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USP desenvolve rotor para produção de energia eólica



24/03/2011

Rotor é o componente da turbina eólica que gira com a passagem dos ventos

Uma equipe de pesquisadores do Núcleo de Energias Renováveis da Escola Politécnica (Poli) da USP está desenvolvendo um rotor aerodinâmico integralmente nacional para turbinas eólicas de 10 quilowatts. O equipamento é ideal para gerar energia elétrica em áreas isoladas, que não dispõem de rede de transmissão. Liderado pela professora Eliane Aparecida Faria Amaral Fadigas, do Departamento de Energia e Automação Elétricas da Poli, o projeto está sendo realizado em parceria com a empresa Enersud, única fabricante de turbinas eólicas de pequeno porte do Brasil.

O rotor é o componente da turbina eólica que gira com a passagem dos ventos. Geralmente é composto por três pás e um eixo no qual elas são acopladas. Para produzir a energia, o rotor é acoplado a um gerador elétrico, sendo o conjunto colocado no alto de uma torre, em regiões com bom potencial de vento. Quando as pás se movimentam, a energia cinética do vento é transformada em energia mecânica; e o gerador ligado ao eixo a converte em eletricidade.

Diferentemente da maioria das turbinas eólicas de pequeno porte existentes no mercado, o da Poli/Enersud terá controle automático do giro das pás em torno do seu eixo longitudinal, permitindo um melhor ajuste do controle de velocidade e potência. “Em geral, turbinas eólicas com menos 50 quilowatts de potência não possuem esse tipo de controle, apenas um leme acionado pelo vento e pás fixas. O controle automático do nosso rotor permitirá o giro e a regulagem das pás, ampliando a eficiência da turbina”.

Turbina terá controle automático do giro das pás em torno do seu eixo longitudinal

O primeiro passo do projeto coordenado por Eliane foi realizar o modelamento matemático do rotor; pás e acoplamento. Com o uso de um software específico, foram feitas simulações aerodinâmicas para identificar os parâmetros ótimos do equipamento. “O modelo matemático representa as características físicas que o rotor deverá ter, tais como as forças de empuxo a que estará submetido, dimensão e o perfil aerodinâmico das pás e as diversas forças que atuam em função da incidência do vento nas pás”, explica a pesquisadora.

A próxima etapa será a construção de um protótipo, que deverá estar concluído e testado até julho deste ano. A Enersud, responsável pela fabricação da turbina, está terminando de confeccionar o alternador elétrico do equipamento e o sistema de controle. Depois de pronto, o protótipo passará por vários testes. “A turbina eólica projetada será então instalada em campo para que seja avaliado o seu desempenho em condições reais”, afirma Eliane. Uma vez finalizados os testes, a turbina eólica será colocada no mercado pela Enersud.

O projeto faz parte de um edital lançado em 2006 pela Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) do Ministério da Ciência e Tecnologia para incentivar a nacionalização de equipamentos na área de energias renováveis. De acordo com especialistas, o consumo de energia elétrica no Brasil crescerá a uma taxa média anual de 4% a 4,5% até 2020, o que requer aumento da capacidade de geração de energia para 152 GW (gigawatts).

Uma das apostas para chegar a isso é aumentar os investimentos em algumas fontes alternativas de energia como solar, biomassa e eólica, que hoje respondem por uma pequena parte da geração elétrica no país. Apesar desse tipo de energia ainda ser mais cara que outras fontes tradicionais, ela é a mais indicada para determinados locais, como residências e instalações rurais em áreas isoladas, ilhas ou aonde a rede de transmissão elétrica convencional não chega.

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