Energia Eólica:
um recurso renovável




                             Complemento do Trabalho Escrito
    Recursos Minerais
    e Energéticos


    Rúben Oliveira-Freitas
Introdução

    Energias renováveis vs. Energias não renováveis.
          Energias renováveis: taxa de utilização < taxa de renovação.
    Vento = muita energia.
          Pouca é aproveitada.
    Origem das energias renováveis:
          Terrestre (geotérmica), gravitacional (marés) e solar
           (restantes).
          Alguns resíduos agrícolas, urbanos e industrias.
               Segundo alguns autores.

Rúben Oliveira-Freitas, 2007     Energia Eólica: um recurso renovável   2
Introdução

    Protocolo de Quioto implica reduções na emissão de
     gases de estufa.
    Necessidade de energias alternativas.
          Por exemplo, a energia eólica.
          Postos de emprego e redução na dependência energética.
    Até 2010, Portugal tem que produzir cerca de 39% da
     sua energia através de energias renováveis.



Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   3
Os ventos

                                                    Raios solares aquecem a Terra.
                                                          Diferentes ângulos de incidência.
                                                    Temperaturas e pressões geram
                                                     os ventos.
                                                          Frentes frias/frentes quentes.
                                                          Zonas de alta pressão para zonas
                                                           de baixa pressão.
                                                    Equador e trópicos mais quentes
                                                     que os pólos.


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Os ventos

                                                        Ar quente:
                                                             Partículas expandidas, menos
                                                              densas e ascendentes.
                                                             Menor força no solo.
                                                        Ar frio:
                                                             Partículas unidas, mais densas
                                                              e descendentes.
                                                             Maior força no solo.
                                                        Ar frio desloca-se e ocupa
                                                         lugar do ar quente. VENTO.


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Ventos

    Sopram à escala GLOBAL e LOCAL.
    Dependem:
          Latitude da região (aquecimento diferente);
          Época do ano;
          Hora do dia;
          Natureza da superfície (solo ou água);
          Relevo;
          Obstáculos;
          Nuvens.

Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   6
Vento e altitude
altitude (m)




  Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   7
Vento




    Normalmente mais intenso em zonas montanhosas.
    As zonas costeiras têm permanentemente as brisas.
          Brisa marinha. Ar quente sobe sobre o mar e desce sobre a terra. Dia.
          Brisa terrestre. Ar quente sobe sobre a terra e desce sobre o mar. Noite.


Rúben Oliveira-Freitas, 2007     Energia Eólica: um recurso renovável              8
Aproveitamento da energia eólica

    O vento não sopra permanentemente.
          A sua velocidade média pode variar de ano para ano.
          Há também variações sazonais, diárias e de curta duração.
    Necessário fazer registos de cerca de 5 anos antes de
     instalar um parque eólico.
          Conhecer o clima do vento naquela região.
          Viabilidade económica?
    Em Portugal a viabilidade está em zonas altas e
     montanhosas.
          Interior Norte, normalmente.
Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável    9
Aproveitamento da energia eólica

    Em 2006 foram instalados mais 36 parques.
          Implicaram um crescimento de 60% na potência instalada.
    No final do ano tinha-se produzido 1513 MW.
          137 parques.




Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   10
Potência e número de geradores em
Portugal – Março de 2007
                                      Ligados                  Em construção                       Total
PARQUES EÓLICOS
  EM PORTUGAL
                                MW         Turbinas            MW              Turbinas    MW         Turbinas


       Continente              1857,4         1066            904,0              450      2761,4           1516


         Madeira                9,6             43              0,0               0        9,6             43

          Açores                7,1             28              4,5               5        11,6            33


           Total               1874,0         1137            908,5              455      2782,5           1592


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Potência por distritos/regiões autónomas
Março de 2007




Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   12
Os 7 maiores parques em Portugal
Março de 2007

              NOME                   DISTRITO                         TOTAL MW   N.º TURBINAS


Caramulo                                Aveiro                          84,0          42
Pampilhosa                            Coimbra                           81,0          27

Terras Altas de Fafe                    Braga                           78,0          39

Candeeiros                            Santarém                          78,0          26
Pinhal Interior II               Castelo Branco                         60,0          30
Pinhal Interior I                Castelo Branco                         54,0          18

Candal/Coelheira                        Viseu                           40,0          20


Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável                        13
O maior parque futuramente

 ALTO MINHO I                                                    Viana do Castelo
 (em construção)




              240,0
                                             120 Turbinas
               MW

Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável                 14
Tecnologia

    Há muitos milhares de anos que se usa barcos.
          Utilização de velas.


                                                                         Clipper
                                                                         (veleiro)




Rúben Oliveira-Freitas, 2007      Energia Eólica: um recurso renovável               15
Tecnologia
                                                                        Holanda




    Moinhos a vento.
          Utilização de velas, pás de
           madeira...


Rúben Oliveira-Freitas, 2007     Energia Eólica: um recurso renovável        16
Tecnologia – inícios do século XX

    Surgem os aerogeradores.
    Conversão da energia eólica em energia eléctrica.

                                Parque Eólico das
                               Terras Altas de Fafe




Rúben Oliveira-Freitas, 2007       Energia Eólica: um recurso renovável   17
Tecnologia




         Supercargueiro japonês,
         com 2 velas.



Rúben Oliveira-Freitas, 2007       Energia Eólica: um recurso renovável   18
Tecnologia

                                                                      Savonius




             Darrieus


    Turbinas eólicas:
      Eixo vertical – Darrieus e Savonius.
      Eixo horizontal – tradicionais turbinais.


Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável              19
Tecnologia




Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   20
Tecnologia
Para perceber o funcionamento de uma turbina eólica é necessário saber
porque não caem os aviões.




Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável      21
Tecnologia
Os aviões recorrem a forças com origem na configuração aerodinâmica das
suas asas…




Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   22
Tecnologia
…as forças de sustentação.




Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   23
Tecnologia
Se cortarmos a asa de um avião e a montarmos invertida…




Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   24
Tecnologia
…obtemos uma turbina eólica.




Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   25
Para funcionamento…

    Velocidade mínima do vento: 10 a 15 km/h.
    Velocidade de cruzeiro: 50 a 60 km/h.
    Travão de segurança: velocidade > 90 km/h.
    Excepcionalmente atingem velocidades de cerca de
     200 km/h, sem danos.




Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   26
Curiosidades




                               Alemanha                                             Alemanha




                               Desconhecido                               Desconhecido

Rúben Oliveira-Freitas, 2007       Energia Eólica: um recurso renovável                        27
Vantagens

    Energia limpa.                                       Duração média da turbina de
    Custos de manutenção                                  20 anos.
     baixos.                                              Fácil remoção.
    Perto dos locais de                                       Depois os terrenos podem ter
     consumo.                                                   função original.
          Evita perdas no transporte.                    Material fácil de reciclar.
    Os terrenos podem ser                                     Compensa desmantelamento.
     cultivados até à base da                             Abundante e inesgotável.
     torre.


Rúben Oliveira-Freitas, 2007     Energia Eólica: um recurso renovável                          28
Desvantagens

    Impacto ambiental
    Interferência nos ecossistemas.
          Morte dos morcegos no Marão.
          Interferência nas rotas migratórias das aves.
    Ruído causado pelas pás.
    Interferência magnética nas telecomunicações.
    Erosão dos terrenos.


Rúben Oliveira-Freitas, 2007   Energia Eólica: um recurso renovável   29

Energia Eólica

  • 1.
    Energia Eólica: um recursorenovável Complemento do Trabalho Escrito Recursos Minerais e Energéticos Rúben Oliveira-Freitas
  • 2.
    Introdução  Energias renováveis vs. Energias não renováveis.  Energias renováveis: taxa de utilização < taxa de renovação.  Vento = muita energia.  Pouca é aproveitada.  Origem das energias renováveis:  Terrestre (geotérmica), gravitacional (marés) e solar (restantes).  Alguns resíduos agrícolas, urbanos e industrias.  Segundo alguns autores. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 2
  • 3.
    Introdução  Protocolo de Quioto implica reduções na emissão de gases de estufa.  Necessidade de energias alternativas.  Por exemplo, a energia eólica.  Postos de emprego e redução na dependência energética.  Até 2010, Portugal tem que produzir cerca de 39% da sua energia através de energias renováveis. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 3
  • 4.
    Os ventos  Raios solares aquecem a Terra.  Diferentes ângulos de incidência.  Temperaturas e pressões geram os ventos.  Frentes frias/frentes quentes.  Zonas de alta pressão para zonas de baixa pressão.  Equador e trópicos mais quentes que os pólos. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 4
  • 5.
    Os ventos  Ar quente:  Partículas expandidas, menos densas e ascendentes.  Menor força no solo.  Ar frio:  Partículas unidas, mais densas e descendentes.  Maior força no solo.  Ar frio desloca-se e ocupa lugar do ar quente. VENTO. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 5
  • 6.
    Ventos  Sopram à escala GLOBAL e LOCAL.  Dependem:  Latitude da região (aquecimento diferente);  Época do ano;  Hora do dia;  Natureza da superfície (solo ou água);  Relevo;  Obstáculos;  Nuvens. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 6
  • 7.
    Vento e altitude altitude(m) Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 7
  • 8.
    Vento  Normalmente mais intenso em zonas montanhosas.  As zonas costeiras têm permanentemente as brisas.  Brisa marinha. Ar quente sobe sobre o mar e desce sobre a terra. Dia.  Brisa terrestre. Ar quente sobe sobre a terra e desce sobre o mar. Noite. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 8
  • 9.
    Aproveitamento da energiaeólica  O vento não sopra permanentemente.  A sua velocidade média pode variar de ano para ano.  Há também variações sazonais, diárias e de curta duração.  Necessário fazer registos de cerca de 5 anos antes de instalar um parque eólico.  Conhecer o clima do vento naquela região.  Viabilidade económica?  Em Portugal a viabilidade está em zonas altas e montanhosas.  Interior Norte, normalmente. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 9
  • 10.
    Aproveitamento da energiaeólica  Em 2006 foram instalados mais 36 parques.  Implicaram um crescimento de 60% na potência instalada.  No final do ano tinha-se produzido 1513 MW.  137 parques. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 10
  • 11.
    Potência e númerode geradores em Portugal – Março de 2007 Ligados Em construção Total PARQUES EÓLICOS EM PORTUGAL MW Turbinas MW Turbinas MW Turbinas Continente 1857,4 1066 904,0 450 2761,4 1516 Madeira 9,6 43 0,0 0 9,6 43 Açores 7,1 28 4,5 5 11,6 33 Total 1874,0 1137 908,5 455 2782,5 1592 Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 11
  • 12.
    Potência por distritos/regiõesautónomas Março de 2007 Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 12
  • 13.
    Os 7 maioresparques em Portugal Março de 2007 NOME DISTRITO TOTAL MW N.º TURBINAS Caramulo Aveiro 84,0 42 Pampilhosa Coimbra 81,0 27 Terras Altas de Fafe Braga 78,0 39 Candeeiros Santarém 78,0 26 Pinhal Interior II Castelo Branco 60,0 30 Pinhal Interior I Castelo Branco 54,0 18 Candal/Coelheira Viseu 40,0 20 Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 13
  • 14.
    O maior parquefuturamente ALTO MINHO I Viana do Castelo (em construção) 240,0 120 Turbinas MW Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 14
  • 15.
    Tecnologia  Há muitos milhares de anos que se usa barcos.  Utilização de velas. Clipper (veleiro) Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 15
  • 16.
    Tecnologia Holanda  Moinhos a vento.  Utilização de velas, pás de madeira... Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 16
  • 17.
    Tecnologia – iníciosdo século XX  Surgem os aerogeradores.  Conversão da energia eólica em energia eléctrica. Parque Eólico das Terras Altas de Fafe Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 17
  • 18.
    Tecnologia Supercargueiro japonês, com 2 velas. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 18
  • 19.
    Tecnologia Savonius Darrieus  Turbinas eólicas:  Eixo vertical – Darrieus e Savonius.  Eixo horizontal – tradicionais turbinais. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 19
  • 20.
    Tecnologia Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 20
  • 21.
    Tecnologia Para perceber ofuncionamento de uma turbina eólica é necessário saber porque não caem os aviões. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 21
  • 22.
    Tecnologia Os aviões recorrema forças com origem na configuração aerodinâmica das suas asas… Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 22
  • 23.
    Tecnologia …as forças desustentação. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 23
  • 24.
    Tecnologia Se cortarmos aasa de um avião e a montarmos invertida… Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 24
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    Tecnologia …obtemos uma turbinaeólica. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 25
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    Para funcionamento…  Velocidade mínima do vento: 10 a 15 km/h.  Velocidade de cruzeiro: 50 a 60 km/h.  Travão de segurança: velocidade > 90 km/h.  Excepcionalmente atingem velocidades de cerca de 200 km/h, sem danos. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 26
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    Curiosidades Alemanha Alemanha Desconhecido Desconhecido Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 27
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    Vantagens  Energia limpa.  Duração média da turbina de  Custos de manutenção 20 anos. baixos.  Fácil remoção.  Perto dos locais de  Depois os terrenos podem ter consumo. função original.  Evita perdas no transporte.  Material fácil de reciclar.  Os terrenos podem ser  Compensa desmantelamento. cultivados até à base da  Abundante e inesgotável. torre. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 28
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    Desvantagens  Impacto ambiental  Interferência nos ecossistemas.  Morte dos morcegos no Marão.  Interferência nas rotas migratórias das aves.  Ruído causado pelas pás.  Interferência magnética nas telecomunicações.  Erosão dos terrenos. Rúben Oliveira-Freitas, 2007 Energia Eólica: um recurso renovável 29