O Efeito Meissner em Super Turbinas Eólicas

Pró-Reitoria de Graduação
Curso de Física
Trabalho de Conclusão de Curso
O EFEITO MEISSNER EM SUPER TURBINAS EÓLICAS
Autor: Oscar Cardoso Araújo
Orientador: Dr. Paulo Henrique Guimarães
1
Brasília - DF
2011
RESUMO
Este trabalho trata de uma pesquisa bibliográfica e tem como finalidade apresentar a
proposta da super turbina eólica para a geração de energia elétrica com melhor custobenefício, turbina esta que utiliza a tecnologia de levitação magnética (Maglev). Com o objetivo
de explicar como o efeito Meissner presente nesta tecnologia, usarei a fundamentação teórica
sobre: eletromagnetismo e supercondutividade, como uma maneira de perceber a implicação
social dos conceitos físicos. Esta abordagem surgiu da necessidade de entender a levitação
magnética, curiosidade de muitos, no funcionamento de máquinas que levitam. A este respeito
pode-se citar ainda dois outros exemplos da presença do efeito Meissner: trens de levitação
magnética, conhecidos como trens Maglev; e os aceleradores de partículas a exemplo do LHC,
já abordados em outros artigos.
Palavras-chave: Supercondutividade, Levitação magnética, Super turbinas eólicas.
1. Introdução
Desde a antiguidade a energia proveniente do movimento dos ventos
vem sendo utilizada para mover barcos, moer alimentos e bombear água.
Atualmente a força dos ventos ganhou aplicação, em muitos países, na
geração de energia elétrica, por exemplo: Estados Unidos, Dinamarca,
Canadá, Alemanha, Suécia e China; que são os grandes pioneiros desta
tecnologia.
Ao longo do século XVIII já era empregado o principio de energia eólica
para a obtenção de farelos alimentares, no entanto o cata vento ainda não
possuía finalidade de geração de energia elétrica. Posteriormente com o
surgimento dos motores elétricos, foi possível pela primeira vez gerar
eletricidade a partir do vento. Em seguida os motores elétricos deram lugar às
turbinas comuns. Porem continuou a insatisfação com relação ao custo
beneficio para a transformação em energia elétrica, foi assim que se pensou na
tecnologia de super turbinas. As super turbinas são turbinas de tamanho
ampliado, melhoradas no quesito desempenho, pois utilizam levitação
magnética, o que as tornam conversores de energia mecânica para energia
elétrica com uma relação custo beneficio menos elevado.
2
No entanto para reduzir as dissipações de energia mecânica em energia
térmica por atrito entre as superfícies pensou-se na aplicação de novos
conceitos físicos, a exemplo do efeito Meissner. Esta evolução se destaca
como o caminho mais ecológico para obtenção de energia renovável. As
perdas por atrito constituíam dois problemas: um ligado ao rendimento do
motor das turbinas convencionais e outro ao custo final da energia elétrica que
é mais alto nos motores com rolamentos que o custo obtido com o efeito
Meissner.
Segundo Dutra (2001) no final do século XIX e todo o século XX, a
utilização dos ventos para a geração de energia elétrica foi marcada por
grandes desafios em pesquisa e desenvolvimento. Ainda hoje cogita-se que a
construção de uma super turbina além de exigir um estudo de terreno
complexo, requer uma melhora na relação custo beneficio da construção do
aparelho. Pois o custo da energia elétrica depende também dos gastos para se
implementar a tecnologia.
A Maglev turbina é capaz de gerar 1 GW de potência, o que daria para
alimentar 750.000 casas por trimestre e pode durar mais de 500 anos devido a
ausência de atrito nas peças principais.
A partir do que vem sendo apresentado neste trabalho construiremos
uma explicação de como funciona a super turbina eólica. Consequentemente,
torna-se necessário explanar os fundamentos teóricos de eletromagnetismo no
qual o efeito Meissner está inserido.
2. Metodologia
Utilizou-se os artigos encontrados na bibliografia para pesquisar o
tema: O efeito Meissner em super turbinas eólicas. Assim partindo apenas do
tema a organização do raciocínio foi indutivo. As palavras chaves foram
pesquisadas em livros, artigos e internet (Google acadêmico) então se iniciou à
análise do material a fim de ressaltar apenas as noções relevantes ao tema
conforme descrito a seguir. Após uma leitura textual, com o objetivo de formar
uma visão geral da obra, uma segunda leitura foi feita com o objetivo de
3
aprofundamento e codificação dos principais conteúdos. Os textos foram então
codificados, resumidos, analisados e comentados e os diversos autores
correlacionados, visando fundamentar as respostas fornecidas à questão de
pesquisa. Após a redação da primeira versão do texto, foram feitas revisões em
duas etapas para o aperfeiçoamento da abordagem e verificação da correta
incorporação dos aspectos formais.
Em uma segunda fase os textos foram analisados sob um enfoque
qualitativo-analítico e inseriu-se uma abordagem quantitativa no que diz
respeito ao contexto energético brasileiro. A pesquisa aponta para o
surgimento de uma solução energética mundial.
3. Fundamentação teórica
Segundo Tipler (2006) as forças naturais de origem elétrica e
magnética eram observadas em contextos históricos independentes, mas em
meados do século XIX um grupo de pesquisadores conseguiu unificar os dois
campos de estudo e assentar os alicerces de uma nova concepção da
estrutura física dos corpos.
No final do século XVIII Charles-Augustin de Coulomb e Henry
Cavendish haviam determinado as leis empíricas que regiam o comportamento
das substâncias eletricamente carregadas e o dos ímãs. Embora a similaridade
entre as características dos dois fenômenos indicasse uma possível relação
entre eles, só em 1820 se obteve prova experimental dessa relação, quando o
dinamarquês Hans Christian Oersted, ao aproximar uma bússola de um arame
que unia os dois pólos de uma pilha elétrica, descobriu que a agulha imantada
da bússola deixava de apontar para o norte, orientando-se para uma direção
perpendicular ao arame.
Pouco depois, André-Marie Ampère demonstrou que duas correntes
elétricas exerciam mútua influência quando circulavam através de fios próximos
um do outro. Jean Baptiste Biot e Felix Savart, a partir de suas investigações
sobre a força magnética entre um condutor com corrente e um ímã, chegaram
a uma expressão para campo magnético no espaço em termos da corrente que
produzia este campo. Usaram um ímã permanente para medir a força
4
magnética nas proximidades de um fio comprido e analisaram os resultados em
termos do campo magnético produzido por elementos de corrente ao longo do
fio. (SERWAY & RAYMOND, 2004).
3.1. Força magnética
Conforme mostrado na Figura 1, sabe-se que o vetor força magnética F
atua perpendicularmente ao vetor velocidade v. Portanto, um campo magnético
constante e uniforme não pode nem aumentar nem diminuir a velocidade
escalar da partícula em movimento, mas pode somente desviar a sua trajetória;
isto é, a força só pode variar a direção de v. Este resultado pode parecer violar
a segunda lei de Newton, mas lembre-se de que ela, F = ma, diz respeito a
vetores: quando existe uma variação no vetor velocidade v, mesmo que seja
apenas em direção, existe uma aceleração. (HALLIDAY, RESNICK E
WALKER, 1996).
Figura 1: Mostra a direção e o sentido da força magnética.
Extraída de: http://www.new-digital.net/fisica/forca-magnetica-sobre-cargas/
3.2 A lei de Biot-Savart
Sabe-se que uma carga q em movimento gera um campo elétrico e
magnético em torno de si. A lei de Biot – Savart estabelece o campo de
indução magnética B em um ponto nas proximidades de um condutor
atravessado por uma corrente I. Esta lei é análoga à lei de Coulomb para
campo elétrico de uma carga pontual. A fonte de um campo magnético é uma
r
r
carga móvel qν ou um elemento de corrente Idl , assim como uma carga q é
a fonte de um campo eletrostático.
5
O campo magnético diminui com o quadrado da distância à carga móvel
ou elemento de corrente, assim acontece análogo ao campo elétrico. No
entanto, os aspectos direcionais dos campos elétricos e magnéticos são
bastante deferentes. Olhando para figura 2 observa-se que o campo elétrico
aponta na direção radial de r̂ desde a carga pontual até o ponto P1 do campo
r
magnético (para uma carga positiva), ou comprimento dl no caso de um
elemento de corrente I . Conforme o Tipler (2006), o campo magnético
produzido por um elemento de corrente elétrica é então dado pela equação (1):
r
r µ 0 Idl × rˆ
dB =
(1)
2
4π r
Figura 2: O elemento de corrente produz um campo magnético no ponto P1
r
que é perpendicular a Idl e a r̂ . Extraída de: TIPLER, Paul A. Física - Eletricidade e
Magnetismo, Ótica - Vol. 2 - 5ª Ed. São Paulo, 2006.
3.3. O campo magnético devido a uma espira de corrente
r
Por um elemento de corrente Idl de uma espira percorrida por
r
corrente, de raio R e o vetor unitário r̂ , que é direcionado do elemento Idl para
o centro da espira da figura 3. Conforme Tipler (2006) o campo magnético no
centro da espira devido a esse elemento de corrente é direcionado ao longo do
eixo da espira, isto é, perpendicular ao plano da espira, e seu módulo é dado
por:
6
dB =
µ
Idlsenθ
2
4π
R
0
(2)
Figura 3: Elemento de corrente para calcular o campo magnético no
centro de uma espira com corrente. Extraída de: TIPLER, Paul A. Física - Eletricidade e
Magnetismo, Ótica - Vol. 2 - 5ª Ed. São Paulo, 2006.
r
Onde θ é o ângulo entre dl e r̂ que é 90º para cada elemento de
corrente de modo que senθ = 1. Uma vez que R é o mesmo para todos os
elementos, então temos
B = ∫ dB =
µ
I
dl
2
4π R ∫
0
(3)
r
Esta integral dl fechada em torno de toda espira fornece o comprimento
total 2πR , da circunferência da espira. Portanto, o campo magnético no centro
da espira é dado por:
B=
µ
I
2π R =
2
4π R
0
µ I
0
2R
(4)
3.4. Indução magnética
Em 1830, Michael Faraday e Joseph Henry chegaram à conclusão de
que uma corrente elétrica pode ser induzida em um circuito por um campo
magnético variável. Como consequência de um campo eletromagnético
7
variável, observa-se o surgimento de uma força eletromotriz (fem). Este
fenômeno é chamado de indução magnética (TIPLER, 2006).
Campos magnéticos variáveis podem resultar de correntes variáveis ou
do movimento de ímãs. Os processos de indução magnética podem ser
resumidos por uma única relação, conhecida como lei de Faraday. Esta lei
relaciona a fem induzida em um circuito e o fluxo que atravessa o circuito
(TIPLER, 2006).
3.5. Fluxo magnético
O fluxo magnético de qualquer campo vetorial através de uma superfície
pode ser obtido fazendo uma analogia ao fluxo de um campo elétrico através
de um elemento de área sobre a superfície dA , sendo n̂ a normal unitária
(TIPLER, 2006).
Figura 4 – Superfície atravessada por um campo de indução magnético B.
Extraída de: http://www.brasilescola.com/fisica/fluxo-magnetico-lei-faraday.htm
Por meio da figura 4 podemos entender os termos da equação que diz
que:
φm = BA cos θ
(5)
Em termos simples φm é o fluxo magnético, B são linhas de campo
magnéticas inclinadas em relação à normal, A é a área da superfície
8
atravessada pelas linhas de campo e θ é o ângulo formado entre as linhas de
campo e a normal.
O fluxo magnético pode ser alterado por uma variação da área da
superfície, ou pela variação da indução magnética, ou ainda pela variação da
posição da superfície no campo.
3.6 Condutividade
É a capacidade de conduzir corrente elétrica sob aplicação de uma
tensão. Existem bons condutores de eletricidade a exemplo do cobre e do ouro
e existem condutores muito pobres (CEFET/ SC, 2003).
Um exemplo de condutor pode ser visto na Figura 4:
Figura 5: Portadores de carga elétrica atravessando um condutor.
Extraída de: http://fisicanoblog.blogspot.com/2010_04_01_archive.html.
3.7. Supercondutividade
A supercondutividade é uma propriedade física intrínseca ao material
que se caracteriza por uma condutividade elétrica alta quando atingida uma
temperatura crítica.
O fenômeno da supercondutividade foi observado, pela primeira vez,
em 1911, por Heike Kamerling Onnes. Após ter conseguido a liquefação do gás
9
hélio, que ocorre a uma temperatura muito baixa, ele observou que a
resistência elétrica dos materiais diminuía ao resfriá-los, e na tentativa de
chegar ao zero absoluto, ele conseguiu uma temperatura mínima de
aproximadamente 4,2 K (MASSONI, 2009).
Esta temperatura de 4,2 K foi conseguida por Onnes enquanto ele
observava o comportamento do mercúrio (Hg) que nesta condição passou a
conduzir corrente sem resistência elétrica. A interpretação de Onnes para o
repentino desaparecimento da resistência explicava-se por uma transição de
fase de um estado resistivo normal para um estado supercondutor, no qual a
resistividade é nula quando a temperatura crítica (Tc) é atingida (HALLIDAY,
RESNICK E WALKER, 1996).
O estado supercondutor apresenta propriedades importantes. Podendo
ser caracterizado por: resistência nula, transição de fase e efeito Meissner.
Assim quando submetido a um campo magnético externo aplicado, sobre o
efeito de temperaturas inferiores a temperatura crítica (Tc), ocorre a anulação
total da indução magnética do interior do material supercondutor. Este é o
chamado Efeito Meissner conforme mostrado abaixo na Figura 5:
Figura 6: Fuga de resistividade elétrica abaixo de uma temperatura crítica Tc,
foi descoberto no elemento mercúrio por Kamerlingh-Onnes em 1911.
Extraído de: http://hoffman.physics.harvard.edu/materials/organic/background.php.
10
3.8. Teoria BCS
De acordo com a teoria microscópica de Bardeen, Cooper e Schrieffer
que explica a supercondutividade, o elétron num sólido passando próximo de
íons adjacentes da rede atuará sobre os mesmos, pela interação de Coulomb
transferindo momento aos íons da rede fazendo com que se movam
ligeiramente juntos. Devido as propriedades elásticas da rede de íons, esta
região de maior densidade de cargas positivas, se propagando como uma
onda portadora de momento através da rede.
A rede emite um fônon, assim o momento levado pelo fônon foi cedido
pela rede, isto é a rede sofreu variação de momento. Se um segundo elétron
passa próximo a região de maior densidade de cargas, sofrerá uma interação
atrativa de Coulomb, consequentemente poderá absorver todo momento
carregado pela rede. Isto significa que o segundo elétron absorverá o fônon e
também o momento fornecido pela rede (EISBERG e RESNICK, 1979).
A teoria BCS mostra que a atração entre dois elétrons é devido a uma
sucessão de trocas de fônons que pode ligeiramente superar a repulsão
exercida sobre eles. Devido a interação de Coulomb (blindada) de cargas
idênticas, assim os dois elétrons formam um estado ligado, que possui spin
total nulo, denominado par de Cooper.
Mais precisamente, um elétron se deslocando pelo material, distorce
ligeiramente a rede, que por sua vez, gera uma concentração transiente de
carga positiva efetiva. Outro elétron que estiver próximo poderá ser atraído
formando assim um par com o primeiro. Dessa forma, ao passarmos uma
corrente elétrica por um supercondutor não há dissipação de energia por efeito
Joule, pois não existem colisões entre os elétrons e a rede, caracterizando a
resistividade nula. (EISBERG e RESNICK, 1979).
4. Efeito Meissner
O Efeito Meissner foi descoberto por Walter Meissner e Robert
Ochsenfeld, em 1933, e é atribuído a super correntes induzidas na superfície
da amostra o que resulta na expulsão do campo magnético. A expulsão do
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campo magnético significa que, quando um supercondutor é inserido em um
campo magnético, uma corrente é gerada automaticamente ao longo de sua
superfície que anula exatamente o campo magnético dentro do supercondutor.
Este fenômeno é chamado de efeito Meissner (HOFFMAN, 1996).
Uma síntese destas afirmações encontra-se na figura 7 abaixo:
Figura
7:
Apresenta
um
resumo
das
características
marcantes
da
supercondutividade. (ROCHA E FRAQUELLI, 2004).
4.1 Como funcionam as super turbina de levitação?
O traço de maior relevo do funcionamento desta tecnologia é sem
dúvida o fato da turbina ter ausência de atrito do eixo vertical com o corpo que
sustenta as pás. Isto se deve a utilização do efeito Meissner em todos os locais
que geralmente entrariam em contato. Veja a Figura 8 abaixo:
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Figura 8: Direcionamento dos ventos, o que preocupa os ecologistas, por
direcionar também aves até as hélices. Extraído do vídeo intitulado:
REGENEDYNE Wind Turbine, do youtube.
Segundo Silva (1999) de maneira geral, pode-se dizer que o regime
dos ventos é influenciado por: acidentes topográficos, altura, distância,
obstáculos, rugosidade do terreno e relevo.
Porem é muito importante a interação das pás com o vento, de acordo
com Rocha (2008), as turbinas são classificadas em turbinas de arraste e
turbinas de sustentação. Estas duas forças: força de arrasto e sustentação
resultam da ação do vento na colisão com as pás. Conforme ilustrado na
Figura 9. Pode-se concluir que a super turbina Maglev se classifica como
turbinas de sustentação. Pois utilizam características aerodinâmicas similares
à das asas dos aeroplanos. O vento passa mais rapidamente sobre o lado
mais longo formado pela forma da superfície da pá. Neste lado é criada uma
área de baixa pressão. O diferencial de pressão entre as duas superfícies
resulta em uma força de sustentação.
13
Em uma asa de avião, isto ocasiona uma força de elevação. Como as
pás da turbina são confinadas pelo cubo para se mover em um plano, a força
de sustentação irá ocasionar sua rotação como mostrado na Figura 9:
Figura 9: Princípios das forças aerodinâmicas entre o vento e a pá da turbina.
Disponível em: www.fem.unicamp.br/~em712/arrasto.doc
Acessado em: 04/05/2011.
Um corpo de qualquer forma, quando imerso em um fluido em
escoamento, fica sujeito a forças e momentos (White, 1986). De acordo com o
Laboratório de engenharia mecânica da UNICAMP estas forças são três: o
arrasto, que age numa direção paralela à direção da corrente livre, e duas
forças de sustentação, que agem em direções ortogonais. Sendo que a
atuação destas forças no corpo causa momentos.
Além do arrasto do vento faz-se necessário para o funcionamento das
super tubinas aerogeradoras materiais que apresentem sua propriedade
supercondutora a temperatura ambiente, como este material ainda não foi
descoberto, uma substância refrigeradora do supercondutor é usada.
A partir desta conclusão sabe-se onde estão posicionados os
elementos desta gigantesca construção.
Certamente a energia elétrica não é transformada de movimento a
eletricidade através de carvões (escovas) em atrito com o rotor (eixo central),
pois implicaria em atrito das partes mecânicas, ou seja, perdas na produção.
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Então a única solução viável seria a presença de bobinas mais
conhecidas no meio cientifico como solenóides. Ora, se uma bobina necessita
de um campo magnético oscilando a sua frente para produzir uma corrente
elétrica isto significa que estas partes devem assumir posições opostas como
mostrado na Figura 10 elas se encontram presas entre a base e o corpo
rotatório do aerogerador.
Figura 10: A partes amarelas representam as bobinas, enquanto as verdes os
imãs permanentes e as azuis os supercondutores. A rotação do imã
permanente (verde) gera na bobina (azul) uma corrente elétrica induzida.
(ARAÚJO, 2011)
Outra posição que podemos saber diz respeito ao neodímio (imã
permanente) que se opõe ao material supercondutor resfriado, para que haja o
efeito de levitação. Deve-se considerar que os solenóides (bobinas) não podem
ficar na parte rotatória, pois seus fios se enrolariam no próprio eixo central o
que tornaria necessário o uso do sistema carvão. Com base nestas duas
posições temos o seguinte modelo:
Para melhor explicar a ausência de um campo ordenador, dentro do
(YBa2Cu3O7), Rocha e Fraquelli (2004) dizem que os pares de Cooper são
mantidos. Os dois campos, o do magneto e o do supercondutor, se repelem,
como dois pólos magnéticos de mesmo sinal. O supercondutor passa a agir
como um espelho magnético. Assim a levitação ocorre, pois a força magnética,
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na superfície do supercondutor, é maior que a força peso, levando o ímã a
subir até encontrar o ponto de equilíbrio. Na Figura 11 abaixo observa-se como
um supercondutor na presença de um imã permanente foi usado para
manifestar o efeito Meissner.
Figura 11: Esquema das linhas de fluxo magnético gerados pelo magneto.
Nota-se que as linhas podem penetrar no interior da amostra de YBa2 Cu 3O7 se
T > Tc (ROCHA E FRAQUELLI, 2004).
Neste artigo foi usado o exemplo do composto YBa2 Cu 3O7 , para
explicar o efeito Meissner, pois com a evolução dos materiais, e considerando
que esta tecnologia de turbinas gigantes é apenas um protótipo, fica
impossível dizer ao certo qual material supercondutor será usado na
montagem. Com certeza será utilizado o material supercondutor que
apresentar temperatura critica mais próxima da temperatura ambiente o que
reduz o gasto com líquidos refrigeradores.
5. Contexto histórico
De acordo com os arquivos históricos da indústria MAGLEV o projeto
da super turbina é uma criação do empresário e engenheiro elétrico polonês
Edward Mazur na tentativa de evitar a condição futura da falta de recursos
energéticos renováveis. Sabe-se que a população aumenta de maneira
exponencial e que o preço que se paga pela energia elétrica preocupa todos os
níveis da sociedade. Foi em busca de uma fonte de energia elétrica mais limpa
16
e barata que o empreendedor do projeto super turbina eólica MAGLEV
(levitação magnética) encontrou seu espaço no mercado energético.
As pesquisas deste produto, promissor, começaram por volta de 1981,
na região da Sierra Vista, Arizona, EUA, e apesar de não ter sido construída, já
constitui a promessa que os norte americanos precisam para resolver o
problema da dependência energética que a muito tempo preocupa o cenário
mundial.
Apesar de complexa a invenção das super turbinas eólicas, será
primeiramente uma atenuação dos efeitos sobre a camada de ozônio e
posteriormente sobre o aquecimento global. Pois seu principio de levitação
magnética, que dispensa manutenção com óleos lubrificantes e rolamentos
sendo sua durabilidade pode chegar a 500 anos e o que permite afirmar que a
tecnologia da super turbina eólica é uma invenção sustentável.
“Denomina-se energia eólica a energia cinética contida nas massas de
ar em movimento (vento). Seu aproveitamento ocorre por meio da conversão
da energia cinética de translação em energia cinética de rotação, com o
emprego de turbinas eólicas, também denominadas aerogeradores, para a
geração de eletricidade, ou cataventos (e moinhos), para trabalhos mecânicos
como bombeamento d’água” (ANEEL, 2003).
A super turbina é composta de diferentes tipos de materiais dentre os
quais se destacam: os supercondutores, o neodímio que é um elemento
extraído dos minerais da classe das terras-raras, há condutores presentes nos
circuitos elétricos de distribuição, além de carbono e plásticos.
A propulsão da hélice ocorre a partir da força do vento direcionado
pelas três grandes paletas móveis compostas de um revestimento maleável
que podem ser vistas na Figura 8.
É bem fácil de perceber que falta espaço nas grandes cidades, e que o
peso da estrutura que não se sabe precisamente exige uma escolha minuciosa
do terreno. Portanto o preço elevado da tecnologia revela-se importante apesar
17
de representar 50% menos que a implantação de aerogeradores comuns como
os que estão montados na região nordeste brasileira.
Por ser uma tecnologia nova que poucos dominam, o custo da infraestrutura é muito elevado estimando-se em 1,888 bilhões de reais, mais que o
dobro do custo do estádio de futebol Mané Garricha estimado em 700 milhões
de reais.
Figura 12: Comparativo da capacidade de geração de energia elétrica da
super turbina MAGLEV e o gerador de eletricidade eólico convencional.
Disponível em: http://inhabitat.com/super-powered-magnetic-wind-turbinemaglev/. Acessado em: 02/05/2011.
Várias diferenças se destacam entre os dois modelos da Figura 12,
entre elas a área requerida para suas construções que no caso de uma única
turbina MAGLEV pode cobrir 100 acres e no segundo caso da turbina
convencional são necessários 64 mil acres para instalação de 1000 unidades.
Isto representa respectivamente áreas de 4,0 x1010 m² e 2,6 x 108 m².
Esta diferença na área em que são instaladas é fruto das limitações
intrínsecas à estrutura montada, sendo que nos aerogeradores comuns a
proximidade entre os diversos aparelhos depende do arraste que proporcionam
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atrás das hélices, enquanto o aerogerador MAGLEV constitui uma única peça,
eliminando tais problemas técnicos. Porém cogita-se da instalação da
gigantesca turbina MAGLEV próximo a cidade contrariamente ao que foi
ilustrado na Figura 12, devido aos ventos arrastados para o interior do
aparelho, onde ocorreria a morte de pássaros.
Atualmente os geradores eólicos convencionais modelo três pás
podem atingir um máximo de 5x106 W ou 5 MW enquanto a super turbina
produz por volta de 1x109 W ou 1GW. O que significa uma diferença de 995
MW.
Vemos na Tabela 1 abaixo que seria necessária uma super turbina e
meia de potência para alimentar todo o Distrito Federal durante um trimestre.
Fornecimento das subestações de energia elétrica do Distrito
Federal para um período de um trimestre
Brasília Sul
630 MW
Brasília Geral
168 MW
Samambaia
315 MW
Corumbá IV
127 MW
Corumbá III
93 MW
Somatório das subestações
1.333 MW
Potência instalada
1.496 MW ou 1,5 GW
Tabela 1 criada a partir de:
http://www.ceb.com.br/Ceb/Ceb/area.cfm?id_area=11&nivel=2
Iniciativas brasileiras começaram a aparecer com maior ênfase veja o
que Daniel Mello da agência Brasil escreveu: “O presidente da Associação
Brasileira de Energia Eólica (Abeeólica), Ricardo Simões, defendeu a criação
de um centro de pesquisas e de um centro de testes para desenvolver
equipamentos voltados ao setor” (MELLO, 2011).
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Sabe-se também que a região nordeste do Brasil está a frente no uso
da tecnologia eólica no contexto nacional o que poderia dar abertura à
substituição ou complementação do uso da super turbina eólica para melhor
atender a deficiência energética nacional.
6. Considerações finais
Um conjunto de fatores particularmente favoráveis tornou possível
propor este tema para uma abordagem mais significativa da tecnologia
inovadora MAGLEV, que promete mudar o cenário mundial referente a
produção de energia elétrica. Hoje todos os países querem ser referência no
que diz respeito a geração de energia limpa e apesar dos problemas que a
super turbinas podem desencadear, como a morte de pássaros, poluição visual
da cidade e influência magnética sobre aparelhos, ela revelou-se até o
momento como a solução mais provável para saúde do planeta.
De tudo que foi abordado deve-se incluir o Brasil na busca por uma
energia mais limpa e de custo de implantação menor, e realmente seu custo já
revelou-se 50% menor que o das turbinas convencionais. Neste sentido este
trabalho tentou mostrar as vantagens de modo geral de se adotar novas formas
de obtenção de energia elétrica. Estima-se que em 2020 o mundo terá 12% da
energia gerada pelo vento, com uma capacidade instalada de mais de
1.200GW (APUD WINDPOWER; EWEA; GREENPEACE, 2003; WIND FORCE,
2003).
7. Referencias bibliográficas
ARAÚJO, Oscar Cardoso. Figura 10 criada no Paint. Universidade Católica,
Brasília, 2011.
Centro Federal de Educação. Eletrônica industrial: Curso técnico de
eletrotécnica. Florianópolis, 2003.
20
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produzir até 1GW Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/11/2007.
Disponível em:
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