Energia Eólica

por Octávio Vieira Moniz

  

  

Todos os recursos de que necessitamos são extraídos da Natureza, embora o nosso comportamento, face a ela, ponha em risco a nossa própria vida e hipoteque o futuro das gerações vindouras.

A ENERGIA EÓLICA

CABO VERDE

  Aproveitamento da energia eólica para extrair água do sub-solo.

A ENERGIA EÓLICA

            A partir dos anos 20, o vento era a principal fonte de energia para as áreas rurais. O modesto rendimento e a aceitação social dos moinhos de vento encorajaram os investigadores e os defensores do meio ambiente a descobrir formas para melhorar e aumentar a energia produzida.

            A crise energética dos anos 70 fez renascer o interesse pela energia eólica e dúzias de fabricantes de pequenos moinhos de vento começaram a descobrir processos para aumentar a capacidade de produção, fabricando turbinas maiores e com novos desenhos.

            Hoje , existem mais de 45 companhias , em todo o mundo , especializadas no fabrico de grandes geradores eólicos , com potências desde 100 W (para carregar baterias de 12 V) até 4 MW (para a ligação à rede de energia eléctrica).

            Na prática , os geradores são classificados em duas grandes categorias - Turbinas de eixo horizontal (HAWT) e turbinas de eixo vertical (VAWT).

            Existem mais de 30 tipos de turbinas, todas servindo para converter a energia cinética do ar em movimento associado com a rotação de um eixo que, por sua vez, é depois convertida em electricidade num gerador eléctrico.

            Cada modelo de turbina possui uma potência eléctrica Pw que pode ser calculada pela seguinte fórmula:

            Esta equação fornece o valor da máxima potência que se possa obter numa dada turbina mas ,devido a factor aerodinâmicos e outras restrições mecânicas, a potência realmente extraída é bastante menor. Uma turbina muito bem desenhada atinge potência de ordem de 50 a 70% da potência máxima teórica.

            Como a potência obtida é proporcional ao cubo da velocidade do vento, as turbinas não são rendíveis em zonas de vento fraco. Também não gostam de zonas de rajadas de vento, devido aos grandes esforços mecânicos que estas exercem.

            Para compensar a natureza irregular do vento, normalmente as turbinas são construídas em grupos, localizados estrategicamente numa dada área que se designa por parque eólico. Assim consegue-se produzir energia eléctrica de uma forma mais constante.

            Turbinas de eixo horizontal e vertical, com diâmetros de pás entre 60 e 100 metros , estão hoje a debitar energia para a rede eléctrica , em muitos locais de Europa , EUA e em países economicamente subdesenvolvidos, como no caso de Cabo Verde que já conta com 3 parques eólicos ( em São Vicente , Praia e na Ilha do Sal). Os vários sistemas utilizados para interligar as turbinas com as linhas de rede eléctrica pública ou para o abastecimento eléctrico local de comunidades habitacionais podem ser classificados em três grupos - velocidade variável e frequência variável (VSVF); velocidade constante e frequência constante (CSCF) e velocidade variável e frequência constante (VSCF).

            No grupo VSVF, a energia eléctrica gerada possui tensão e frequência variável pelo que não pode ser utilizada directamente pelos equipamentos eléctricos de uma habitação. A turbina está acoplada a um alternador ou a um gerador de corrente contínua e pode ser útil para fornecer energia a cargas do tipo dos aquecedores eléctricos.

            Uma solução prática deste grupo usa um alternador de 12 V com íman permanente para carregar baterias.

            Para o sistema CSCF, a solução mais vulgar para obter energia eléctrica com frequência constante é accionar o gerador de forma que o seu eixo mantenha sempre a mesma velocidade . Este sistema é imperativo no caso em que se pretender ligar o sistema à rede pública de energia eléctrica. Na maior parte destes sistemas, usa-se um mecanismo para controlar a velocidade do eixo do gerador ou alternador. Uma forma de regular as flutuações da velocidade do eixo é usar um controlador hidráulico do passo das pás, de modo a que a potência aplicada seja mantida praticamente constante. A tecnologia e o grau de refinamento envolvidos aumentam o custo deste sistema, pelo que só é utilizado em grandes turbinas.

            O grupo VSCF não fornece mecanismo do controlo de passo das pás. Na verdade, a energia produzida possui tensão e frequência variável e depois usa-se um circuito de potência para fazer a conversão para a tensão e frequência constante, igual à da rede pública de energia eléctrica à qual o sistema está ligado.

            Já existem turbinas de 324 MW ou de maior potência a produzir energia eléctrica na Europa , onde a grande fatia está na Dinamarca e se prevê aí produzir 20 % da energia total durante este século. No Reino Unido, o país da União Europeia mais exposto ao vento , pretendem construir parques eólicos em vários pontos do país e mesmo no mar para produzir electricidade sem poluir o ambiente.

            Nos EUA, isenções fiscais especiais originaram o aparecimento em várias  áreas do deserto de Califórnia de parques eólicos com inúmeras turbinas de duas e três pás.

            Contudo, a tecnologia usada em muitos destes protótipos não é suficientemente boa e, embora os geradores ainda estejam a trabalhar , pequena quantidade de electricidade é produzida economicamente. A experiência de dominar o vento é bem conhecida da maior parte dos países desenvolvidos. As condições geográficas e demográficas não permitem, em muitos países em desenvolvimento, instalar uma rede de âmbito nacional para distribuir a energia eléctrica pelo que, nos casos onde haja disponibilidade de locais ventosos, turbinas pequenas e isoladas são aí instaladas o mais perto dos locais de consumo.

            A integração de  geradores eólicos e geradores convencionais com motor diesel tem provado ser uma solução económica quando se necessita dar energia eléctrica de forma continuada.

            Devido ao pequeno tamanho e/ou à localização remota destas centrais de potência , o custo de energia é mais elevada em comparação com o da rede eléctrica interligadas.

            O custo presente da electricidade produzida por geradores eléctricos eólicos localizados em bons locais é dois ou três vezes mais elevado do que a produzida pelas centrais eléctricas convencionais, no entanto, a electricidade produzida a partir do vento não destrói o ambiente, apesar do ruído produzido pelas turbinas, que não é significativo.

            É uma fonte de energia renovável, limpa e abundante na natureza.

            Com o investimento no campo de exploração da energia eólica , mais de 50000 novos empregos foram criados e uma sólida indústria de componentes e equipamentos foram desenvolvidos.

           Foi afirmado que a energia eólica sai a um preço mais elevado do que a energia gerada pelos processos convencionais, sobretudo devido à localização da sua exploração. Mas, tendo em conta o potencial eólico existente em todo o mundo , aliado ao melhoramento e aperfeiçoamento de turbinas eólicas, estudos aprofundados das condições de exploração, bem como da sua vulgarização e do estímulo no âmbito de utilização desta energia em vários domínios de actividades, concluiram que é possível produzir electricidade a preços competitivos aos produzidos pelas centrais termoeléctricas nucleares e hidroeléctricas, em cerca de US$70 a US$80 por MWh e trazendo ainda o benefício à natureza. Este beneficio faz-se sentir, ainda, na exploração de água que, para além de ser utilizada directamente pelas populações, sobretudo a mais pobre, também é utilizada na agricultura e pecuária que são dois meios de subsistência dessas populações. No que refere ao dilema do uso de água dos rios para gerar electricidade e para rega, grandes projectos de irrigação das margens dos rios podem causar um grande impacto no volume de água dos reservatórios das barragens hidroeléctricas e consequentemente prejudicar o fornecimento de energia eléctrica para a região. Portanto, com o desenvolvimento de projectos de fornecimento de água através de energia eólica tal facto aliviará a pressão sobre essas barragens.

             Como claramente foi dito atrás, o investimento na área eólica é bastante elevado, mas nem por isso os países pobres devem deixar de dar a sua contribuição à Natureza, procurando dentro das suas possibilidades, quer através de ajudas internacionais, quer através dos seus orçamentos, investir o máximo possível neste campo.

            No caso de Cabo Verde , um país economicamente pobre , sendo o vento um dos raros recursos naturais que dispõe, em 1985 , na Ilha de São Vicente, começou-se a utilizar a energia eólica para a fabricação de gelo que era utilizado pelos pescadores locais na conservação da sua faina . A técnica utilizada era adaptar aerobombas de construção local a uma arca frigorífica. Para melhorar esse engenho , uma empresa portuguesa iniciara , após alguns anos de desenvolvimento, a produção em serie de um gerador apto a atingir resultados melhores. Da conexão da turbina a uma máquina frigorífica industrial nasceu um modelo que em 1986 produzia 350 kg de gelo em escama diário, embora o local escolhido não fosse dos mais aconselháveis do ponto de vista aerodinâmico. Esse gelo foi distribuído gratuitamente contribuindo para que o excedente das capturas não fosse sendo deitado fora.

            Mais tarde, em colaboração com da Universidade de Coimbra e da Fundação Calouste Gulbenkian foram desenvolvidos estudos no campo de energia eléctrica gerada por via eólica, dedicando particular atenção ao problema da interacção de unidades descentralizadas com a rede eléctrica geral , abastecida por centrais eléctricas convencionais. A partir daí, em Cabo Verde, a electricidade eólica deixou der ser novidade, pois passou a coexistir com os aerodínamos de natureza artesanal. A rede pública da Cidade da Praia, em Santiago, a rede pública de São Vicente e da Ilha do Sal  dispõem de dois aerogeradores modernos de 55 kW.

            A produção de gelo a partir do modelo frigorífico eólico é já objecto de um projecto industrial onde uma empresa Cabo-Verdiana de frio tenciona produzir e exportar o frigorífico eólico, em colaboração com outras empresas estrangeiras, sobretudo para os países de África.

            Embora a energia fóssil pela sua actual disponibilidade seja a parcela dominante no fornecimento de energia primária, nas próximas décadas, por razões estratégicas e ecológicas, as energias renováveis, no abastecimento primário, deverão aumentar, também , nas próximas décadas, tendo em conta as preocupações de esgotamento de fontes de energias fósseis a médio e a longo prazo,  bem como os custos necessários à correcção dos danos provocados por estes combustíveis fósseis.

            A título de conclusão, um investimento sério na área das energias eólicas e de outras formas de energias renováveis será um grande negócio do século, pois contribuirá para a limpeza do planeta e para a introdução gradual de tecnologias ambientais, criando riqueza , emprego, bem estar e prosperidade às pessoas e garantindo a segurança do abastecimento de energia para a futura geração.

 

Preservar o nosso planeta é uma herança dos nossos antepassados e um compromisso para com as gerações vindouras.

 

REPÚBLICA DE CABO VERDE

      

 

Sol e Vento - Associação para o Desenvolvimento das Energias Renováveis

A Sol e Vento - Associação para o Desenvolvimento das Energias Renováveis é uma organização não governamental de Cabo Verde, sem fins lucrativos e que visa essencialmente:

 

Desenvolver e divulgar o aproveitamento das energias renováveis e não convencionais.

 

Sensibilizar o País para os benefícios ecológicos e económicos das energias renováveis.

 

Colaborar na elaboração da política energética do país.

 

Desenvolver a investigação técnica e científica, na área das energias não convencionais e suas aplicações.

 
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