Energia eólica - um futuro para líquido zero

O crescimento econômico em todo o mundo levou a uma demanda constante por expansão de energia e capacidades de geração associadas para manter o momento. Com os custos de tecnologia decrescente e o aumento dos preços dos combustíveis, o setor de tecnologia para energias renováveis ​​se tornou severamente competitivo. Até os principais exportadores de energia consideram as opções de energia renovável para reduzir o consumo doméstico de combustíveis fósseis e manter as reservas de petróleo e gás de exportação. O uso de energia renovável em um contexto regional pode melhorar o acesso a uma fonte de alimentação confiável e acessível, reduz a CO₂Emissões, promover novos investimentos e gerar novos empregos.

A energia eólica é uma das fontes de energia renovável que mais cresce. Está testemunhando um crescimento substancial devido à queda nos custos da instalação. De acordo com os dados mais recentes da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), a capacidade instalada global de parques eólicos onshore e offshore aumentou quase 75 vezes nas últimas duas décadas, de 7,5 GW em 1997 para 743 GW em 2020. A expansão do setor é alimentada pela crescente demanda por fontes de energia mais limpa em vários setores. O aumento do consumo de eletricidade e uma mudança de paradigma em direção a soluções de energia renovável para uso residencial e industrial estão resultando em expansão do mercado. Incorporando combustíveis de energia renovável, como vento esolar fotovoltaico PV, no cotidiano favorece o crescimento dos negócios. Além disso, a opinião pública desfavorável sobre o consumo de combustíveis fósseis, a demanda generalizada por produtos de energia limpa para uso residencial e a ênfase na adoção da energia eólica estão impulsionando o mercado.

À medida que a tecnologia avança, os pesquisadores desenvolvem melhores tecnologias de turbinas, como geradores de maior eficiência e lâminas mais confiáveis ​​para minimizar os custos de fabricação de energia. Nas últimas décadas, as turbinas eólicas evoluíram em muitos aspectos para serem mais relevantes no setor de energia. Eles agora são considerados uma fonte de energia mais renovável que pode ajudar a reduzir as emissões de gás de carvão. As indústrias de energia eólica desenvolveram recentemente as lâminas de maneira diferente e as configuraram para melhorar a velocidade de robustez e rotação. Além disso, a tecnologia de energia eólica offshore foi minuciosamente estudada e a pesquisa levou a várias vantagens e maneiras de minimizar as desvantagens dos projetos flutuantes. De acordo com um estudo recente da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME), seis avanços tecnológicos são atribuídos ao crescimento do setor. Eles são -

• Blades de turbinas maiores -Há uma década, o comprimento das pás do rotor do ápice à ponta costumava ser de 30 a 40 metros ou cerca de 115 pés. As pás do rotor de hoje agora correspondem ao período de uma aeronave comum de passageiros, que fica a cerca de 140 metros. Quanto maior o raio das pás do rotor, mais vento ele pode penetrar e maior o torque que aciona o gerador.
• Torres mais altas -As turbinas eólicas e suas torres estão ficando maiores. Um dos exemplos é a turbina eólica Haliade X offshore da GE Renowable Energy. O protótipo revelado em 2020 está sendo construído no porto de Roterdã na Holanda. É mais poderoso que a maior turbina eólica em operação.
• Produção de energia aprimorada -Lâminas maiores e turbinas mais altas proporcionam maior eficiência de produção. Em comparação, uma turbina média de uma década atrás foi capaz de produzir 1,5 MW de energia. Desde então, sua capacidade cresceu, e agora o Haliade X da GE está entre a maior turbina produtora de potência, com capacidade de 14 MW.
• Conjunto -Para facilitar o transporte das lâminas, acredita -se que as lâminas sejam criadas de tal maneira que possam ser enviadas em pedaços e podem ser montadas posteriormente. Essa idéia ainda está no estágio do protótipo e é calorosamente recebida pela indústria. As lâminas serão entregues em duas partes, cada uma entre 70 e 80 metros de comprimento e montadas no local. Alguns grupos estão experimentando novos compósitos, como fibra de carbono ou outros materiais leves para simplificar a montagem no local.
• Construção -Os fabricantes estão experimentando a construção de torres de todos os concretos para garantir a durabilidade. Os elementos concretos dos quais a torre é feita serão produzidos no local. Em um desenvolvimento inovador, a Cobod, a GE Renowable Energy e a Lafarge Holcim desenvolverão bases de concreto impressas em 3D otimizadas para turbinas eólicas, a partir de 2021.
• Reciclagem de turbina -Os fabricantes de turbinas eólicas estão procurando maneiras de reciclar seus produtos quando não são mais lucrativos. Em dezembro de 2020, a GE Renewable e a Veolia assinaram um acordo para reciclar as pás do rotor removidas das turbinas eólicas em terra nos Estados Unidos. A lâmina será triturada no local da VNA e usada como substituto para carvão, areia e argila em plantas de cimento no país.

Vento offshore - energia que vai importar

A energia eólica offshore é limpa e gerada no alto mar. Como não há obstáculos, sua velocidade é mais elevada e constante do que na terra. Espera -se que desempenhe um papel essencial no futuro da energia limpa. O tamanho das turbinas e a capacidade de eletricidade que eles fornecem estão constantemente aumentando, levando a um desempenho significativo e melhorias de custos para parques eólicos offshore.

Os países em todo o mundo estão aumentando o investimento em projetos de energia eólica offshore para usar recursos eólicos naturais para gerar eletricidade, estimulando o mercado mundial. Com a introdução de tecnologias avançadas e soluções econômicas para instalações offshore e turbinas eólicas, o custo total de instalação é menor do que no passado, tornando a energia eólica offshore uma opção viável na categoria de energia renovável. Devido à sua facilidade de uso e custo-efetividade, a tecnologia mais preferida para a energia eólica offshore é uma estrutura fixa. No entanto, com projetos planejados e futuros, as estruturas flutuantes também crescerão significativamente.

Fonte: Irena

Vento offshore - um catalisador em neutralidade de carbono

De acordo com o relatório do World Resources Institute de julho de 2020, a energia eólica offshore pode reduzir as emissões de gases de efeito estufa e aumentar o retorno do investimento, adotando essas tecnologias. O relatório apontou que, se a escala de geração de energia eólica offshore for desenvolvida, reduzirá 0,3-1,61 gigatons de dióxido de carbono por ano até 2050. Segundo o relatório, todo dólar investido em aumento da capacidade de fabricação pode gerar um retorno de lucro sobre o investimento de US $ 2 a US $ 18. Além disso, entre 2020 e 2050, o total de benefícios de saúde com desconto de mudar para energia renovável offshore variará de US $ 0,15 trilhão a US $ 4,4 trilhões. O relatório ressalta que, até 2050, os benefícios da conversão de energia offshore através de economia de água sozinhos podem ir de US $ 1,3 a US $ 1,4 trilhão, porque os sistemas eólicos requerem quase zero água para geração de energia e resfriamento. Além disso,energia eólica offshoreTambém se espera que a geração entre 650 e 3.500 terawatt-horas por ano até 2050 aumente.

Fonte: IEA

Turbina eólica - as lâminas que cortam as emissões

As turbinas eólicas não requerem água para resfriamento e podem reduzir o uso de combustíveis fósseis para geração de energia, resultando em uma COM₂

1. . É frequentemente especificado que a energia e os materiais necessários para fabricar e o concreto necessário para a base durante a construção emitem demais₂. Mas as turbinas eólicas não usam quantidades incomuns de concreto. Em vez disso, várias comparações mostram que a energia eólica permanece enormemente melhor que os combustíveis fósseis em termos de CO₂geração.
2. Turbinas eólicas requerem um backup mínimo- A energia eólica não precisa de um gerador de "backup" específico. Os provedores de serviços podem agendar o sistema para antecipar quando a manutenção será necessária para reter um fluxo de serviço suave. Raramente há necessidade de backup em um parque eólico.
3. As turbinas eólicas têm um pequeno período de retorno em termos de energia.De acordo com o International Journal of Sustainable Manufacturing, uma turbina eólica atingirá a recuperação de energia necessária para fabricar e montar a turbina eólica dentro de cinco a oito meses, depois de funcional.

Passos em direção a zero emissões líquidas

O mercado global de energia eólica quadruplicou através de inovações tecnológicas e economias de escala durante a última década. É considerado uma das fontes de energia mais econômicas e resilientes em todo o mundo. Nos últimos anos, o crescimento recorde foi impulsionado por uma onda de instalações na China e nos Estados Unidos. Esses dois dos maiores mercados de energia eólica do mundo juntos representaram um terço das novas plantas em 2020 e mais da metade da capacidade total de energia eólica em todo o mundo.

Fonte: IEA Fonte: IEA

No entanto, o Relatório Global de Eólica do Conselho Global de Energia Eólica 2021 mostra que o ritmo atual de adoção de energia eólica não será suficiente para se tornar neutro em carbono em meados deste século. Os formuladores de políticas agora precisam tomar medidas urgentes para aumentar a energia eólica no ritmo necessário. As etapas sugeridas no relatório são -

Hotshots da indústria

Apesar das enormes interrupções sociais e econômicas criadas pela pandemia Covid-19, o ano de 2020 viu um aumento nos compromissos de emissão de zero líquido de empresas em todo o mundo. As emissões líquidas de zero até 2050 são necessárias para limitar o aquecimento global a 1,5 ° Celsius e evitar algumas das consequências mais graves das mudanças climáticas. A seguir, alguns dos principais players do setor que assumiram compromissos para alcançar as emissões líquidas de zero.

• Bp- É uma empresa britânica de petróleo e gás. A BP se destacou como a primeira supermajor a assumir esse compromisso. O CEO Bernard Looney fez uma promessa de atingir as emissões líquidas de zero até 2050 ou mais cedo, além de uma redução de 50% na intensidade do carbono dos itens que vende. A corporação afirmou que expandiria investimentos em fontes de energia de baixo carbono, como o vento, reduzindo efetivamente a produção de petróleo e gás em 40% até 2030, e instalará equipamentos para reduzir as emissões de metano.
• Ge- Em 15 de julho de 2021, a General Electric anunciou um importante compromisso de transferir seus negócios para propagar as mudanças climáticas, estabelecendo um alvo para atingir as emissões de carbono de zero líquido até 2050. Essa meta inclui o Scope 3 emissões do uso dos clientes dos produtos que vende, o que é uma parte significativa de suas emissões.
• Siemens- Todas as instalações e edifícios de produção da Siemens em todo o mundo têm o objetivo de alcançar uma pegada líquida de carbono zero até 2030. Enquanto isso, a empresa já reduziu 54% de seu CO₂pegada até 2020.

Para encurtar a história

Para resumir, pode -se dizer com segurança que a energia eólica é uma cunha crítica na luta contra o aquecimento global. Produz menos co₂Durante todo o que qualquer outra forma de geração de escala municipal, quando todos os fatores são adicionados. Como reduz a dependência de combustíveis fósseis, praticamente um por um, a cada hora, corta as emissões de dióxido de carbono da grade. Medidas imediatas são necessárias para definir metas nacionalizadas para controle da poluição, desenvolvimentos que levariam ao aumento da instalação desses projetos de energia e à substituição de combustíveis fósseis. Isso, por sua vez, ajudaria a reduzir as emissões de carbono da geração de energia para garantir energia acessível para os consumidores.