A energia renovável percorreu um longo caminho em um tempo relativamente curto. Mas ainda existem muitas questões sobre a relação custo-eficácia e a viabilidade de investir em fontes de energia renováveis, como a energia solar ou eólica, especialmente em nível individual.
A energia solar lidera o pacote de energia renovável há anos. Em termos de confiabilidade a longo prazo, a geração de energia solar tem as melhores chances de atender às necessidades globais de energia. No entanto, no que diz respeito às atuais taxas globais de produção, a energia gerada pelo vento tem um crescimento equivalente à energia solar.
Novos projetos e tecnologias estão impulsionando a diversidade no setor de energia eólica em um ritmo acelerado. Se realmente queremos criar segurança energética a partir de um recurso natural, a resposta pode estar literalmente soprando no vento.
Geração mundial de energia eólica
Embora a energia solar possa ser considerada a face da geração de energia renovável, o vento é a escolha preferida para muitos países. De fato, a energia global gerada a partir de parques eólicos aumentou tremendamente nos últimos dois anos. De acordo com o Conselho Global de Energia Eólica (GWEC), 51.477 megawatts (MG) de capacidade eólica foram instalados globalmente em 2014, com aumento de 44% em relação aos anos anteriores.
Este é um momento emocionante para a geração de energia renovável, e não apenas no nível superior. A demanda por fontes alternativas de energia está direcionando o setor para o mainstream. De fato, a energia solar e eólica agora é mais barata que a energia de carvão ou gás natural em alguns mercados internacionais, incluindo os Estados Unidos.
De acordo com a Associação Mundial de Energia Eólica (WWEA), a China é o maior produtor mundial de energia eólica, com aproximadamente 114.763 MG de capacidade eólica instalada.3 Isso é significativo, considerando que é improvável que os métodos convencionais de geração de energia atendam às futuras necessidades de energia do país.
Nos EUA, o Programa Eólico foi iniciado há quase 10 anos para colaborar com especialistas do setor que queriam “aumentar o desempenho e a confiabilidade das tecnologias eólicas de próxima geração, reduzindo o custo da energia eólica“. Esse programa é essencial para o desenvolvimento de novas tecnologias que melhoram o desempenho da geração de energia em larga escala.
Aumento do uso de energia eólica
Então, como a energia eólica se estende ao nível local? A Escócia produziu 982.842 megawatts de energia eólica no final de 2014 e gera 126% das necessidades domésticas de energia do país. A Sunny Spain também está procurando maneiras inovadoras de fornecer às comunidades locais sistemas de energia renovável econômicos. Por exemplo, a Península Ibérica planeja instalar o primeiro sistema público de iluminação pública do mundo que funciona com energia solar e eólica. Além disso, há esforços para criar turbinas eólicas mais compactas e esteticamente agradáveis para as comunidades locais.
Turbina eólica
Os engenheiros franceses inventaram a silenciosa turbina eólica. As pás invertidas da turbina permitem que as unidades gerem o vento, gerando energia silenciosamente no processo. As silenciosas “árvores” não obstruem a paisagem tanto quanto as turbinas convencionais, o que as torna uma opção viável para áreas urbanas, como jardins, parques e áreas comunitárias.
Pipa aérea
Outro desenvolvimento empolgante no projeto de turbinas eólicas é a pipa aérea. Uma empresa chamada Makani inventou o Energy Kite, projetado para gerar mais energia com cerca de 90% menos material que a maioria das turbinas eólicas. O Kite da Energia não é apenas uma fonte renovável de energia, mas também mais sustentável de fabricar.
Utilizando os mesmos princípios da turbina eólica convencional, o Energy Kite substitui componentes de aço pesados por recursos leves e materiais avançados, como fibra de carbono leve. Essencialmente, as pás do rotor são lançadas e levantam a pipa de uma estação terrestre até atingir 800 pés acima do solo. Nessa altura, o vento é mais forte e mais consistente, o que permite que os rotores montados nas asas do papagaio acionem os geradores e produzam energia. A energia é transportada de volta para a rede através de uma corda condutora que conecta a pipa à estação terrestre. O software avançado usa GPS e sensores para calcular os movimentos da pipa em várias condições climáticas.
Turbina no ar
Com base na ideia de turbinas flutuantes de pipa, a turbina aerotransportada é atualmente a mais recente em geração de energia eólica. Semelhante à pipa controlada por computador, essas turbinas cheias de hélio flutuam de 1.000 a 2.000 pés no ar, onde captam correntes de ar estimadas de cinco a oito vezes mais poderosas que o vento no solo.
O Alasca divulgou recentemente quando lançou a primeira turbina aerotransportada do mundo, a Turbina Aerotransportada com Bóia BAT, projetada e construída pela startup Altaeros Energies do MIT. Uma estrutura similar de asas de pipa, de várias asas, desenvolvida pela Joby Energy Inc. flutua 2.000 pés de altura, gerando energia que é transferida através de uma corda para uma estação terrestre e para a rede local.
O que o vento pode fazer por nós?
A energia eólica não é um conceito novo. Por mais de dois milênios, as máquinas eólicas têm ajudado comunidades em todo o mundo a moer grãos, bombear água e realizar outras tarefas trabalhosas.
Apesar de quedas ocasionais, os custos de energia continuam aumentando. Agora, com as turbinas eólicas disponíveis em um nível muito mais acessível e em pequena escala, os proprietários experientes podem gerar sua própria energia eólica.
Infelizmente, o estigma de turbinas eólicas desajeitadas e barulhentas afasta muitas pessoas que desejam gerar sua própria energia. No entanto, existem alguns modelos de turbinas impressionantes e funcionais que visam alimentar casas e empresas locais. Turbinas eólicas pequenas e amigas dos pássaros podem ser esteticamente agradáveis e altamente produtivas. De fato, as modernas turbinas eólicas podem produzir cerca de 15 vezes mais eletricidade do que a turbina típica produziu em 1990.
Retorno do investimento
Em primeiro lugar, a instalação de uma turbina eólica não é barata. O custo de um sistema de energia eólica forte o suficiente para abastecer uma casa inteira pode custar de US $ 10.000 a US $ 70.000, dependendo do tamanho e altura do sistema, bem como dos custos de manutenção. Pequenas turbinas fora da rede, que produzem menos de 1 quilowatt de energia por hora, podem custar até US $ 4.000.5 Alguns modelos afirmam gerar até 400 quilowatts-hora de eletricidade limpa por mês, o que significa economia a longo prazo, bem como a capacidade de vender energia excedente de volta à rede local.
Os descontos de impostos são outro incentivo: os proprietários podem se qualificar para um desconto na compra de uma turbina com incentivos locais, estaduais e federais. O crédito tributário residencial para energia renovável oferece um crédito tributário federal de 30% para pequenas propriedades de energia eólica. Certifique-se de pesquisar o período potencial de retorno do investimento inicial antes de fazer um grande investimento inicial.
Segundo a Wind Energy Foundation, o período de retorno depende da turbina, bem como da qualidade do vento no local, tarifas de eletricidade e impostos estaduais e federais. Esses fatores variam de acordo com o local, mas um proprietário pode esperar recuperar totalmente os custos iniciais em 6 a 30 anos.
Potência e estética
Uma casa americana típica requer uma pequena turbina que gera entre 2 quilowatts e 10 kilowatts de energia eólica. Uma pequena turbina com capacidade de pelo menos 5 quilowatts teria um diâmetro de aproximadamente 18 pés. Embora os projetos tenham percorrido um longo caminho nos últimos 10 ou 20 anos, uma enorme torre de três pontas ainda pode afastar as pessoas das turbinas eólicas, apesar dos benefícios.
Ao contrário dos painéis solares, que ficam apoiados nos telhados, as turbinas eólicas são quase impossíveis de esconder porque dependem da altura para serem produtivas. Mesmo uma pequena turbina mede pelo menos 20 metros de altura – quase o dobro da altura de um poste telefônico comum. As lâminas podem ter entre 30 a 140 pés de diâmetro. Embora a altura de uma turbina eólica afete sua produtividade, o tamanho e a altura do gerador não estão relacionados. Uma simples turbina de 5 quilowatts pode ter entre 30 e 140 pés de altura.
Requisitos de terra e vento
Antes de instalar uma turbina, verifique os códigos de zoneamento local. Normalmente, os códigos locais podem incluir um requisito de tamanho mínimo de lote ou podem ter outras regras, como um requisito de distância mínima de uma linha de propriedade. Infelizmente, as restrições de código local costumam ser um grande obstáculo para a geração de energia eólica personalizada e são provavelmente o motivo pelo qual menos de 1% das pequenas turbinas eólicas são encontradas em ambientes urbanos.
Claro, não podemos colocar toda a culpa na burocracia local. Além de atender aos requisitos do código local, o acesso ao vento é outro fator desafiador. Independentemente do tamanho ou da produção em quilowatts, todas as turbinas eólicas precisam de acesso desobstruído aos ventos, algo bastante difícil de encontrar em comunidades densamente construídas.
Embora possa haver alguns obstáculos a serem superados, nem tudo está perdido. Muitos fabricantes de turbinas são versados em processos locais de licenciamento e geralmente estão dispostos a ajudar os clientes em sua jornada para a independência energética.
O mais recente em turbinas eólicas pessoais
Como é habitual em todos os tipos de tecnologia, o design inovador geralmente segue a demanda em massa. Embora existam alguns obstáculos que acompanham a geração pessoal de energia eólica, novas opções continuam a entrar no mercado. Empresas e startups inovadoras estão projetando e produzindo turbinas eficientes e esteticamente agradáveis para uso individual.
O Eolic é uma turbina portátil montada em um poste telescópico, que é uma ótima opção para moradores urbanos. Embora a Eolic ainda não esteja no mercado, a minúscula turbina de fibra de carbono e alumínio chamou muita atenção por seu design pequeno e poderoso.
Outra adição recente ao mercado de turbinas eólicas personalizadas é a LIAM, uma turbina compacta com uma produção que varia em média entre 300 e 2.500 quilowatts, dependendo da velocidade do vento e da altura do teto. Obviamente, o custo é provavelmente o único elemento superior ao requisito de altura. Por aproximadamente US $ 5.452, a mini turbina eólica não é tão compatível com a carteira, como é ecológica.
Depois, há a pequena, mas poderosa turbina eólica Rose, um pequeno dispositivo portátil que é compacto o suficiente para caber no porta-malas do carro. Este dispositivo em forma de rosa é extremamente silencioso, o que o torna uma ótima opção para expedições como acampamentos, churrascos no quintal e passeios na praia.
Energia eólica no Brasil
A energia gerada a partir dos ventos já é a segunda principal fonte de matriz energética brasileira. De acordo com a Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica), uma produção do parque eólico do Brasil alcançou 15,1 GW de capacidade e ultrapassou a energia gerada a partir da biomassa no ranking nacional ainda no primeiro semestre de 2019.
A capacidade total de 15 GW de energia eólica no Brasil vem com mais de 7 mil aerogeradores instalados em 601 parques eólicos distribuídos em 12 estados do país. O Nordeste concentra 86% da produção, com destaque para os estados do Rio Grande do Norte, Bahia, Ceará e Piauí; fora desta região, o principal produtor é o Rio Grande do Sul. Já estão contratados ou em construção mais de 4,6 GW, previstos para entregar até 19,7 GW em 2023.
Conclusão
O mercado de turbinas é um ímã para projetos cada vez mais eficientes e conceitos de vanguarda, muitos voltados para o proprietário individual que procura se tornar independente de energia. A principal desvantagem é o custo, que infelizmente ainda está em níveis de megawatt para a maioria.
Porém os incentivos governamentais ainda são pequenos se comparado com a iniciativa privada. É inegável o papel das Nações em fomentar e incentivar o barateamento das energias eólica, hidráulica e solar, afim de termos um Planeta mais sustentável e produtivo. Sem esse tipo de resguardo governamental o desenvolvimento tecnológico é muito menor e moroso, pois além do investimento ser limitado, o acesso as tecnologias são bem menores.
Em suma, é necessária uma conjuntura global entre a iniciativa privada (startups e projetos transcontinentais) somado aos esforços governamentais para obtenção de uma tecnologia mais produtiva e com um menor custo de produção. Seja em investimentos, seja com a isenção de tributos para estas mesmas empresas.