O que é uma turbina eólica?

Uma turbina eólica é um grande dispositivo rotativo que converte a energia do vento em energia mecânica. Essa energia mecânica pode então ser usada para tarefas mecânicas simples, como girar rodas grandes para moer grãos; nesse caso, a turbina eólica é chamada de moinho de vento. Também pode ser usado como fonte de energia elétrica, para uma aplicação próxima ou após ser transferido através de linhas de alta tensão para uma central de comutação, caso em que é chamado de gerador de vento.

A turbina eólica está em uso há séculos em forma de moinho de vento. Muitas partes do mundo ainda usam turbinas extensivamente para moer grãos e bombear água. Os moinhos de vento permitem que pessoas sem acesso a bombas elétricas obtenham água muito abaixo do nível da água subterrânea, ajudando a garantir o acesso à água limpa e a proteger contra doenças transmitidas pela água.

Nos últimos anos, a turbina eólica como gerador elétrico começou a ser usada como uma fonte significativa de geração de energia em todo o mundo. Na mudança global da energia de combustíveis fósseis para formas mais sustentáveis ​​de energia, a energia eólica se tornou um ator importante. É relativamente acessível, pode ser usado em muitas regiões diferentes do mundo e pode ser bastante eficiente. Embora existam algumas preocupações ambientais em relação aos geradores eólicos, eles geralmente são menores e mais de 120 gigawatts (GW) de eletricidade são produzidos em todo o mundo através do uso de energia eólica.

As próprias turbinas podem ser separadas em dois grupos distintos: turbinas eólicas de eixo horizontal (HAWT) e turbinas eólicas de eixo vertical (VAWT). A maioria das turbinas que as pessoas estão acostumadas a ver são HAWTs, com base no design familiar do moinho de vento. Os HAWTs modernos geralmente têm três lâminas, no topo de enormes torres para levá-los a uma altitude onde o cisalhamento do vento é muito maior.

A maioria dos HAWTs é controlada por computadores para se transformar automaticamente no vento, para aproveitar ao máximo qualquer vento presente. Os HAWTs não exigem nenhum tipo de retorno, pois suas lâminas estão sempre se movendo perpendicularmente ao vento. Como resultado, durante todo o tempo em que rodam, geram eletricidade, em contraste com os VAWTs. No entanto, os HAWTs são incrivelmente caros para o transporte, pois são enormes e é comum que 20% do custo total seja gasto apenas no transporte. Além disso, sua altura pode torná-los esteticamente desagradáveis, e a instalação é um processo difícil, caro e demorado.

Uma turbina eólica de eixo vertical (VAWT), por outro lado, tem o eixo do rotador grudando diretamente no ar, com folhas que captam o vento e giram o eixo inteiro. O tipo mais comum visto é a turbina eólica Darrieus, que se parece com um grande batedor de ovos. Os VAWTs exigem muito menos altura e são muito menos dispendiosos para transportar e instalar e são capazes de produzir eletricidade com velocidades de vento muito mais lentas que os HAWTs. Sua eficiência geral é aproximadamente 50% da dos HAWTs, porém, e por serem mais baixos, tendem a experimentar velocidades de vento muito mais baixas.

Além dos dois principais tipos de turbinas eólicas, que compõem a grande maioria das turbinas do mundo, também existem vários projetos fora do padrão. Estes tendem a ser variações de HAWTs ou VAWTs, como o aerogerador ou turbina de rotor com duto. Mesmo variantes mais estranhas, como a turbina eólica de levitação magnética e turbina eólica, também foram propostas e, em alguns casos, experimentadas. A maioria dos projetos alternativos, no entanto, ainda não teve ampla aceitação comercial.