um eixo rotativo, para colher a energia mecânica do vento para fornecer energia mecânica. Pequenos moinhos de vento em fazendas acionam bombas de água, e alguns foram acoplados a geradores de automóveis para gerar eletricidade na fazenda antes que a rede de distribuição elétrica fosse construída. Agora, enormes turbinas eólicas fornecem energia para essa rede.
Como funcionam as turbinas eólicas modernas
Os componentes básicos de uma turbina eólica moderna incluem as pás do rotor montadas em um eixo de baixa velocidade e uma caixa de engrenagens conectando o eixo de baixa velocidade a um eixo de alta velocidade, que gira um gerador. Um freio protege o sistema de velocidade excessiva em ventos acima de 88 quilômetros por hora (55 milhas por hora). Não há turbina real. O sistema fica em uma torre alta com um "
yaw drive"para controlar a direção que a turbina irá enfrentar, 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 de acordo com a aplicação, variando de casas individuais a turbinas em escala de serviço público instaladas em parques eólicos. A Wind Energy Foundation explica como a capacidade de geração varia com a metragem quadrada da área varrida pelos rotores, pela velocidade do vento e até pela densidade do ar devido às variações de temperatura e altitude. A energia disponível no vento aumenta com o 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 parques eólicos
A seleção e o projeto de um parque eólico requerem muitas etapas e considerações, conforme descrito pela World Wind Energy Association. Em primeiro lugar, vêm as questões legais, como o licenciamento, e depois as questões do local, como a quantidade de vento e a qualidade do terreno para suportar as torres das turbinas e a proximidade física das redes de energia existentes. A terra deve ser alugada e contratos firmados para vender a energia produzida pela instalação. Relatórios de negócios da Bloomberg capacidade ociosa de geração eólica na China, por falta de capacidade da rede de aceitar a energia produzida pelas instalações localizadas em locais promissores com base nos ventos disponíveis.
Vantagens e desvantagens da energia eólica
A principal vantagem da energia eólica é a disponibilidade de energia gratuita do ar em movimento, sem criar poluição com a 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 deve funcionar em torno de um fornecimento de energia intermitente. Os sistemas que não estão na rede elétrica precisam de um dispositivo de armazenamento como uma bateria para armazenar a energia gerada quando não há vento suficiente. Relatórios da National Geographic sobre problemas com turbinas matando animais selvagens alados, e as dificuldades em adotar novos designs para corrigir os problemas. O ruído e até mesmo as sombras das turbinas também causam problemas.