Armazenamento da Energia Mecânica (Energia Eólica)

Já vimos em outros artigos (armazenamento de energia eólica) que a energia eólica precisa ser armazenada para utilização quando a intensidade dos ventos não for suficiente para atender a demanda e, também, para aproveitar o excedente produzido quando a produção supera a demanda. Mas, também sabemos que a energia cinética dos ventos não pode ser armazenada, então deve ser feita sua conversão para outro tipo de energia armazenável. Assim, podemos dividir as formas de armazenamento indireto da energia eólica em dois grupos: as formas que armazenam a energia eólica convertida em energia mecânica e as formas que armazenam a energia eólica convertida em energia elétrica. A diferença entre as formas de armazenamento da energia eólica, mecânicos ou elétricos, é que na primeira (mecânico) são utilizados mecanismos que usam forças de natureza mecânica para realizar o armazenamento e, na segunda (elétrica), é usado o excedente da eletricidade gerada pela turbina para acionar os mecanismos de armazenamento.

Veja então, os principais métodos de armazenamento indireto da energia eólica convertida em energia mecânica:

- Bomba (hidráulica): este sistema de armazenamento da energia eólica é composto por uma bomba conectada ao eixo de saída da turbina. Quando a turbina atinge determinada velocidade de rotação aciona o mecanismo da bomba que eleva determinada quantidade de água para um reservatório situado a uma altura específica, armazenando assim, a energia eólica – mecânica sob a forma de energia potencial da massa de água. Quando necessário, a água é escoada e aciona uma turbina hidráulica para que a energia acumulada possa ser usada. Nesses casos, a turbina costuma ser instalada logo acima da fonte de captação de água (que pode ser um poço) e a água pode também, ser armazenada para simples consumo ao invés de gerar eletricidade.

- Compressor (mecânica): 1 este tipo de armazenamento se refere à conversão da energia eólica – mecânica em energia potencial armazenada sob a forma de ar comprimido (50-100 atmosferas). A compressão é feita por um mecanismo que utiliza o movimento de rotação das pás da turbina para comprimir o ar. Após comprimido o ar pode ser armazenado em recipientes próprios ou mesmo em estruturas geológicas que se encontram vazias após terem seu gás natural exaurido (empresas americanas estudam a possibilidade de armazenar o ar comprimido na camada de arenito – a 1000 m de profundidade - que é extremamente poroso). O ar armazenado, então, pode ser utilizado para a geração de energia mecânica ou elétrica através de expansores.

- Calor (efeito joule): o armazenamento da energia eólica sob a forma de calor se dá pelo aquecimento mecânico da água através do movimento de “pás” dentro do recipiente de armazenamento (que é isolado termicamente). A resistência da água ao atrito ocasionado pelas pás em movimento faz com que ela se aqueça, transformando a energia eólica em energia térmica. O armazenamento da água é feito em recipiente térmico próprio e pode ser feito com a água na forma líquida (água quente) ou na forma gasosa (vapor).

- Volante (mecânica): também chamado de “Flywheell”, ou ainda “volante mecânico”, seu funcionamento baseia-se na conversão da energia eólica em energia cinética do movimento de rotação do volante que poderá ser convertida, posteriormente, em qualquer outra forma de energia.

Fontes
1Fonte: General Compression

NETO, P. A. B. Energia Eólica, UFLA/FAEPE, Lavras.
http://www.fem.unicamp.br
http://www.cresesb.cepel.br

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