História da energia eólica

A energia eólica onshore é uma das formas de energia renovável mais utilizadas no planeta e consiste em aproveitar a força do vento para gerar eletricidade através de aerogeradores. Essas turbinas eólicas, que são instaladas em locais estratégicos, possuem grandes pás que giram em torno de um eixo graças à energia cinética do vento. Esse movimento é transferido para um gerador que converte a energia mecânica em eletricidade, que é então alimentada na rede para sua distribuição e uso.

Mas como surgiu a energia eólica? A verdade é que a energia eólica é, juntamente com a energia térmica, um dos tipos de energia mais antigos que existem. Basta pensar no movimento dos barcos a vela graças ao vento, ou no funcionamento dos moinhos para moer trigo ou extrair água. 

Origens e primeiros usos da energia eólica 

As origens da energia eólica terrestre remontam a milhares de anos. A primeira referência ao uso de um moinho de vento aparece para mover os foles de um órgão, mas foi no século VII que os moinhos de vento começaram a ser usados na antiga Pérsia para moer grãos e bombear água. Esses moinhos eram rígidos, com uma estrutura vertical de madeira e seis ou oito pás cobertas com tecido. Essas pás eram conectadas a um eixo central que, por sua vez, era acoplado a uma pedra de moagem ou a um mecanismo de bombeamento que, quando o vento soprava e as pás do moinho começavam a girar, captava o movimento e ativava o mecanismo desejado, seja para moer grãos para produzir farinha ou para bombear água de poços ou lagoas.

A partir do século XI, quando os moinhos de vento começaram a ser vistos e mais populares na Europa, seu mecanismo foi aperfeiçoado com sistemas de orientação e regulagem com cabeças rotativas que, por poderem ser orientadas de acordo com a direção do vento, eram muito mais eficientes. E foi em meados do século XIX que essa tecnologia chegou aos Estados Unidos, com o surgimento do moinho americano de múltiplas pás, que era usado, para bombear água de poços subterrâneos, principalmente nas grandes planícies americanas. Diferentemente dos moinhos europeus, que tinham um único rotor com eixo horizontal, os moinhos americanos de múltiplas pás tinham um eixo vertical com várias pás. Essas pás, por serem mais curtas e dispostas de maneira vertical, permitiam que o vento fosse captado de qualquer direção, o que tornava esses moinhos mais eficientes em áreas onde os ventos eram inconstantes. Esse foi o início dos geradores eólicos atuais.

Avanços e modernização da energia eólica: de moinhos de vento a turbinas

Não há dúvida de que o avanço e a modernização da energia eólica foram notáveis, desde os antigos moinhos de vento até as modernas turbinas eólicas que existem hoje. Primeiro veio a transição dos projetos de moinhos de vento de eixo vertical para eixo horizontal, que eram mais eficientes e versáteis na captação de energia eólica, e depois o desenvolvimento de turbinas eólicas que possibilitariam um enorme avanço em termos de geração de eletricidade em larga escala.

A primeira turbina eólica foi obra de Charles F. Brush, que, no final do século XIX, construiu uma em Cleveland (Estados Unidos) que, com um diâmetro de mais de 17 metros, alimentava as luzes de sua mansão e de várias outras, sendo esse um dos primeiros usos da energia eólica para gerar eletricidade em grande escala.

Desde então, houve um grande progresso na tecnologia de turbinas eólicas, com melhorias significativas em termos de tamanho, eficiência e confiabilidade. Atualmente, as turbinas eólicas modernas usam pás mais longas e aerodinâmicas e sistemas de controle avançados que permitem captar mais energia do vento e operar com mais eficiência em uma enorme variedade de condições climáticas.

O primeiro parque eólico 'onshore' do mundo: Towards 2000

Em 1981, por meio de uma parceria entre a NASA e o Departamento de Energia dos EUA, foi inaugurado o Towards 2000, o primeiro parque eólico onshore do mundo. Localizado em Crotched Mountain, em New Hampshire, ele consistia em quatro turbinas eólicas de 15 quilowatts cada, com uma capacidade total de 60 quilowatts.

O principal objetivo do Towards 2000 era demonstrar a viabilidade técnica e econômica da energia eólica para a geração de eletricidade em larga escala. Ele também buscava promover a conscientização sobre a importância da energia renovável e seu potencial para reduzir a dependência de combustíveis fósseis e mitigar as mudanças climáticas. E, apesar de seu tamanho modesto, principalmente em comparação com os parques eólicos atuais, seu surgimento foi um marco e seu sucesso abriu caminho para o crescimento e a expansão do setor eólico nas décadas seguintes.

Energia eólica no século 21: principais inovações em tecnologia de turbinas e materiais 

A energia eólica já havia demonstrado seu enorme potencial no século XX, mas esse potencial só se concretizou no século XXI. A eficiência das turbinas modernas, o desenvolvimento de sistemas de armazenamento de energia e tecnologias de integração de redes que permitem uma melhor gestão da intermitência própria da energia eólica contribuíram para o aumento de sua presença nas redes elétricas e sua integração mais eficaz com outras fontes de energia renováveis e convencionais. Tudo isso, juntamente com o esgotamento dos combustíveis fósseis e uma maior preocupação com a sustentabilidade, fez com que o século XXI, sem dúvida, registrasse o maior crescimento da energia eólica onshore no mundo. 

As melhorias tecnológicas nas turbinas eólicas estão gerando avanços significativos e possibilitando a criação de turbinas de maior potência com novos aspectos, como a incorporação de materiais compostos avançados de alta resistência que permitem que as pás sejam mais longas e mais leves, o que possibilita que as turbinas operem em diferentes velocidades de vento e maximizem a energia capturada. Além disso, também existem novos avanços no campo da nanotecnologia que possibilitam a obtenção de materiais mais resistentes à corrosão, com menos desgaste e mais otimizados para condições climáticas adversas, assim como o desenvolvimento de componentes maiores e mais confiáveis.

Por último, a integração da inteligência e da conectividade nas turbinas modernas está transformando a maneira como elas são gerenciadas e operadas. Equipadas com sensores e sistemas de inteligência artificial, essas turbinas monitoram seu desempenho em tempo real, preveem as necessidades de manutenção e adaptam sua operação de acordo com as condições do vento. Essa conectividade e capacidade de previsão melhoram a eficiência e prolongam a vida útil das instalações eólicas.

Energia eólica ainda mais sustentável: reciclagem de pás e uso de materiais de segunda mão

Em 2030, aproximadamente 5.700 turbinas eólicas serão desativadas todos os anos na Europa, de acordo com a WindEurope, seja porque atingiram o fim de sua vida útil ou porque os parques eólicos estão sendo repotencializados. Como resultado, a reciclagem de pás se tornou um assunto de interesse crescente no setor devido à necessidade de utilizar os materiais de forma sustentável no final da vida útil de um parque eólico.

As pás das turbinas são feitas principalmente de materiais compostos, como fibra de vidro e resinas, o que torna sua reciclagem um desafio técnico. Mesmo assim, a previsão é que aproximadamente 83% do material de uma turbina eólica possa ser reciclado ou reutilizado.

Na Iberdrola, assumimos o compromisso de garantir que nenhuma pá acabe em aterros sanitários. É por isso que, juntamente com a FCC Ámbito, criamos a empresa EnergyLOOP, que colocará em funcionamento a primeira fábrica de reciclagem de pás na Espanha. A fábrica estará localizada no sul de Navarra, uma região bem conectada a áreas onde a energia eólica é abundante, e será a primeira desse tipo em escala industrial na Europa.

Também contribuímos para a reutilização de alguns componentes, como caixas multiplicadoras, geradores, transformadores e pás, que instalamos em alguns dos nossos parques eólicos desde 2022. Essas peças atendem aos mais altos padrões de qualidade e são destinadas a instalações com mais de 15 anos. Dessa forma, estendemos a vida útil de nossas turbinas eólicas mais antigas da maneira mais sustentável possível. 

Nossos projetos de energia eólica 'onshore'

Na Iberdrola, somos uma referência global em energia eólica onshore, com mais de 20.800 MW de capacidade instalada em todo o mundo, um setor ao qual continuaremos dedicando 28% do nosso investimento em energias renováveis. Nossas iniciativas mais emblemáticas nessa tecnologia incluem Oitis, nosso maior projeto eólico onshore na América Latina; El Cabo, uma instalação emblemática nos Estados Unidos; Cavar, o maior parque eólico desenvolvido pela Iberdrola na Espanha nos últimos anos; e Port Augusta (Austrália), nossa primeira usina híbrida eólica e solar no mundo.