Energia Eólica

A energia eólica – produzida a partir da força dos ventos – é abundante, renovável, limpa e disponível em muitos lugares. Essa energia é gerada por meio de aerogeradores, nas quais a força do vento é captada por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. A quantidade de energia transferida é função da densidade do ar, da área coberta pela rotação das pás (hélices) e da velocidade do vento.

A avaliação técnica do potencial eólico exige um conhecimento detalhado do comportamento dos ventos. Os dados relativos a esse comportamento – que auxiliam na determinação do potencial eólico de uma região – são relativos à intensidade da velocidade e à direção do vento. Para obter esses dados, é necessário também analisar os fatores que influenciam o regime dos ventos na localidade do empreendimento. Entre eles pode-se citar o relevo, a rugosidade do solo e outros obstáculos distribuídos ao longo da região.

A utilização dessa fonte para geração de eletricidade, em escala comercial, começou na década de 1970, quando se acentuou a crise internacional de petróleo. Os EUA e alguns países da Europa se interessaram pelo desenvolvimento de fontes alternativas para a produção de energia elétrica, buscando diminuir a dependência do petróleo e carvão.

No Brasil foi últimos 10 anos que a geração de energia através da fonte eólica teve grande avanço no seu desenvolvimento, quando então se atingiu o patamar de 6,5GW de potencia instalada. A projeção é de que nos próximos 8 anos este número alcance 23 GW.

O Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, elaborado pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel), mostra um potencial bruto de 143,5 GW, o que torna a energia eólica uma alternativa importante para a diversificação do “mix” de geração de eletricidade no País. O maior potencial foi identificado na região litoral do Nordeste e no Sul e Sudeste. O potencial de energia anual para o Nordeste é de cerca de 144,29 TWh/ano; para a região Sudeste, de 54,93 TWh/ano; e, para a região Sul, de de 41,11 TWh/ano.

Ainda que a principal referência de potencial eólico do Brasil, o Atlas do Potencial Eólico Brasileiro (Amarante et al., 2001), não apresente avaliações a respeito da potencialidade energética dos ventos na plataforma continental do vasto litoral brasileiro – que tem nada menos que 7.367 km de extensão e conta com avançado desenvolvimento em tecnologias offshore em função do desenvolvimento e capacitação para a prospecção e produção de petróleo e gás natural neste ambiente – esta alternativa não pode ser ignorada e esta via deve ser ainda cuidadosamente avaliada, tendo em vista que estes projetos apresentam um maior volume específico de energia elétrica gerada ao beneficiarem-se da constância dos regimes de vento no oceano.

As aplicações mais favoráveis desta fonte energética no Brasil estão na integração ao sistema interligado de grandes blocos de geração nos sítios de maior potencial. Em certas regiões, como por exemplo, a região Nordeste, no vale do Rio São Francisco, pode ser observada uma situação de conveniente complementaridade da geração eólica com o regime hídrico, seja no período estacional ou na geração de ponta do sistema – ou seja, o perfil de ventos observado no período seco do sistema elétrico brasileiro mostra maior capacidade de geração de eletricidade justamente no momento em que a afluência hidrológica nos reservatórios hidrelétricos se reduz. Por outro lado, no período úmido do sistema elétrico brasileiro, caracterizado pelo maior enchimento destes reservatórios, o potencial de geração eólica de eletricidade se mostra menor.Assim, a energia eólica se apresenta como uma interessante alternativa de complementariedade no sistema elétrico nacional.

Embora se insira dentro do contexto mundial de incentivo por tecnologias de geração elétrica menos agressivas ao meio ambiente, como qualquer outra tecnologia de geração de energia, a utilização dos ventos para a produção de energia elétrica também acarreta em alguns impactos negativos – como interferências eletromagnéticas, impacto visual, ruído, ou danos à fauna, por exemplo. Atualmente, essas ocorrências já podem ser minimizadas e até mesmo eliminadas por meio de planejamento adequado, treinamento e capacitação de técnicos, e emprego de inovações tecnológicas.

 

Aspectos ambientais ligados à operação de usinas eólicas

Emissão de gases poluentes

O Brasil, por possuir uma matriz de geração elétrica composta predominantemente por fontes renováveis – principalmente de origem hídrica – apresenta grandes vantagens no que se refere à emissão evitada de CO2.

Além do aspecto de diversificação da matriz energética, uma outra possibilidade atraente para empreendimentos baseados no aproveitamento da energia eólica inclui a comercialização do CO2 evitado por meio dos certificados de redução de emissão de carbono conforme preconizado no âmbito do Protocolo de Kyoto, e que nos dias atuais carece de uma regulamentação mais clara.

Das tecnologias disponíveis com emissões de CO2 abaixo do nível da energia eólica, somente as grandes hidrelétricas são hoje comercialmente competitivas. Entretanto, a utilização de grandes hidrelétricas tem sido discutida em países como o Canadá e o Brasil (dois países que apresentam grandes plantas hidrelétricas instaladas cada vez mais longe dos centros consumidores), onde a decomposição da vegetação submersa nos grandes reservatórios produz uma quantidade substancial de metano, que registra um potencial de aquecimento 50 vezes maior do que o CO2.

Embora as emissões de CO2 decorrentes das grandes barragens não se dêem no mesmo patamar das emissões de CO2 originadas da queima de combustíveis fósseis em termoelétricas, gases como o CH4 e N2O – oriundos da decomposição do material orgânico – possuem, respectivamente, um potencial de aquecimento global 56 e 280 vezes maior do que o CO2, para um horizonte de 20 anos (Oliveira, 2000).

 

O uso do solo e a adequação da topografia

Poluição visual

A reação visual às estruturas eólicas varia de pessoa para pessoa. Trata-se de um efeito que deve ser levado em consideração, na medida em que o aumento do rendimento das turbinas eólicas vem acompanhado pelo aumento em suas dimensões e na altura das torres. Como conseqüência, também o espaço requerido entre as turbinas torna-se maior, diminuindo, portanto, a densidade na área da fazenda eólica – o que possibilita o aproveitamento do solo para usos alternativos no entorno do empreendimento.

Dentre as diferenças de percepção destes empreendimentos, a turbina eólica pode ser vista como um símbolo de energia limpa e bem-vinda, ou, negativamente, como uma alteração de paisagem. A forma de percepção das comunidades afetadas visualmente pelos parques eólicos também depende da relação que essas populações têm com o meio ambiente. Acrescenta-se que os benefícios econômicos gerados pela implantação das fazendas eólicas muitas vezes são cruciais para amenizar potenciais atitudes ou percepções negativas em relação à tecnologia (EWEA, 2004). A paisagem modificada pelas fazendas eólicas traz outra possibilidade: a de atrair turistas, o que é um fator de geração de emprego e renda.

Impacto sobre a fauna

Um dos aspectos ambientais a ser enfatizado diz respeito à localização dos parques eólicos em áreas situadas em rotas de migração de aves. O comportamento das aves e as taxas de mortalidade tendem a ser específicos para cada espécie e para cada lugar.

Ao analisar os estudos sobre os impactos na fauna alada, observa-se que parques eólicos podem trazer impactos negativos para algumas espécies. Entretanto, estes impactos podem ser reduzidos a um nível tolerável por meio do planejamento do futuro da geração eólica, considerando aspectos de conservação da natureza (EWEA, 2004) como “evitar a instalação de parques eólicos em áreas importantes de habitat; evitar áreas de corredor de migração; adotar arranjo adequado das turbinas no parque eólico; usar torres de tipos apropriados (tubulares); e utilizar sistemas de transmissão subterrâneos”.

O ruído é outro fator que merece ser mencionado, devido não só à perturbação que causa aos habitantes das áreas onde se localizam os empreendimentos eólicos, como também à fauna local – como, por exemplo, a sua interferência no processo reprodutivo das tartarugas.

Outros aspectos ambientais

O impacto sobre o solo ocorre de forma pontual à área de instalação da base de concreto onde a turbina é instalada. Vários testes de compactação do solo são feitos para avaliação das condições de instalação de cada turbina. Por não haver uso de combustíveis fósseis, o risco de contaminação do solo por resíduo líquido devido à operação e manutenção de parques eólicos é reduzido ou quase nulo. Esta característica minimiza também os riscos de contaminação do lençol freático.

É importante lembrar que a taxa de ocupação no solo de uma turbina eólica está restrita à pequena área referente à construção da base de concreto para sustentação de toda a máquina: a área em torno da base de concreto fica totalmente disponível para o aproveitamento agrícola ou pecuário; e a vegetação em torno da turbina eólica pode ser mantida intacta.

 

A energia eólica e o Programa de Incentivos às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa)

Em abril de 2002 o Governo Federal criou, por meio da Lei nº 10.438, o Programa de Incentivos às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa). Com o objetivo de ampliar a participação das fontes alterantivas na matriz elétrica, o Proinfa consolidou  em sua primeira fase, a instalação de 3.300 MW de potência no sistema elétrico interligado – sendo 1.423 MW de usinas eólicas, 1.192 MW de pequenas centrais hidrelétricas (PCH) e 685 MW de biomassa.

Dentre outros benefícios, o Proinfa apresentou:

“a diversificação da matriz energética e a conseqüente redução da dependência hidrológica;

“a racionalização de oferta energética por meio da complementaridade sazonal entre os regimes eólico, de biomassa e hidrológico, especialmente no Nordeste e Sudeste. No rio São Francisco, por exemplo, cada 100 megawatts médios produzidos por fonte eólica proporcionaria uma economia de água da ordem de 40 m3/s;

“a possibilidade de elegibilidade, referente ao Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), pela Comissão Interministerial de Mudança Global do Clima, criada pelo Decreto Presidencial de 7 de julho de 1999, dos projetos aprovados no âmbito do Proinfa”.

“a consolidação da geração eólica como parte importante da matriz energética do Brasil, com intenso desenvolvimento de uma completa cadeia produtiva, desde a instalação de grandes fabricantes internacionais de equipamentos bem como a criação de uma cultura técnica necessária ao desenvolvimento e gerenciamento de novos projetos na área.

 

Energia Eólica em Santa Catarina

A contribuição da geração eólica é ainda pouco representativa na matriz energética catarinense. Atualmente, existem parques eólicos em operação na região de Água Doce e Bom Jardim da Serra.

Dentre as dificuldades consideradas no cenário de desenvolvimento da geração eólica em Santa Catarina, se destaca o fator de capacidade relativamente baixo dos parques eólicos já em operação, quando comparados a parques instalados nos Estados do Rio Grande do Sul, Bahia, Piauí, Rio Grande do Norte e Ceará, por exemplo. Esta característica é própria do regime de ventos dominante no Estado. Contudo, os parques de Santa Catarina estão mais próximos centros consumidores de carga, o que justificaria a instalação, pois a geração mais baixa seria compensada por perdas elétricas menores na transmissão.

Ainda assim, medições de vento distribuídas sobre o Estado durante um período de 4 anos, apontam para uma capacidade de produção anual de cerca de 3.700GWh, notadamente no sudeste de Santa Catarina.

Com relação às possibilidades de incentivo à expansão da geração eólica no Estado, há alguns pontos a serem considerados.

O licenciamento ambiental, de maneira geral, tem sido apontado como um dos entraves principais no desenvolvimento de projetos renováveis não só em Santa Catarina, como em todo o território nacional.

No licenciamento ambiental de empreendimentos eólicos, houve um grande avanço em julho de 2014, com a aprovação da resolução 462 do CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente. Além de uniformizar as regras de licenciamento de usinas – e resolver, com isso, as disparidades de exigências e critérios entre os órgãos estaduais –, a nova legislação permite o licenciamento prévio de complexos eólicos inteiros, em vez de licenciar cada parque separadamente, como era feito até então. Isto aumenta a celeridade dos processos de licenciamento e incentiva o empreendedor, que por sua vez observa a possibilidade de redução dos prazos para início da operação comercial, resultando também na alocação de menos recursos nos processos de licenciamento.

Com relação aos aspectos técnicos, existe uma tendência cada vez maior ao uso de torres de concreto em substituição às torres metálicas. Em função da busca de melhor aproveitamento dos ventos, as torres, rotores e pás estão cada vez maiores, o que leva à necessidade do uso do concreto, que apresenta maior resistência e possibilita dividir a torre em segmentos e não tem as dimensões limitadas pelo transporte.

Outra vantagem no uso de torres de concreto é a questão logística, uma vez que sua adoção permite a montagem das torres no próprio local de implantação, reduzindo custos e riscos de danos aos equipamentos, relacionados ao transporte.

Uma importante inovação tecnológica que está em estudo passa pela fabricação de pás bi ou tripartidas. Alguns fabricantes fora do Brasil já trabalham no desenvolvimento de protótipos para avaliar os impactos dessa alternativa no desempenho das pás, mas o mercado ainda tem dúvidas sobre as garantias desta solução. Uma vez consolidada esta alternativa, a mesma seria bastante interessante para o cenário eólico catarinense, visto que os melhores potenciais de ventos são verificados em regiões serranas, de difícil acesso.

Irá contribuir positivamente para alavancar o desenvolvimento do setor eólico, o estabelecimento de  fabricantes de aerogeradores em Santa Catarina. Um importante fabricante catarinense e mundial de equipamentos elétricos, a WEG, desenvolveu e lançou no mercado sua linha de aerogeradores, o que fortalece a cadeia produtiva do Estado. É importante que se estabeleça uma política de benefícios fiscais a empreendimentos eólicos no Estado que utilizem equipamentos fabricados também em território local. Tal política pode ser baseada em benefícios fiscais graduais, ou seja, diretamente proporcionais à quantidade de fornecimento realizado por fabricantes catarinenses.

A capacitação de recursos humanos também é importante para complementação da cadeia produtiva eólica. Criação e fortalecimento de programas educacionais que divulguem as energias renováveis e capacitem mão de obra especializada no Estado são necessários. A criação de parcerias entre empreendedores e instituições de ensino, bem como o envolvimento de centrais de estágios e recrutamento, também são ações importantes no sentido de fomentar o desenvolvimento das energias renováveis em Santa Catarina.