Novo design de turbina eólica gera seis vezes mais energia

Como todos nós sabemos, o advento das energias não poluentes vem se tornando uma demanda progressiva do mundo. Cada vez mais, se busca e investe em sistemas de geração de energia que sejam não poluidoras e produzam menor impacto ambiental. Muitas soluções surgiram nas últimas décadas na tentativa de ampliar o leque no arsenal de geração de energias renováveis. De equipamentos que acumulam energia com base nas ondas do mar aos mais sofisticados sistemas de captação e utilização da energia do sol, energia geotérmica, e claro, as usinas eólicas, que transformam o vento em energia elétrica.

Nesse contexto a energia eólica adquiriu grande visibilidade por sua taxa de retorno do investimento. Segundo a Wikipedia, a energia eólica, enquanto alternativa aos combustíveis fósseis, é renovável, está permanentemente disponível, e pode ser produzida em praticamente qualquer região. Por ser limpa, não produz gases de efeito de estufa durante a produção e requer menos terreno que outras soluções. O impacto ambiental é geralmente menos problemático do que o de outras fontes de energia.

Os parques eólicos são conjuntos de centenas de aerogeradores individuais ligados a uma rede de transmissão de energia elétrica. Os parques eólicos de pequena dimensão são usados na produção de energia em áreas isoladas. As companhias de produção elétrica cada vez mais compram o excedente elétrico produzido por aerogeradores domésticos. Existem também parques eólicos ao largo da costa, uma vez que a força do vento é superior e mais estável que em terra e o conjunto tem menor impacto visual, embora o custo de manutenção seja bastante superior. Em 2010, a produção de energia eólica era responsável por mais de 2,5% da eletricidade consumida à escala global, apresentando taxas de crescimento na ordem dos 25% por ano.

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Isso são números impressionantes e nos ajudam a entender porque hoje a energia eólica faz parte da infraestrutura elétrica em mais de oitenta países. Em alguns deles, como a Dinamarca, ela representa mais de um quarto da produção de energia total.

Pelo fato de que a energia do vento é bastante consistente ao longo de intervalos anuais, embora ainda tenha variações significativas em escalas de tempo curtas, á medida que cresce a proporção de parques de energia eólica numa determinada região, torna-se necessário aumentar a capacidade da rede de modo a absorver os picos de produção, através do aumento da capacidade de armazenamento, e até de recorrer à importação e exportação de eletricidade para regiões adjacentes quando há menos procura ou a produção eólica é insuficiente.

Outro problema inerente a esta tecnologia é que ambientalistas tem criticado os parques eólicos por afetarem a migração de certas aves, que acabam abatidas ao serem atingidas pelas pás das turbinas.

Nesse panorama, imagine só o que é uma ideia capaz de fazer uma turbina gerar seis vezes mais energia e que não mata nenhuma ave! Solução mágica?
Na verdade é um resultado de redesign:
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A turbina, batizada de INVELOX não é bonita, mas promete gerar até seis vezes mais energia do que as turbinas convencionais. Esta tecnologia não é uma palavra nova no campo da dinâmica de fluidos, mas esta nova forma de geração de energia – se for bem sucedida, claro – vai dar um poderoso impulso para toda a indústria de energia eólica do planeta.

Dê uma olhada em como ela funciona …

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Ela foi criada por uma empresa de energia chamada SheerWind de Minnesota, nos EUA. A companhia anunciou os resultados do teste da nova geração de turbinas eólicas Invelox. A empresa diz que, durante o teste de turbina pode produzir seis vezes mais energia do que as turbinas eólicas convencionais, baseados ainda no antigo modelo de moinhos de vento e torres. Além disso, o custo de produção de uma Invelox é menor que o de uma torre convencional, mudando uma questão chave que é o investimento total, permitindo assim que o parque eólico possa competir em igualdade de condições com usinas de gás natural e energia hidrelétrica!

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O sistema Invelox tem uma nova abordagem em relação à captação e geração da energia eólica, porque não depende do vento de alta velocidade, um calcanhar de Aquiles da tecnologia eólica desde sempre. A turbina Invelox é capaz de capturar o vento a qualquer velocidade, e até mesmo uma leve brisa do chão a faz funcionar. A lógica dá raiva de tão simples: O vento entra por um duto, e ao passar por uma tubulação que se estreita progressivamente, ele ganha velocidade. A energia cinética resultante aciona um gerador no chão. Ao combinar o fluxo de ar a partir do topo da torre, você pode gerar mais energia com menos pás de turbina e, mesmo com o vento leve, diz a SheerWind.

Diferente do sistema antigo onde a cabeça do rotor gira para captar o vento de qualquer direção, a Invelox tem entradas fixas para todas as direções. Assim, a captação é totalmente passiva. Como não há partes móveis externas, ela depende de menos manutenção, o que também é um fator crítico nos custos.

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Esta torre age como uma chaminé inversa, direcionando o fluxo de vento de qualquer direção até o gerador de turbina, que está perto do solo. O vento flui através de um canal estreito, que, na verdade, cria um efeito reativo, aumentando a taxa de fluxo – ao mesmo tempo que reduz a sua pressão. Este processo tem o nome de “efeito Venturi”, e que permite acelerar a rotação da turbina, situada na parte mais estreita da passagem.

Devido a isso, a torre pode gerar eletricidade até mesmo numa velocidade do vento baixa, que é extremamente importante, sobretudo nos meses de menor índice de ventos.
Essa ideia é tão simples e elegante que chega a dar raiva. Além do investimento inicial mais baixo e maior potência e eficiência, ela também resolve o problema de aves e morcegos, que muitas vezes morrem em turbinas eólicas até danificando os dispositivos.

Quanto à alegada capacidade seis veze maior, creio que deve ser vista com cautela. Sabemos que é comum que tecnologias novas surjam com grandes promessas sensacionalistas. As declarações da SheerWind são baseadas em seus próprios testes comparativos, de modo que só vou respeitar mesmo quando grupos idôneos não ligados à companhia os atestarem. Mas os caras parecem confiar no próprio taco:

Nós usamos o a turbina Invelox e instalamos também turbinas de vento tradicionais. Nós medimos a velocidade do vento e potência. Então nós colocamos o mesmo sistema de gerador de turbina de novo, medimos a velocidade do fluxo livre do vento, a velocidade do vento dentro da INVELOX e a energia gerada. Então, nós medimos a força-velocidade numa janela de 5 a 15 dias (dependendo do teste) e calculamos a geração em kWh/h, obtendo 6 vezes mais energia. Em média, os resultados variaram de 81 a 660 por cento, com uma média de cerca de 314 por cento mais energia que a turbina eólica convencional.

Se isso tudo for verdade, vejo esses caras GANHANDO MUITO DINHEIRO. Os dados mostram que a Invelox pode operar em uma velocidade de vento de 1,5 km. O susto vem do valor do equipamento. Segura seu queixo: Uma turbina eólica Invelox custa apenas 750 dólares por unidade com capacidade de 1 kilowatt!

Para efeito de comparação, o custo de uma turbina eólica tradicional em escala comercial (em 2007) foi de US$ 1,2 milhões a 2,6 milhões dólares por MW de capacidade nominal instalada. A maioria das turbinas em escala comercial, instalados hoje são de 2 MW de tamanho e tem custo de cerca de US$ 3,5 milhões para cada unidade instalada. As turbinas de vento abaixo de 100 kilowatts custam cerca de US$ 3.000 a $5.000 por quilowatt de capacidade.

Segundo o fabricante da Invelox, o sistema também tem a capacidade de conectar vários geradores de turbina, isto é, reaproveitando a saída de cada turbina para alimentar uma outra!

A produção em grande escala e vendas diretas das turbinas já estão programadas para este ano (2014).

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27 comentários em “Novo design de turbina eólica gera seis vezes mais energia”

  1. Cara que que coisa linda de se ver, serio. Lembrando o recente acontecido com o traje robotico que foi fuzilado por criticas negativas desacreditando o projeto e o dinheiro publico gasto nele. INVESTIMENTO EM PESQUISA é a palavra de ordem nos paises bem sucedidos. Logo os paises europeus se tornarão independentes de energia fossil. Seria interessante ver essa tecnologia sendo implementada aqui no Brasil, mesmo o nosso sistema hidreletrico sendo renovavel, vem se tornando um problema por causa do aumento da inconstancia das chuvas.

    E eu acho que esse sistema pode ser ainda mais rentavel se as torres forem mais altas e com mais segmentos de entrada de ar, pois o vento é mais forte e constante em altitudes maiores.

    Agora o problema dos passaros e morcegos eu acho que não muda muito, eles ainda podem morrer se entrarem sem querer dentro do tunel de vento, mas isso pode ser resolvido colocando uma rede de proteção

    • Você sabe que o “investimento” no tal traje não vai trazer benefício algum ao Brasil, não sabe? foi uma doação a uma universidade AMERICANA. Qualquer patente gerada nesta pesquisa será apropriada pelos americanos e só. A única vantagem do Brasil seria poder dizer que o tal pesquisador era brasileiro, mas nem isso vai dar, já que ele está 10 anos atrás em pesquisas do que seus competidores ingleses e canadenses.

  2. Se ligar um ventilador soprando pra dentro dela alimentado pela própria energia que ela produz e isso tornar o sistema autossuficiente, teríamos um moto-contínuo?

  3. Quem mais consegue visualizar casas com várias dessas estruturas no ponto mais alto do telhado, gerando energia para a residência?

    Essa, como disse o Philipe, é uma daquelas invenções que “dão raiva” de tão simples e tão genial. Fiquei esperando o texto citar que o equipamento também coleta o vento de qualquer direção, enquanto as turbinas eólicas comuns necessitam de estudos complexos para sua fixação (não sei se o conjunto de hélices pode se girado).

    • Então, como essa coisa capta o vento quase na mesma altura que libera, o impacto dele sobre o vento é o mesmo de qualquer obstaculo sólido, como uma pedra, uma árvore e uma casa. Ambientalmente ele é impacto zero sobre o vento.

  4. O futuro energético tem nome e sobrenome, energia solar. Toda energia que usamos é, de algum jeito solar, o etanol tem origem solar, uma vez que foram os pigmentos fotossintetizantes que permitiram a aparição dele. As hidrelétricas só existem por causa das correntes de água que surgem quando o liquido passa de um lugar mais alto para um mais baixo, e as águas chegam nos planaltos por meio da evaporação, cuja energia é oriunda do sol. O petróleo tem o seu surgimento vinculado a organismos biológicos, que indiretamente ou diretamente, dependiam do sol. Com os ventos não é diferente, são os raios solares que convertem-se em energia térmica e geram perturbação que se transformam em correntes de ar, os ventos. Como podem ver, todas as nossas matrizes energéticas são oriundas do sol. Pra que ficar buscando intermediários se podemos pegar direto da fonte? É mais barato comprar do produtor do que do distribuidor.

    • Bem observado. Mas nem todas as fontes energéticas são de natureza solar. A energia nuclear não é. A energia geotérmica vem do calor proveniente do nucleo do nosso planeta, e não do Sol, mas poderíamos argumentar que sem o sol nem existiria Terra, hehe.
      No entanto, não penso que somente o uso da energia solar primária seja a saída para a redução do custo da energia do mundo. A mistura de todas as energias limpas parece bastante promissora, até porque certas regiões o planeta são mais inundadas de luz solar que outras. Países como a Grã Bretanha, que vivem o ano todo praticamente sob um céu nublado, se beneficiariam pouco de painéis solares. Por outro lado, com um mar sempre agitado, e muito vento eles poderiam se beneficiar de outras alternativas de energia limpa. A chave da mudança do paradigma energético está na redução maciça dos custos.

  5. É, essa idéia é muito bacana e a teoria é incrível. Mas será que é tão eficiente assim? Pensa que você vai redirecionar o vento pra jogar em uma turbina abaixo. Tudo isso gera uma perda bem significativa de energia. Mesmo assim ele dizem que podem chegar à picos de 700% de produção de energia baseada no sistema de torres atual? Isso ainda com 1/5 do valor do sistema atual??? Acho que seu comentário sobre esperarmos uma análise mais neutra ser o mais importante é o que devemos fazer!

    Quero acreditar e vou pesquisar. Se isso for verdade e esse projeto for em frente, juro que vou reverter minha empresa de importação pra botar isso no Brasil!!

    Bom post, Philipe! Cada dia mais fã do MundoGump!

  6. Fantástica ideia. As vezes o simples esta na cara da gente e não conseguimos enxergar. Imagina que há alguns anos atrás usávamos carburadores que tem o mesmo princípio de aumento de velocidade do vento para aumentar a mistura ar/combustível que adentrava na câmera de compressão do motor dos carros. A churrasqueira e a lareira é um bom exemplo também dentro de casa. Mas a sacada mais impressionante é as várias aletas fixas do topo que coletam o vento de qualquer posição sem agente mecânico e eletrônico para buscar o melhor vento como os aerogeradores atuais.

  7. A ideia é bem interessante mas não acredito que dê o ganho que promete. A potencia gerada por um aerogerador depende da área varrida pela pá. Como esse equipamento parece bem menor a potencia seria menor.

  8. Já que o assunto é novidade na tecnologia de geração eólica, descobri uma tecnologia brasileira que, para mim, é a descoberta do “santo graal” da geração eólica.
    Deem uma olhada e me respondam o que vocês (especialistas) acham.
    http://www.eolix-energy.com.br

  9. Prezados,
    Uma ideia simples e prática, que funciona aparentemente com baixas velocidades de vento e poderá ser repotenciada com várias turbinas. E a lei de Newton? Não vejo como gerar muita energia. Os físicos que façam as contas.
    Acho que nos dias em que não houver vento, poderá ser apoiada por placas fotovoltaicas. E quando houver muita chuva e também não houver vento, poderá virar captador de água. Terá que ter algumas telas para não captar os pássaros. Estranho terem poucas plantas piloto, desde 2013, se o produto é mesmo tão bom.

  10. Sei não, pode ser só sensacionalismo mesmo. Visto daqui, a raso e apressado, o projeto parece não considerar a água da chuva que se acumularia na curva inferior da saída, anulando o efeito acelerador, unica e propalada vantagem da engenhoca, alem de, se no Brasil, vir se tornar um mini bioma pra toda especie de larva, batráquios e insetos, inclusive a temida dengue… sei não…pela minha experiência, engenheiros criam uma solução e dez problemas adjacentes, consequentes e “inesperados” segundo eles próprios…

  11. aproveito a oportunidade para parabenizar a fala do Philipe ai em cima, o sol é a fonte da vida na terra. Agora, aqui temos brasileiros inteligentes, criativos e financiamento barato do finep e do BNDS com apoio técnico do Sebrae, etc. O problema e localizado, especifico e tipificado no código penal…A ganancia da autoridade publica que ira fornecer os documentos, patentes, alvarás, licenças etc e etc… de dez em dez por cento esvai-se a viabilidade do projeto. vide aerotrem.

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