Erguido a 15 metros de altura, o protótipo de um aerogerador – equipamento que transforma energia do vento em energia elétrica – chama a atenção de quem passa pela guarita de acesso à área de saúde da Unicamp. Parece o modelo reduzido de um avião monomotor, trazendo no bico uma hélice com três pás amarelas, a carenagem verde e um leme prateado na cauda. Só faltam as asas.

É o primeiro aerogerador com capacidade de 5.000 watts (5kW) construído com tecnologia genuinamente nacional. Apropriado para levar energia elétrica principalmente até as comunidades remotas, estima-se que o equipamento possa suprir aproximadamente sete residências médias.

Aparelho tem tecnologia totalmente nacional

“Este projeto começou há dois anos, com recursos de cerca de R$ 292 mil da Finep, e envolve a parceria de duas empresas: a Tectrol e a Eletrovento, sendo que esta última foi incubada na Incubadora da Unicamp (Incamp)”, informa o professor Luiz Felipe Mendes de Moura, do Departamento de Engenharia Térmica e de Fluidos da Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM).

O protótipo ainda vai passar por aprimoramentos até o dia 25 de agosto, prazo final para a conclusão do projeto, estando prevista a fabricação de quatro unidades definitivas que a Eletrobrás deverá utilizar para demonstrações em alguns pontos do país. A empresa Eletrovento, sediada perto da Unicamp, já fabrica um modelo similar de 2kW. Já a Tectrol é responsável por toda a parte eletroeletrônica.

Áreas remotas – O custo de instalação de um aerogerador – que inclui torre, módulo eletrônico e conjunto baterias – é estimado hoje em R$ 70 mil, um valor alto, ainda que venha a reduzido com a escala de produção. Contudo, há bons motivos para investir em um projeto que envolve outras universidades brasileiras no desenvolvimento de equipamentos semelhantes.

“O aerogerador torna-se uma alternativa competitiva e socialmente importante em comunidades remotas, para onde ficaria caro ou inviável estender a rede de energia elétrica”, observa Luiz Felipe de Moura.

O professor da Unicamp lembra que o governo federal, através do programa Luz para Todos, tem incentivado as concessionárias a atender estas comunidades, estendendo a rede existente ou implantando fontes alternativas, dentro do esforço de zerar o déficit de 10 milhões de habitantes que ainda não possuem energia elétrica.

“Um pequeno agricultor, isoladamente, vai optar por um grupo gerador a diesel, que tem custo bem inferior, mas depois pagará caro pelo óleo, todo mês. No longo prazo, o aerogerador seria uma solução mais interessante. É dentro do Luz para Todos que está o grande potencial para a utilização da energia eólica no país”, afirma Moura.

Segundo o pesquisador, a Eletrovento já vem recebendo consultas de concessionárias preocupadas em atender as metas estipuladas pelo governo. “Inicialmente, o programa está estendendo as redes para as localidades mais próximas, onde o custo é relativamente baixo. Mas isto se tornará inviável e as concessionárias terão de partir para outras soluções”.

Olho no futuro – Luiz Felipe de Moura ressalta que o investimento no estudo de fontes de energias alternativas é uma necessidade também para o Brasil, que começa a esgotar seu potencial hidroelétrico, recorrendo agora a pequenas e micro-usinas. “Além disso, sabemos das limitações da energia de origem fóssil, cujo custo é cada vez mais elevado em termos econômicos e ambientais”.

Em relação à sua área de estudo, Moura informa que em países europeus já existem as chamadas “fazendas de aerogeradores”, com dezenas e até centenas de equipamentos de grande porte, capazes de fornecer energia na ordem de vários megawatts, substituindo uma termoelétrica.

“Por sinal, é de Sorocaba a empresa fornecedora de pás de mais de 30 metros de comprimento que equipam os aerogeradores de grande porte fabricados na Alemanha. Acreditamos que, cada vez mais, o Brasil vai incorporar a energia eólica em sua matriz energética. Mesmo que o seu custo seja maior, ela será uma exigência do ponto de vista ambiental", prevê o pesquisador.

Como funciona

“Em energia eólica, o que a maioria da população conhece são os cata-ventos, já considerados ultrapassados e mais utilizados para o bombeio de água. É um sistema de fácil construção e de custo baixo, mas como suas pás são planas, aproveitam bem menos a força do vento”, compara Luiz Felipe de Moura.

As três pás do aerogerador, segundo o professor, apresentam formato aerodinâmico, tanto no perfil como na torção ao longo do comprimento, o que permite extrair o máximo possível de energia do vento. “Como a velocidade relativa do vento vai mudando do centro até a extremidade da pá, a torção acompanha esta variação, oferecendo sempre um ângulo ideal”.

Moura explica que o aerogerador traz um primeiro sistema composto pelas três pás e um rotor, que converte a energia cinética do vento em energia mecânica disponível no eixo principal. Aumentada a rotação do rotor através de um sistema de transmissão, obtém-se a rotação mais elevada de um gerador, onde a energia mecânica é convertida na energia elétrica fornecida ao consumidor.

Como a velocidade do vento é variável ao longo do dia e também ao longo dos dias, um banco de baterias acumula a possível energia excedente. Já o leme na cauda serve para orientar o sistema em relação à direção do vento e também para protegê-lo de ventos muito fortes.

De acordo com Luiz Felipe de Moura, no protótipo em teste na Unicamp, a potência de 5kW é atingida com uma velocidade de vento de 10 metros por segundo (ou 36 km/h). “Mas, a partir de 12 ou 13 metros por segundo, é preciso desviar a orientação para que a rotação máxima do sistema não seja ultrapassada, sob risco inclusive de rompimento das pás”.
(Por Luiz Sugimoto, do Jornal da Unicamp, 10/05/2007)