casa |  | Saúde e Doença >  | Saúde Pública e Segurança | Saúde Ambiental

Como a Energia Eólica é Usada para Gerar Eletricidade

Com o custo de produção de energia projetado para continuar subindo, e poluição se tornando um sério problema ambiental, encontrar fontes renováveis de energia barata e limpa tornou-se uma indústria importante. Energia eólica tem sido considerada há muito tempo uma possível fonte de energia renovável, mas fez seus maiores avanços nos últimos 20 anos. Em 2001, mais de 2.000 megawatts de capacidade de energia eólica foram adicionados nos EUA e esta capacidade continua a aumentar hoje.

Turbinas

Turbinas eólicas funcionam de forma oposta a um ventilador. Em vez de usar eletricidade para criar vento como um ventilador, o vento é usado para girar um ventilador e criar eletricidade. Como o vento é produzido pelos efeitos do sol aquecendo a atmosfera, o vento é na verdade uma forma de energia solar, então, na prática, energia eólica é energia solar. Turbinas aproveitam esta energia usando a força do vento soprando contra elas para girar um eixo central.

Operação

Para aproveitar energia eólica, um ventilador, ou mais precisamente uma turbina, é montado em um pedestal longo. A turbina é conectada por engrenagens a um eixo, que por sua vez é conectado a um gerador. À medida que o vento empurra contra a turbina, faz com que gire. Este movimento é transferido para o eixo, que gira o gerador para produzir energia elétrica. Dois tipos de turbinas são usados desta maneira.

Tipos

O tipo mais comum de turbina eólica é a turbina de eixo horizontal. Esta turbina mais se assemelha a um ventilador tradicional ou design de hélice tendo pás montadas horizontalmente em um eixo central. O segundo tipo é uma turbina de eixo vertical, que usa pás montadas verticalmente em série ou paralelas ao redor de um eixo central. Estas pás operam nos mesmos princípios de uma asa de avião, e quando vento passa sobre elas criam sustentação. Esta sustentação é aproveitada como força, que faz as pás e o eixo a que estão anexadas girarem ao redor de um eixo central. O eixo é conectado a um eixo, e o resto do processo é o mesmo que com uma turbina horizontal. Estas turbinas verticais são muito menos eficientes que turbinas horizontais, e são mais úteis para criar força mecânica do que potência elétrica.

Métodos

Energia eólica não é constante. Por causa disso, turbinas eólicas não podem produzir um suprimento constante de energia elétrica. Para aumentar eficiência e praticidade de turbinas eólicas, a energia deve ser usada imediatamente ou armazenada para uso posterior. Em operações de parques eólicos em grande escala onde muitas turbinas são arranjadas em série para produzir grandes quantidades de energia elétrica, energia elétrica das turbinas é enviada diretamente para a rede elétrica normal que fornece eletricidade à área circundante. Em aplicações pequenas como turbinas eólicas de casa única, energia da turbina é usada para alimentar a casa enquanto também carrega baterias para períodos quando atividade de vento é muito baixa para fornecer energia suficiente.

Eficiência

Turbinas eólicas não produzem poluentes e não usam fontes de energia não renováveis para criar eletricidade, então eficiência é um valor aproximado. Eficiência da turbina é determinada por quão bem converte energia eólica em eletricidade. Quão bem uma turbina converte energia eólica em energia elétrica é determinado pelo tamanho da turbina, tamanho das pás, densidade do ar, e quão rápido o ar está se movendo. A física por trás da eficiência de energia eólica limita quanta energia total uma turbina pode extrair do vento. A lei de Betz diz que uma turbina eólica pode extrair apenas até 59% da energia do vento, então quanto mais próxima uma turbina chega dessa porcentagem, mais eficiente ela é.