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UNIVERSIDADE CÂNDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
VENTOS – PROCESSOS NATURAIS E GERAÇÃO DE ENERGIA
Por: Louise Domicioli Bernardino Sadeck
Orientador
Profª Mestre Esther Araujo
Rio de Janeiro
2011
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UNIVERSIDADE CÂNDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
VENTOS – PROCESSOS NATURAIS E GERAÇÃO DE ENERGIA
Apresentação de monografia à Universidade
Cândido Mendes como requisito parcial para
obtenção do grau de especialista em Gestão
Ambiental.
Por: Louise Domicioli Bernardino Sadeck
3
AGRADECIMENTOS
A Deus pela força e determinação.
A minha orientadora professora mestre
Esther Araujo, pela paciência e
orientação do meu trabalho.
4
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho ao meu marido
Rafael Sadeck Faria.
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RESUMO
O objetivo deste trabalho é apresentar uma breve explanação sobre
a capacidade dos ventos de erodir estruturas na natureza; depositar
sedimentos em diversos lugares; destruir cidades, agindo como furacões e
ciclones; podendo ainda gerar energia. Através de uma revisão bibliográfica,
esta monografia buscou apresentar a formação dos ventos; suas principais
características; seus tipos; as dunas formadas pela sedimentação e sua
importância na extração mineral; exemplificou cidades que foram soterradas
por dunas migratórias e as destruições em muitas cidades do planeta
causadas pela forte atuação dos ventos, como o fenômeno chamado ciclone
extratropical Catarina que ocorreu no estado de Santa Catarina no ano de
2004. Comprovou-se os registros causados pela atuação dos ventos na
natureza, a importância das dunas, a energia gerada através dos ventos
(energia eólica) suas vantagens, desvantagens e o crescimento de sua
utilização no Brasil e no mundo. Conclui-se que o vento é um fenômeno
climático responsável pela formação das diversas estruturas no planeta e vem
dele a esperança de que ocorra no futuro o crescimento da utilização desta
fonte de energia renovável, que é a energia eólica.
Palavras-Chave: Vento, erosão, sedimentação, destruição e energia.
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METODOLOGIA
O trabalho contempla o estudo sobre os ventos, os registros produzidos
por eles, sua capacidade de destruição e principalmente sua característica de
produzir energia, através de bibliografia, webgrafia e visita “in loco” ao Parque
Eólico de Gargaú, ainda em testes, de São Francisco de Itabapoana em Santa
Clara no Rio de Janeiro.
A primeira parte (capítulo 1) foca a formação dos ventos e os seus tipos.
A segunda parte (capítulo 2) foca os mecanismos de transporte e
sedimentação.
A terceira parte (capítulo 3) foca os registros produzidos no ambiente
pelos diversos tipos de ventos.
A quarta e última parte (capítulo 4) foca a grande capacidade dos ventos
em gerar energia sem a utilização dos combustíveis fósseis.
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 9
CAPÍTULO I
Conhecendo a formação dos Ventos 14
CAPÍTULO II
Os Mecanismos de Transporte e Sedimentação 16
CAPÍTULO III
Registros Produzidos pelo Vento e a Variedade de Esculturas 18
CAPÍTULO IV
Energia Eólica 26
CONCLUSÃO 34
ANEXOS 36
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 40
BIBLIOGRAFIA CITADA 42
ÍNDICE 43
8
ÍNDICE DE FIGURAS 45
FICHA DE AVALIAÇÃO 46
9
INTRODUÇÃO
Segundo CARVALHO, os processos eólicos são fenômenos naturais
que provocam grandes mudanças geológicas (capítulo I). São gerados através
dos movimentos das massas de ar vindas das regiões equatoriais e dos pólos
do planeta Terra, pela diferença de temperatura da terra e das águas, das
planícies e das montanhas. O vento sopra sempre desde uma região de
pressão atmosférica alta para uma região próxima onde a pressão é mais
baixa
O estudo dos ventos teve início no ano 40 a.C., o vento foi ponto de
estudo. A construção da escultura octogonal, chamada Torre dos Ventos
erguida perto de Acrópolis em Atenas, possibilitou e realização de algumas
previsões. No alto da torre havia uma veleta que assinalava a figura que
representava o vento que soprava no momento. Noto (o vento do sul)
significava chuva, enquanto que Lipo (o do Norte) era um vento favorável para
a navegação.
O passo mais importante para a compreensão dos ventos foi dado
pelos exploradores espanhóis, portugueses e ingleses que chegaram ao Novo
Mundo a partir do século XV. Os barcos que zarpavam da Europa costumavam
rumar para o sul, ao invés de navegar diretamente para o oeste, para
aproveitar os ventos alísios, que sopram desde a costa da África até as
Caraíbas.
O inglês George Hadley (1682-1744), importante fabricante de
instrumentos, foi o primeiro a explicar a existência dos ventos alísios e que no
hemisfério norte sopram desde o nordeste ao sudeste. Em 1735, Hadley
sugeriu que a intensa radiação solar que cai sobre as regiões equatoriais faz
com que o ar se aqueça, se eleve e se desloque para os pólos (capítulo II). Ao
esfriar novamente, o ar desce e volta a se aproximar do equador, substituindo
o ar que se eleva nesse momento e dando lugar aos ventos alísios.
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Hadley deduziu que os ventos alísios sopram desde o leste em ambos
hemisférios porque a Terra gira para o leste. Explicou que o ar que se dirige
para o Equador desde as altas latitudes torna-se atrasado com relação à
superfície da Terra, que gira com mais rapidez no Equador do que nas altas
latitudes, e por isso parece chegar desde o leste. Este efeito da rotação,
denominado efeito Coriolis em homenagem ao matemático francês Gaspard
Gustave Coriolis (1792-1843), parece ser causa de que todos os ventos
soprem no sentido das agulhas do relógio no hemisfério sul.
Segundo POOP, o vento ocorre em todos os climas, porém com
intensidades diferentes. A atividade geológica do vento é dominante em
regiões secas como nos desertos, onde a evaporação é grande. Os grandes
desertos extremamente áridos, encontram-se na zona subtropical de altas
pressões, ou seja, superiores a 1.019 milibars. Caracterizam-se por
temperaturas de grande variação diária, com picos elevados.
Na opinião de CIVITA, para que a ação dos ventos seja eficaz, tem
importância não apenas o fato de não haver vegetação, mas também as
formações superficiais do terreno, que nos desertos podem ser muito variáveis.
Alguns ventos, principalmente os quentes e secos, influenciam sobre a vida
humana de tal modo que receberam nomes especiais como: Chinook e Föhn.
Segundo CARVALHO, o Chinook, também chamado pelos índios
canadenses de “comedor de neve”, é um vento quente e seco que sopra nas
encostas orientais das Montanhas Rochosas. É muito admirado pelos
pecuaristas, já que pode derreter a camada de neve em poucas horas,
deixando os pastos descobertos. O Föhn, das zonas alpinas da Europa, há
quem acredite que provoque irritabilidade, enxaqueca, insônia e ansiedade nas
pessoas durante o período que ele sopra. Na Suíça e Alemanha observou-se
um aumento do número de suicídios, acidentes industriais e de tráfego quando
sopra este “vento das bruxas”. Na primavera, as tormentas que atravessam o
Mediterrâneo em direção leste podem atrair para o norte o Sirocco, o vento do
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Saara que chega carregado de areia e umidade absorvida ao cruzar o mar. De
vez em quando, a areia ferruginosa do deserto (capítulo III) cai na Espanha ou
na Itália em forma de chuvas vermelhas.
De acordo com POOP, a atividade geológica do vento depende
sobretudo da intensidade, influindo com outros fatores meteorológicos tais
como: a direção e a persistência em que o vento segue. A velocidade diminui
através do atrito na superfície da Terra e aumenta de acordo com a altura que
está soprando. A velocidade do vento na superfície é máxima quando ela é
plana e com fluxo laminar, como no ar, no mar e nas planícies.
Segundo SIGOLO, para caracterizar a intensidade do vento, emprega-
se a escala de Beaufort, a qual divide a intensidade em 11 categorias, dentre
as quais destacam-se as seguintes:
Calmaria – velocidade inferior a 1.5 Km/h
Brisa leve – velocidade entre 6.1 a 11.1 Km/h
Vento suave – velocidade entre 11.1 a 17.2 Km/h
Furacão – velocidade superior a 64.8 Km/h, podendo atingir até mais
de 150 Km/h (efeito catastrófico).
De acordo com CARVALHO, o eixo da Terra está inclinado 23,5° em
relação ao plano de sua órbita em torno do Sol, o que resulta em variações
sazonais na intensidade e duração dos ventos. Como resultado, surgem os
ventos continentais ou periódicos e compreendem as monções e as brisas. As
monções são ventos periódicos que mudam de direção a cada seis meses
aproximadamente. Geralmente, as monções sopram em determinada direção
em uma estação do ano e em sentido contrário em outra estação.
Segundo SIGOLO, os ventos podem movimentar e depositar partículas
ou sedimentos eólicos. Estes são fenômenos que chamamos de erosão,
transporte e sedimentação. Através do transporte e da sedimentação de
12
partículas o vento pode formar belíssimas dunas; polir rochas; formando
estruturas semelhantes a cálices, etc; soterrar monumentos, como ocorreu
com a Esfinge do Egito e até cidades inteiras poderão ser cobertas pelas
partículas de areia que o vento pode trazer.
De acordo com SILVA, uma das mais conhecidas ações geológicas
dos ventos é a formação de dunas, tanto nas praias (dunas litorais) como em
certas regiões desérticas em pleno continente (dunas continentais), como no
Saara.
Na opinião de ORIEUX, a erosão eólica produz a formação de estrias
ou pequenas cavidades nas rochas calcárias e seixos. É também de origem
eólicas um tipo de solo que reveste parte da França, formado por partículas de
argila, quartzo e calcário.
De acordo com RODRIGUES, a ação erosiva do vento é de duas
espécies: deflação, quando levanta partículas já soltas, e abrasão, quando
pelo arremesso de partículas, desgasta outras rochas.
Segundo EVERAERE, nos desertos, o vento amontoa a areia sob a
forma de dunas separadas. As dunas podem se movimentar através do
transporte de suas partículas levadas pelo vento. Assim, poderão formar
lombadas cada vez mais altas.
Segundo DINIZ, dependendo da velocidade e da localização de
atuação dos ventos, podem acarretar estragos irreversíveis, como o fenômeno
que ocorreu no estados de Santa Catarina, no Rio Grande do Sul, no ano de
2004. Recebeu o nome de “ciclone extratropical Catarina” e provocou um
prejuízo de 1 bilhão de Reais na região sul de Santa Catarina, onde 32 mil
residências foram atingidas e 393 destruídas pelo vendaval. A cidade litorânea
de Torres foi a parte do Estado mais atingida.
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De acordo com SOUZA, a força eólica, é aproveitada por meio de
diferentes dispositivos que a transformam em força de impulso, movimentando
um veleiro que transformará energia eólica em energia elétrica. O que torna
atraente a idéia de cata-ventos (aerogeradores) é que produzem energia
elétrica considerada limpa, sem poluição atmosférica e riscos de contaminação
nuclear, e, em princípio, não agridem o meio ambiente. A vantagem da energia
eólica, é que a matéria-prima é oferecida gratuitamente pela natureza. Não
polui nem causa grande impacto ambiental, como ocorre com as hidrelétricas e
seus lagos que inundam extensas áreas.
De acordo com dados relatados recentemente pelo site WIKIPÉDIA, na
Dinamarca, a energia eólica já produz em conjunto cerca de 350 mil quilowatts
de eletricidade. Os campeões de uso dos ventos são a Alemanha, a
Dinamarca e os Estados Unidos, seguidos pela Índia e a Espanha. O Brasil
possui potencial de utilização de energia eólica (capítuloIV) superior ao da
Alemanha, mas produz só 1/3 da energia gerada pelos ventos daquele país
europeu. As forças misteriosas da natureza, como os ventos, determinam o
aspecto do planeta. Nesta época de preocupações pelo futuro do mundo,
existe a tarefa de desvendar seus segredos e saber utilizá-los.
As modificações causadas pelos ventos e sua utilização como energia
motivou o desenvolvimento desta pesquisa, que visou destacar os registros
deposicionais e a variedade de esculturas nas rochas; a verificação do uso da
força dos ventos; a apresentação das vantagens da utilização da energia eólica
e o crescimento do uso desta energia no Brasil e no mundo
14
CAPÍTULO I
CONHECENDO A FORMAÇÃO DOS VENTOS
(...) Vento, ventania, me leve para onde nasce à chuva (...)
Trecho da música Vento Ventania – Biquíni Cavadão
Segundo Civita (1995), vento é um fenômeno muito comum que
ocorre constantemente em nosso planeta. É responsável pela formação de
muitas estruturas na paisagem, até pela destruição de algumas, podendo gerar
lucro, quando bem empregado, além de outras características.
Segundo Orieux (1968), a ação dos ventos, que depende de sua
velocidade, revela-se quando o solo não está protegido pela vegetação. Deste
modo, nestas regiões, o vento remove e transporta os grãos de areia e os atira
contra pedras, desgastando-as pouco a pouco. Junta os grãos maiores ao pé
dos vegetais pequenos (arbustos) e deposita a poeira mais fina sobre os
campos.
Podemos dar inúmeras definições para a formação dos ventos, uma
delas, conforme Sigolo (2000) diz que:
“Ocorre através da diferença de temperatura e de densidade
das massas de ar que se deslocam” (SIGOLO, 2000, p.247)
Para Melo (1997) as regiões tropicais que recebem os raios solares,
são mais aquecidas do que as regiões polares. Desta maneira, o ar quente que
se encontra nas baixas altitudes das regiões tropicais tendem a subir, sendo
substituído por uma massa de ar frio que se desloca das regiões polares. O
que podemos observar na figura a seguir:
16
CAPÍTULO II
OS MECANISMOS DE TRANSPORTE E
SEDIMENTAÇÃO
(...) Me deixe cavalgar nos seus desatinos; Nas revoadas, redemoinhos (...) Trecho da música Vento ventania – Biquíni Cavadão
2.1 – O movimento das massas de ar
Segundo Sígolo (2000), o movimento das massas de ar funciona
como redistribuição da energia solar na atmosfera. Quanto maior for a
velocidade da massa de ar, maior a capacidade de transporte ela possuirá,
mas existem anteparos naturais e artificiais como florestas e edifícios que
podem diminuir a velocidades dessas massas de ar, reduzindo também sua
capacidade de transportar partículas. (SÍGOLO, 2000)
A figura a seguir classifica os ventos de acordo com sua velocidade
de deslocamento:
Figura 2
Classificação dos ventos.
Vento
Velocidade Km/h
1. Calmaria 1,5
2. Aragem leve 1,5 a 6,1
3. Brisa leve 6,1 a 11,1
4. Vento suave 11,1 a 17,2
5. Vento moderado 17,2 a 24,1
6. Vento médio 24,1 a 31,6
7. Vento forte 31,6 a 38,5
8. Vento fortíssimo 38,5 a 46,4
9. Ventania forte 46,4 a 55,4
10. Ventania fortíssima 55,4 a 64,8
11. Furacão > 64,8 (alguns com mais de 150 Km/h)
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Fonte: Sígolo, 2000
Segundo Porter (1995) a velocidade do vento também é influenciada
pela sua proximidade à superfície terrestre devido ao contato das massas de
ar com os obstáculos presentes. A velocidade do vento aumenta à medida que
ocorre o afastamento da superfície. (PORTER, 1995)
De acordo com Sígolo (2000):
“As massas de ar deslocam-se segundo dois tipos principais de
fluxo: Fluxo Laminar e Fluxo Turbulento (Fig. 2). Quanto mais
distante da superfície terrestre ou das barreiras for o fluxo de
ar mais laminar será. Quanto mais próximo for da superfície
mais turbulento será o fluxo devido aos obstáculos existentes”.
(SÍGOLO, 2000)
Figura 3
Deslocamento das massas de ar por Fluxo Laminar (esquerda) e por
Fluxo Turbulento (direita).
Fonte: Sígolo, 2000
2.2 – O movimento das partículas
De acordo com Sígolo (2000) as partículas finas de silte e argila são
transportadas longe e rápido. São as menores frações trabalhadas e
representam o maior volume de material transportado e depositado pelos
processos eólicos. Uma vez no ar a poeira é carregada em suspensão por
centenas de quilômetros (SÍGOLO, 2000)
18
Figura 4
Movimento de partículas de poeira por suspensão.
Fonte: Sígolo, 2000
CAPÍTULO III
REGISTROS PRODUZIDOS PELO VENTO E A
VARIEDADE DE ESCULTURAS
(...) Quero juntar-me a você e carregar os balões pro mar (...) Trecho da música Vento ventania – Biquíni Cavadão
De acordo com Porter (1995):
“A ação do vento fica evidenciada pela forma destrutiva
(erosão) ou pela forma construtiva (sedimentação)”. (PORTER,
1995)
3.1 - Registros erosivos
De acordo com Sigolo (2000):
“O vento é um importante agente de erosão onde existe vento
forte e constante, existirá na terra solo seco e árido. O curso de
ar erode de duas maneiras: Deflação e Abrasão”. (SIGOLO,
2000)
19
3.1.1 – Deflação: Para Sigolo (2000), deflação é a remoção de fragmentos de
rocha, areia e poeira. Pode produzir depressões no deserto ou extensas
superfícies mostrando cascalhos expostos pela remoção dos sedimentos finos,
também chamados de Oásis no deserto. (SIGOLO, 2000)
Figura 5
Oásis no deserto de Atacama, Cordilheira dos Andes.
Fonte: Sigolo, 2000
De acordo com Porter (1995), as regiões mais sujeitas a sofrerem o
fenômeno de deflação são praias de oceanos e grandes lagos e planícies de
inundações de rio glaciais. Na seca de 1930, a deflação no oeste dos EUA
rebaixou a superfície em cerca de um metro em apenas alguns anos.
(PORTER, 1995)
3.1.2 – Abrasão – Ainda na opinião de Sigolo (2000), abrasão é o polimento
de rochas em constante contato com o vento. Elas adquirem formas chamadas
de ventifatos. O ventifato tem pelo menos uma superfície lisa de frente para o
vento. (SIGOLO, 2000)
20
Figura 6
Ventifato coletado na Antártica.
Fonte: Sigolo, 2000
De acordo com dados relatados pelo site
www.processoseolicoseaacaodosventos1.hpg.ig.com.br/intro.2.htm (2011), em
Vila Velha no Paraná as ações erosivas eólicas e pluviais podem produzir
formas específicas no relevo, no caso, nos arenitos do Subgrupo Itararé. As
chuvas tendem a erodir, principalmente, as porções argilosas desses arenitos,
tornando o conjunto muito mais sensível, podendo se reduzido a fragmentos
ou pó e sujeito à abrasão pelo vento, gerando formas variadas, similares a
cálices, tartarugas, garrafas etc.
(WWW.PROCESSOSEOLICOSEAACAODOSVENTOS1.HPG.IG.COM.BR/INT
RO.2.HTM, 2011)
Figura 7
Arenitos do Subgrupo Itararé erodidos pela união da ação eólica e pluvial
em Vila Velha, Paraná.
21
Fonte:
www.processoseolicoseaacaodosventos1.hpg.ig.com.br/intro.2.htm, 2011
3. 2 – Registros deposicionais
Para Amaral (1999), o transporte e a deposição de partículas pelo
vento formam registros eólicos como: dunas, mares de areia e os depósitos de
loess. (AMARAL, 1999)
3. 2. 1 – Dunas
De acordo com Amaral (1999):
“Dunas são elevações de forma regular e característica
resultante de uma deposição continua de partículas
diárias transportadas pelo vento. Elas se formam a partir
de um obstáculo onde os ventos possuem a capacidade
de transportar areias”. (AMARAL, 1999)
Para Rodrigues, (1918) uma vez formadas, as dunas agem como
seus próprios quebra-ventos, causando mais deposição, podendo atingir
dezenas de metros de altura. (RODRIGUES, 1918)
Figura 8
Duna demonstrando o transporte de partículas.
Fonte:
www.processoseolicoseaaçãodosventos1.hpg.ig.com.br/intro.2.htm, 2010
22
Para Barbosa (2002), existem dunas eólicas no Brasil em Mangue
Seco, na Bahia, entre São Luís, no Maranhão, e Natal, no Rio Grande do
Norte; entre Pontal do Peba, em Alagoas e na Praia de Santa Isabel, em
Sergipe; em Itaúnas, no Espírito Santo; em Cabo Frio, no Rio de Janeiro; perto
de Laguna, Santa Catarina, entre Torres e Rio Grande, no Rio Grande do Sul.
(BARBOSA, 2002)
Figura 9
Lugares no Brasil onde existem dunas eólicas.
Fonte: Barbosa, 2002
23
3.3 – Desertos
Poop (1999) relata que:
“Embora a palavra deserto signifique uma região
desabitada e sem vegetação, o desenvolvimento
moderno de captação de água artificial fez muitos
desertos tornarem-se regiões com habitantes e com o
cultivo da agricultura. Por isso o termo deserto é agora
usado como um sinônimo para regiões com precipitação
chuvosa anual menor que 250 mm e onde a taxa de
evaporação ultrapasse a precipitação. Aridez, portanto, é
característica importante do deserto”. (POOP, 1999)
Figura 10
Deserto do Saara.
Fonte: Poop, 1999
3. 4 – Capacidade de Destruição dos Ventos no Brasil e no mundo
De acordo com Carvalho (1997), os ventos, quando muito velozes,
podem causar sérios danos a bairros, cidades e até estados. Regiões poderão
ser destruídas se sofrerem a ação de ciclones e furacões. (CARVALHO, 1997)
24
Para Sonopress (2001), a diferença entre ciclones e furacões, se da
através da intensidade da temperatura dos ventos que em cada fenômeno
ocorrem, o sentido que esses ventos circulam e a velocidade de cada um. Em
ciclones o núcleo é frio, os ventos que formam o topo e a base giram na
mesma direção e podem atingir até no máximo 80 Km/h. Já os ventos que
formam os furacões podem ultrapassar 150 Km/h. (SONOPRESS, 2001)
De acordo com Nobre (2002):
“Nos países voltados para o oceano Atlântico, no Caribe e
no leste do oceano Pacífico, próximo à América Central, o
fenômeno recebe o nome de furacão. Já no oceano
Pacífico, abaixo da linha do Equador, e no oceano Índico,
é chamado de ciclone. Enquanto no noroeste do oceano
Pacífico, próximo à Ásia, é conhecido como tufão”.
(NOBRE, 2002)
Figura 11
Regiões no mundo que sofrem com a ação destruidora dos ventos
Fonte: Nobre, 2002
Para Nobre (2002), mares agitados, ressacas muito fortes, grandes
chuvas e inundações quase sempre acompanham esses fenômenos. Entre os
mais fortes está o Mitch, que atingiu a Nicarágua e Honduras, na América
25
Central, em 1996 e o furacão Typhoon Mitag, que passou no dia 6 de março de
2002 pelas Filipinas. (NOBRE, 2002)
Figura 12
Furacão Typhoon Mitag.
Fonte: Nobre, 2002
De acordo com dados relatados no site
www.terra.com.br/jornal/ciclone.htm (2010), ocorreram nos estados de Santa
Catarina e no Rio Grande do Sul, na madrugada no ano de 2004, um
fenômeno climático chamado ciclone extratropical Catarina. O fenômeno
observado na costa brasileira apresentou características de ciclone, mas os
ventos que atingiram 150km/h, afundaram embarcações, destruíram 32 mil
residências, deixaram centenas de famílias desabrigadas, fizeram mortos e
feridos, além de outros danos.
(WWW.TERRA.COM.BR/JORNAL/CICLONE.HTM, 2010)
Figura 13
Ciclone extratropical Catarina avançando do oceano Atlântico para a
região sul do Brasil.
Fonte:
www.terra.com.br/jornal/ciclone.htm,
2010
26
CAPÍTULO IV – ENERGIA EÓLICA
(...) Quero mover as pás dos moinhos (...)
Trecho da música Vento ventania – Biquíni Cavadão
De acordo com dados relatados pelo site
www.informema.hpg.ig.com.br/texto/energia_eolica.htm, (2010) a energia
eólica é a energia obtida pelo movimento do ar (vento). É uma abundante fonte
de energia, renovável, limpa e disponível em todos os lugares. Os moinhos de
vento foram inventados na Pérsia no século V. Eles foram usados para
bombear água para irrigação. Os mecanismos básicos de um moinho de vento
não mudaram desde então: o vento atinge uma hélice que ao movimentar-se
gira um eixo que impulsiona uma bomba (gerador de eletricidade).
(www.informema.hpg.ig.com.br/texto/energia_eolica.htm, 2010)
Dados relatados pelo site www.energiaeólica1.hpg.ig.com.br/
intro.1.htm (2010) diz que:
“A energia eólica provém da radiação solar uma vez que
os ventos são gerados pelo aquecimento não uniforme da
superfície terrestre. Uma estimativa da energia total
disponível dos ventos ao redor do planeta pode ser feita a
partir da hipótese de que, aproximadamente, 2% da
energia solar absorvida pela Terra é convertida em
energia cinética dos ventos. Este percentual, representa
centena de vezes a potência anual instalada nas centrais
elétricas do mundo”.
(WWWENERGIAEÓLICA1.HPG.IG.COM.BR/
INTRO.1.HTM, 2010)
27
4.1. Força dos Ventos na Geração de Eletricidade
De acordo com Taioli (2000) A energia eólica é produzida pela
movimentação de hélices pela ação do vento. A energia gerada pode ser
utilizada diretamente para bombear água ou mover moinhos, ou ainda para
gerar energia elétrica. O uso para bombear água é bastante antigo e
conhecido, porém, a geração de energia elétrica só se tornou economicamente
viável após o desenvolvimento de rotores e geradores de muita eficiência. Hoje
este tipo de energia é aproveitado em várias partes do mundo que apresenta
incidência constante de ventos, inclusive no Brasil, que dispõe de usinas em
operação no Ceará e Paraná, além de várias áreas potencialmente favoráveis,
uma vez que o custo de energia eólica gerada torna-se competitivo à medida
que as melhores possibilidades de aproveitamento hidrelétrica forem se
esgotando. (TAIOLI, 2000)
Taioli diz que: (2000)
“A avaliação precisa do potencial de vento em uma região
é o primeiro e fundamental passo para o aproveitamento
do recurso eólico como fonte de energia. Para a avaliação
do potencial eólico de uma região são necessárias a
coleta de dados de vento com precisão e qualidade,
capaz de fornecer um mapeamento eólico da região”.
(TAIOLI, 2000)
Souza (2004) relata que as hélices de uma turbina de vento são
diferentes das lâminas dos antigos moinhos porque são mais aerodinâmicas e
eficientes. As hélices têm o formato de asas de aviões e usam a mesma
aerodinâmica. As hélices em movimento ativam um eixo que está ligado à
caixa de mudança. Através de uma série de engrenagens a velocidade do eixo
de rotação aumenta. O eixo de rotação está conectado ao gerador de
29
4. 2. Vantagens e desvantagens
Taioli (2000) relata que:
“É importante ressaltar que, por se tratar de uma fonte
limpa de energia e a área ocupada poder ser usada
simultaneamente tanto na agricultura como na pecuária,
sua utilização tem crescido bastante”. (TAIOLI, 2000)
Figura 16
Área utilizada para a instalação dos aerogeradores.
Fonte: www.pick-upau.com.br/mundo/eolica/eolica.htm
De acordo com Taioli (2000), apesar de não queimarem
combustíveis fósseis e não emitirem poluentes, fazendas eólicas não são
totalmente carentes de impactos ambientais. Elas alteram paisagens com suas
torres e hélices e podem ameaçar pássaros se forem instaladas em rotas de
migração. Emitem um certo nível de ruído (de baixa freqüência), que pode
causar algum incômodo. Além disso, podem causar interferência na
transmissão de televisão. O custo dos geradores eólicos é elevado, porém o
vento é uma fonte inesgotável de energia. E as plantas eólicas têm um retorno
financeiro a um curto prazo. (TAIOLI, 2000)
30
Taioli (2000) ainda relata que:
“Outro problema que pode se citado é que em regiões
onde o vento não é constante, ou a intensidade é muito
fraca, obtêm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas
muito fortes, há desperdício de energia”. (TAIOLI, 2000)
De acordo com dados descritos no site
www.geofiscal.eng.br/eolica.htm, (2010) a Comissão de Energia da Califórnia,
relatou que, em 1989, as 7 mil turbinas do Passo de Altmont mataram cerca de
60 águias douradas e 300 falcões de cauda vermelha, além de centenas de
pássaros menores. Em Nasudden, Noruega, os pesquisadores Winkelman e
Karlson contaram 49 pássaros mortos por uma turbina em uma única noite.
Fortes rajadas de vento, que ocorrem eventualmente associadas a grandes
tempestades em nosso litoral, podem danificar ou destruir os aerogeradores,
aumentado seus custos de manutenção. (www.geofiscal.eng.br/eolica.htm,
2010)
4. 3. Uso da energia eólica no Brasil e no mundo
Baseado em Taioli (2000) em 1990 a capacidade de geração
instalada no mundo era da ordem de 2 MW, saltou para 10,2 MW no final de
1998, sendo a Europa responsável por mais de 60% dessa produção. Na
Europa, estima-se que a partir de 2020 cerca de 10% de toda a energia
elétrica gerada será de energia eólica. (TAIOLI, 2000)
Embora o mercado de usinas eólicas esteja em crescimento no
Brasil, o site www.informema.hpg.ig.com.br/texto/energia_eolica.htm, 2010
relata que, ele já movimenta 2 bilhões de dólares no mundo. Existem 30 mil
turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo, com capacidade
instalada da ordem de 13.500 MW.
31
(WWW.INFORMEMA.HPG.IG.COM.BR/TEXTO/ENERGIA_EOLICA.HTM,
2010)
O site www.informema.hpg.ig.com.br/texto/energia_eolica.htm, 2010
descreve que:
“A energia eólica pode garantir 10% das necessidades
mundiais de eletricidade até 2020, pode criar 1,7 milhão
de novos empregos e reduzir a emissão global de dióxido
de carbono na atmosfera em mais de 10 bilhões de
toneladas”.
(WWW.INFORMEMA.HPG.IG.COM.BR/TEXTO/ENERGI
A_EOLICA.HTM, 2010)
Taioli (2000) relata que o estado do Ceará, é um dos primeiros
locais do Brasil a realizar um programa de levantamento do potencial eólico,
que já é consumido por cerca de 160 mil pessoas. Outras medições foram
feitas também no Paraná, Santa Catarina, Minas Gerais, litoral do Rio de
Janeiro e de Pernambuco e na ilha de Marajó. A capacidade instalada no
Brasil é de 20,3 MW, com turbinas eólicas de médio e grande portes
conectadas à rede elétrica. (TAIOLI, 2000)
Taioli (2000) ainda enfatiza que:
“Vários estados brasileiros seguiram os passos do Ceará,
iniciando programas de levantamento de dados de vento.
Hoje existem mais de cem anemógrafos
computadorizados espalhados pelo território nacional”.
(TAIOLI, 2000)
32
Figura 17
Mapa de ventos do Brasil, gerado a partir de simulações
computadorizadas com modelos atmosféricos.
Fonte: www.informema.hpg.ig.com.br/texto/energia_eolica.htm
Taioli (2000) finaliza afirmando que:
“Considerando o grande potencial eólico do Brasil,
confirmado através de estudos recentes, é possível
produzir eletricidade a custos competitivos com centrais
termoelétricas, nucleares e hidroelétricas, com custo
reduzido. A energia eólica proporciona estabilidade de
preços e independência energética a longo prazo. Não
apenas os custos estão baixos e em queda, mas com a
energia eólica não há inesperados aumentos de preço,
como ocorre com o gás natural. Não existe uma OPEP
33
para o vento já que está amplamente disperso. Como
fonte inesgotável de energia, o vento nos proporciona
mais energia do que jamais poderemos precisar e não
perturba o clima”. (TAIOLI, 2000)
34
CONCLUSÃO
Os ventos são responsáveis pela formação de muitas estruturas na
superfície do planeta Terra. A eles cabem as erosões das rochas; as
formações das diversas dunas, com a deposição dos grãos de areia; a
formação dos desertos; além de outras tarefas.
Com a formação das dunas gera-se renda para os moradores das
cidades próximas, pois com a chegada de turistas a estas cidades, há a
necessidade de se ampliar o comércio desta região.
Sabe-se que os ventos, quando muito fortes, podem deixar estragos
irreversíveis em cidades que sofrerem a sua ação.
Hoje, estão criando-se formas de aproveitamento das forças do vento.
Esta é a energia eólica. Ela está sendo utilizada para fazer o seguimento do
uso de fontes de energias não renováveis, como os combustíveis fósseis, já
que é uma fonte de energia inteiramente renovável.
Com o levantamento bibliográfico verificou-se os registros erosivos
provocados pelos ventos, a variedade e importância das dunas, pois elas
funcionam como pontos turísticos e seus grãos são utilizados na extração de
quartzo, que servem para construir casas ou fabricar vidro. Comprovou-se
ainda, o crescimento da utilização da energia eólica e suas vantagens sobre os
combustíveis fósseis, pois são renováveis.
Portanto, é de muita importância para o futuro do planeta a existência
dos ventos, pois sem ele, a Terra não possuiria algumas das características
que hoje possui.
35
ANEXOS
Índice de anexos
Anexo 1 – Internet - Dunas invadem casas em Jenipabu; 36
Anexo 2 – Internet - Energia eólica bate recorde de geração e
crescimento em todo o mundo; 38
Anexo 3 – Fotos - Visita “in loco” ao Parque Eólico de Gargaú, ainda
em testes, de São Francisco de Itabapoana em Santa Clara no
Rio de Janeiro. 39
36
ANEXO 1
INTERNET
Dunas invadem casas em Jenipabu Publicação: 08 de Abril de 2010 às 00:00 http://www.tribunadonorte.com.br/noticia/dunas-invadem-casas-em-jenipabu/145031 Pesquisado em: 15 outubro de 2010
As dunas móveis na praia de Jenipabu, no município de Extremoz, estão invadindo as casas de veraneio que foram construídas mais próximas à Barra do Rio. Pelo menos três casas estão soterradas, enquanto a areia se aproxima, lentamente de uma quarta casa situada a uns 20 metros do leito do rio. “A gente perdeu de vender a casa por R$ 600 mil por isso”, diz o aposentado Lyle Nelson, marido da proprietária da residência, Naide Toscano.
Júnior Santos
As dunas móveis na praia de Jenipabu, no município de Extremoz, estão invadindo as casas de veraneio que foram construídas mais próximas à Barra do Rio. Pelo menos três casas estão soterradas, enquan Lyle Nelson diz que há uns dois anos vem tentando obter junto ao Instituto Estadual de Desenvolvimento Econômico e Meio Ambiente (Idema-RN) uma autorização para a remoção das areias, que já invadiram uma parte do alpendre da casa. “As areias só podem ser retiradas com essa ordem”, continuou ele, que lamenta a demora sobre uma tomada de decisão daquele órgão público: “Entra ano e sai ano e não se resolve nada”. Segundo Nelson, a casa de veraneio hoje se encontra fechada e para que nada seja roubado, paga-se um salário mínimo a um caseiro para tomar conta dela. As outras casas que foram cobertas pelas dunas, estão sem janelas e portas, arrancadas por ladrões. O caseiro Cícero Francisco Emiliano diz que chegou a retirar a areia manualmente uma
37
vez, mas na situação em que se encontra hoje não tem mais condições físicas para tanto trabalho, porque, na sua opinião, só um trator pode remover as areias: “não dá para ir contra a natureza”, disse ele. A coordenadora de Meio Ambiente do Idema, Ivanosca Miranda, disse que iria pesquisar a procedência do processo da casa de veraneio pertencente à Naide Toscano, mas ela informou que nesse caso, o que tem de verificar é se existe uma “atividade de risco” que requer uma ação de caráter emergencial. Como as casas se tratam de propriedades privadas, a superintendente estadual do Patrimônio Público da União, Ieda Cunha de Medeiros Pereira explica que o órgão não se envolve nessa questão, que está direcionada mais aos órgãos ambientais. Porém, Ieda Cunha diz que provavelmente essas casas foram construídas em lugar inapropriado, tomando o lugar das dunas, “que estão voltando ao leito normal, exatamente como a praia”. Segundo ela, o que o Patrimônio Público da União tem feito é notificar os proprietários de casas de veraneio construídas irregularmente, em áreas de uso comum da população e que, por isso, “não podem ser privatizadas”. No ano passado, informou ela, foram removidas 64 residências de veraneio em diversas praias e, em outros casos, muitas pessoas fizeram o recuo dos imóveis. Na semana passada, por exemplo, também foram removidas 20 barracas que estavam localizadas irregularmente na praia Ponta do Madeiro, no município de Tibau do Sul, a 77,6 quilômetros de Natal.
38
ANEXO 2
INTERNET
Energia eólica bate recorde de geração e crescimento
em todo o mundo Notícia - 20 - jan - 2008 http://www.greenpeace.org/brasil/pt/Noticias/energia-e-lica-bate-recorde-de/ Pesquisado em: 22 de novembro de 2010 Novos dados revelam o crescimento dessa fonte renovável. Espanha já consegue mais MW do vento do que de usinas nucleares.
zoom
A energia eólica continua a conquistar mercado mundo afora. Energia limpa, barata e segura para todos!
Na Espanha, as boas condições de vento colocaram a geração de energia eólica à frente da geração de energia nuclear e energia térmica a carvão na semana passada. A geração de 9563 MW (de uma capacidade instalada total de 13908 MW) às 15h27 da quarta-feira passada fez com que a energia eólica respondesse por 25% da demanda daquele horário, superando em muito a demanda atendida por usinas nucleares (16%) e térmicas a carvão (15%).
A segunda boa notícia foram os resultados do mercado norte-americano de energia eólica, que reportou a instalação de 5.244 MW de capacidade nos Estados Unidos em 2007. O índice foi divulgado na quinta-feira passada pela American Wind Energy Assocation (Associação Americana de Energia Eólica) e mostra que, com um investimento de US$ 9 bilhões, houve crescimento de 45% da capacidade instalada de energia eólica naquele país em relação a 2006. Para efeito de comparação, esta quantidade é próxima à capacidade das usinas hidrelétricas do Rio Madeira, de 6.450 MW. E a construção de Angra 3, com apenas 1350 MW, custará, para cada MW de capacidade instalada, o dobro do valor investido por MW nos Estados Unidos.
"O recorde de geração registrado na Espanha é uma prova irrefutável da confiabilidade da geração eólica, e o crescimento desta fonte energética nos EUA mostra que a indústria norte-americana aposta neste tipo de energia e está ciente de seus benefícios ambientais e econômicos", disse Ricardo Baitelo, coordenador da campanha de energias renováveis do Greenpeace Brasil. "Estes exemplos reafirmam a necessidade urgente de o Brasil rever sua lei de incentivo a energias renováveis e aproveitar seu gigantesco potencial de energia eólica."
39
ANEXO 3
FOTOS
Foto 1 – Portão de entrada da central da Usina Eólica de Gargaú
Foto 2 – Material para a construção da Usina Eólica de Gargaú
Foto 3 – Visita “in loco” ao Parque Eólico de Gargaú, ainda em testes, de
São Francisco de Itabapoana em Santa Clara no Rio de Janeiro.
40
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
1. AMARAL, SE. Ação Geológica do Vento. Rio de Janeiro: Nacional; 1999.
376 p. 5 v. cap 8, p. 161-169.
2. BARBOSA, LM. Dunas ao sabor dos ventos. Revista Ciência hoje das
crianças da SPCP 2002; 129: 2/5.
3. CARVALHO, MIB. A máquina do clima. Rio de Janeiro: Del Prado; 1997.
119 p. 1 v. cap 9, p. 100-114.
4. CIVITA, R., Rico, G. & Siewers, K. O ar em movimento. São Paulo: Abril
Livros; 1995. 142 p. cap 2, p. 32-55.
5. DINIZ, E. Diferenças entre ciclone e furacão. Rio de Janeiro: Jornal O
Globo; 29 março de 2004.
6. FONSECA, AC. Ventos da morte. Revista Época; 10 de maio, 1999, p.
112-113.
7. NOBRE, C. Por dentro de furacões, ciclones e tufões. Revista Ciência hoje
das crianças da SPCP 2002;124: 2/5.
8. POOP, JH. Ação geológica do vento. São Paulo. 5 ed. ver. Rio de Janeiro:
LTC; 1999, p. 161-169.
9. RODRIGUES, JC. A ação do vento. São Paulo: Mc Graw-Hill; 1918. 206 p.
cap 10: Dunas e Estratificação Cruzada, p. 85-87.
10. SÍGOLO, JB. Processos Eólicos e a Ação dos Ventos. São Paulo: Oficina
de Textos; 2000. 558 p. cap 12, p. 247-260.
11. SILVA, AG. Ação do vento. Rio de janeiro: Liceu; 1968. 70 p. cap 5, p. 32-
37.
41
12. SONOPRESS. Almanaque Abril [livro em CD-ROM]. Ciclones/Tornados
[S.I.]: Compact disc; 2001. Pesquisado em: setembro de 2010.
13. SKINNER, BJ. & Porter, SC. Ação do Vento e Desertos. New York: J. Wiley
e Sons; 1995. 567 p. cap 12, p. 496-507.
14. SOUZA, AC. Fazendo força. Brasília: Alfabeto Escolar; 2004. 6 p., p. 6 e
7.
15. www.energiaeolica1.hpg.ig.com.br/intro1.htm. Acessado em 07 de outubro
de 2010.
16. www.1.folha.uol.com.br/folha/mundo/ult94u14518.shl. Acessado em 07 de
outubro de 2010.
17. www.processoseolicoseaaçãodosventos1.hpg.ig.com.br/intro.2.htm.
Acessado em 07 de outubro de 2010.
18. www.pick-upau.com.br/mundo/eolica/eolica.htm. Acessado em 19 de
novembro de 2010.
19. www.terra.com.br/jornal/ciclone.htm. Acessado em 1 de dezembro de
2010.
20. www.geofiscal.eng.br/eolica.htm. Acessado em 15 de dezembro de 2010.
42
BIBLIOGRAFIA CITADA
1 - TAIOLI, F. Recursos energéticos. São Paulo: Oficina de Textos; 2000. p.
489-491.
2 - www.informema.hpg.ig.com.br/texto/energiaeolica.htm. Acessado em 14 de
novembro de 2010
43
ÍNDICE
FOLHA DE ROSTO 2
AGRADECIMENTO 3
DEDICATÓRIA 4
RESUMO 5
METODOLOGIA 6
SUMÁRIO 7
INTRODUÇÃO 9
CAPÍTULO I
Conhecendo a Formação dos Ventos 14
1.1 – Tipos de Ventos 15
CAPÍTULO II
Os mecanismos de transporte e sedimentação 16
2.1 – O movimento das massas de ar 16
2.2 – O movimento das partículas 17
CAPÍTULO III
Registros produzidos pelo vento e a variedade de esculturas 18
3.1 – Registros erosivos 18
3.1.1 – Deflação 19
3.1.2 – Abrasão 19
3.2 – Registros deposicionais 21
3.2.1 – Dunas 21
3.3 – Desertos 23
3.4 – Capacidade de destruição dos ventos no Brasil e no mundo 23
CAPÍTULO IV
Energia eólica 26
4.1 – Força dos ventos na geração de eletricidade 27
44
4.2 – Vantagens e desvantagens 29
4.3 – Uso da energia eólica no Brasil e no mundo 30
CONCLUSÃO 34
ANEXOS 36
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 40
BIBLIOGRAFIA CITADA 42
ÍNDICE 43
ÍNDICE DE FIGURAS 45
FICHA DE AVALIAÇÃO 46
45
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 – Modelo da circulação atmosférica 15
Figura 2 – Classificação dos ventos 16
Figura 3 – Deslocamento das massas de ar por Fluxo Laminar
(esquerda) e por Fluxo Turbulento (direita) 17
Figura 4 – Movimento de partículas de poeira por suspensão 18
Figura 5 – Oásis no deserto de Atacama, Cordilheira dos Andes 19
Figura 6 – Ventifato coletado na Antártica 20
Figura 7 – Arenitos do Subgrupo Itararé erodidos pela união da
ação eólica e pluvial em Vila Velha, Paraná. 20
Figura 8 – Duna demonstrando o transporte de partículas 21
Figura 9 – Lugares no Brasil onde existem dunas eólicas 22
Figura 10 – Deserto do Saara 23
Figura 11 – Regiões no mundo que sofrem com a ação
destruidora dos ventos 24
Figura 12 – Furacão Typhoon Mitag 25
Figura 13 – Ciclone extratropical Catarina avançando do
oceano Atlântico para a região sul do Brasil 25
Figura 14 – Hélices com formato de asas de avião 28
Figura 15 – Esquema do funcionamento de uma usina eólica 28
Figura 16 – Área utilizada para a instalação dos aerogeradores 29
Figura 17 – Mapa de ventos do Brasil, gerado a partir de
simulações computadorizadas com modelos atmosféricos 32
46
FOLHA DE AVALIAÇÃO
Nome da Instituição: Universidade Cândido Mendes / Instituto A Vez do
Mestre
Título da Monografia: Ventos – Processos naturais e geração de energia
Autor: Louise Domicioli Bernardino Sadeck
Data da entrega: 31 de janeiro de 2011
Avaliado por: Professora Mestre Esther Araujo Conceito: