Energia Renovável do Sol e do Vento

O Sol

A energia solar é uma boa opção na busca por alternativas menos agressivas ao meio ambiente, pois consiste numa fonte energética renovável e limpa.

É uma energia prática e está abrindo seu caminho meio século depois de ser proposta. Para os países em desenvolvimento, o uso dessa fonte energética poderia facilitar um crescimento sustentável.

Em 1954, a Bell Laboratories apresentou a primeira célula solar capaz de converter a luz em eletricidade, utilizando um semicondutor de silicone. A energia solar é abundante, e sua forma de distribuição é muito ampla, o que implica que deve ser concentrada para poder ser utilizada.

Existem principalmente duas maneiras de converter luz solar em energia elétrica: diretamente, por meio de conversão fotovoltaica, ou indiretamente, por conversão termal, que transforma a luz primeiro em calor e depois em energia elétrica.

Cnsiderada amistosa com o meio ambiente, a energia solar tem diversos usos, incluindo o doméstico, o agrícola e até o espacial.
A energia do Sol pode ser usada em casa para obter água quente e calefação, bem como para pequenos aparelhos como relógios e calculadoras. No setor agrícola, as estufas solares, os secadores agrícolas e usinas de purificação ou dessalinização de águas seriam algumas das opções.

O maior mercado para os módulos fotovoltaicos é o espacial. Em 1962, o Telstar, primeiro satélite de comunicações a transmitir um sinal de televisão transatlântico, utilizou 3,6 mil células solares como fonte de energia. A reduzida demanda do setor espacial seria uma das razões pela qual o custo desta tecnologia permanece alto por várias décadas.

Do ponto de vista ambiental, um aumento no uso da energia solar tem o potencial de diminuir a dependência de combustíveis fósseis, causadores de graves problemas, como o aquecimento global e a destruição da camada de ozônio. Para obter energia elétrica a partir do sol de forma indireta, é necessária a construção de usinas em áreas de grande insolação, pois a energia solar atinge a Terra de forma tão difusa que requer captação em grandes áreas, espalhando-se centenas de coletores solares.

Apesar de todos os aspectos positivos da energia solar, ela é pouco utilizada, pois os custos financeiros para a obtenção de energia são muito elevados, não sendo viável economicamente. Necessita de pesquisas e maior desenvolvimento tecnológico para aumentar sua eficiência e baratear os custos de instalação.

Cidades Solares

Em países como Estados Unidos, Israel, Itália, França, Grécia, Alemanha, Austrália e Japão, a energia solar para o aquecimento da água já é utilizada em massa. No Brasil, alguns Estados e municípios já possuem leis que obrigam a instalação de sistema de aquecimento de água por energia solar nas novas edificações destinadas às categorias de uso residencial e não-residencial. A primeira capital a aprovar uma lei solar foi Porto Alegre. Outras capitais, como Rio de Janeiro, Campo Grande, Belo Horizonte, Curitiba e Salvador já possuem projetos de lei semelhantes em andamento. A cidade de São Paulo já tem uma lei como essa em vigor. Outras cidades também já aprovaram suas leis solares, como é o caso de Birigui, no interior de São Paulo, onde o uso dos aquecedores solares é obrigatório em habitações de interesse social. Em Campina Grande, na Paraíba, quem usa aquecedor solar tem desconto no IPTU. Hoje são 53 cidades e esperamos ver o Brasil inteiro fazendo políticas publicas para uso da energia solar nos próximos anos. Com o intuito de difundir esta idéia, ensinar e tirar dúvidas sobre o uso de energia solar no País surgiu a iniciativa “Cidades Solares”, uma parceria entre a ONG socioambiental Vitae Civilis e a Diretoria Solar da Abrava. O conceito de Cidade Solar já é propagado no mundo inteiro e têm diversas iniciativas, que incluem incentivos financeiros, legislações, diretrizes e normas para a promoção do uso de tecnologias solares. O aumento do número de sistemas solares instalados tem como objetivos: aumentar a energia gerada por fontes renováveis, sustentáveis e descentralizadas; reduzir as emissões de carbono e as emissões de poluentes locais e diminuir a dependência das cidades de fontes de energia externas.

O vento

A energia eólica é a energia que provém do vento. A energia eólica tem sido aproveitada desde a antiguidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao mover as suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água. Os moinhos foram usados para fabricação de farinhas e ainda para drenagem de canais, sobretudo nos Países Baixos.

Na atualidade utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores - grandes turbinas colocadas em lugares de muito vento.

Essas turbinas têm a forma de um catavento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia elétrica. Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aerogeradores, necessários para que a produção de energia se torne rentável, mas podem ser usados isoladamente, para alimentar localidades remotas e distantes da rede de transmissão. É possível ainda a utilização de aerogeradores de baixa tensão quando se trata de requisitos limitados de energia elétrica.

A energia eólica pode ser considerada uma das mais promissoras fontes naturais de energia, principalmente porque é renovável, ou seja, não se esgota, limpa, amplamente distribuída globalmente e, se utilizada para substituir fontes de combustíveis fósseis, auxilia na redução do efeito estufa. Em países como o Brasil, que possuem uma grande malha hidrográfica, a energia eólica pode se tornar importante no futuro, porque ela não consome água, que é um bem cada vez mais escasso e que também vai ficar cada vez mais controlado. Em países com uma malha hidrográfica pequena, a energia eólica passa a ter um papel fundamental já nos dias atuais, como talvez a única energia limpa e eficaz nesses locais. Além da questão ambiental, as turbinas eólicas possuem a vantagem de poderem ser utilizadas tanto em conexão com redes elétricas como em lugares isolados, não sendo necessário a implementação de linhas de transmissão para alimentar certas regiões.

Em 2009 a capacidade mundial de geração de energia elétrica através da energia eólica foi de aproximadamente 158 gigawatts (GW), o suficiente para abastecer as necessidades básicas de dois países como o Brasil.

A capacidade de geração de energia eólica no Brasil foi de 2009 aumentou de 77,7% em relação ao ano anterior. O Brasil responde por cerca da metade da capacidade instalada na América Latina, mas representa apenas 0,38% do total mundial.

Os EUA lideram o ranking dos países que mais produzem energia através de fonte eólica. O total instalada nesse país ultrapassa os 35 GW. Atrás deles vem a Alemanha, com cerca de 26 GW instaladas, e a China, com 25 GW.

Em alguns países, a energia elétrica gerada a partir do vento representa significativa parcela da demanda. Na Dinamarca esta representa 23% da produção.

O custo da geração de energia eólica tem caído rapidamente nos últimos anos. Em 2005 o custo da energia eólica era cerca de um quinto do que custava no final dos anos 1990, e essa queda de custos deve continuar com a ascensão da tecnologia de produção de grandes aerogeradores. A maioria das formas de geração de eletricidade requerem altíssimos investimentos de capital e baixos custos de manutenção. Isto é particularmente verdade para o caso da energia eólica, onde os custos com a construção de cada aerogerador podem alcançar milhões de reais, os custos com manutenção são baixos e o custo com combustível é zero. Na composição do cálculo de investimento e custo nesta forma de energia levam-se em conta diversos fatores, como a produção anual estimada, as taxas de juros, os custos de construção, de manutenção, de localização e os riscos de queda dos geradores. Sendo assim, os cálculos sobre o real custo de produção da energia eólica diferem muito, de acordo com a localização de cada usina.

Apesar da grandiosidade dos modernos moinhos de vento, a tecnologia utilizada continua a mesma de há 1000 anos, tudo indicando que brevemente será suplantada por outras tecnologias de maior eficiência, como é o caso da turbovela, uma voluta vertical apropriada para capturar vento a baixa pressão ao passar nos rotores axiais protegidos internamente. Esse tipo não oferece riscos de colisões das pás com objetos voadores e não interfere na áudiovisão. Essa tecnologia já é uma realidade que tanto pode ser introduzida no meio ambiente marinho como no terrestre.

Osório
O projeto dos parques eólicos de Osório foi o primeiro a receber a licença de instalação da instituição responsável pelo licenciamento ambiental no Rio Grande do Sul (SEMA).

O parque eólico de Osório é a maior usina eólica da América Latina. O parque tem 75 torres de aerogeradores de 98 metros de altura e 810 toneladas de peso cada uma, modelo E-70/2000 KW, sendo que com as hélices atingem 140 metros de altura. As turbinas eólicas responsáveis pela geração de energia chegam a pesar cerca de 100 toneladas. Produz, em média, 34% da capacidade total instalada. A média mundial deste fator é de 30%. (energiaxmeioambiente)