Poderíamos alimentar todos os carros inteiramente com energia eólica?

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Galeria de imagens: Renovando a grade Um grupo de turbinas eólicas é destacado pelo sol poente em um parque eólico perto de Montezuma, Kan. Veja as fotos da renovação da rede. AP Photo / Charlie Riedel

Para responder a essa pergunta, temos que parar de pensar na energia como uma mercadoria simples - algo a ser produzido e consumido. Em vez disso, pense sobre o comportamento humano, padrões e hábitos de direção e sobre os caprichos do vento e do clima. Em seguida, pense sobre como todos esses fatores se combinam e equilibram a energia que pode realmente ser produzida pelo vento e quando e como isso será usado pelos motoristas.

Se você pensou um pouco, a resposta a que provavelmente chegou é "não". E você estaria certo - pelo menos até certo ponto. A resposta completa está, como disse, em muitas variáveis. Portanto, como você verá, é possível (embora improvável) que algum dia a resposta seja "sim".

A questão dos carros movidos a eletricidade eólica é menos uma questão de oferta e demanda e mais uma questão de mudanças sociológicas e culturais de hábitos e pensamento. Ir de milhas por galão a quilowatts-hora por milha significa mais do que colocar uma bateria onde antes ficava o tanque de gasolina. É sobre mudar hábitos de direção, hábitos de viagem e até mesmo nosso conceito de trabalho e deslocamento. Mas quando (e se) essas tradições culturais forem alteradas, a energia eólica ainda terá falta de fornecimento. Claro, ele poderia gerar a energia necessária, mas apenas se houvesse parques eólicos suficientes e apenas se houvesse maneiras suficientes de distribuir a energia - se e se e se. Mas o vento é uma fera inconstante, apesar das modernas técnicas de previsão. O vento é sazonal, o vento depende de tempestades e o vento é variável e mutável - muito mais do que o comportamento humano.

Mas é possível que o vento se torne parte de um portfólio de recursos energéticos alternativos que algum dia possam substituir as usinas mais tradicionais de carvão, gás natural e eletricidade a óleo. Continue lendo para descobrir por que o vento não pode impulsionar uma frota nacional de carros, mas pode funcionar bem como uma ferramenta em uma caixa de ferramentas maior de fontes de energia esperando para tornar os Estados Unidos um país mais verde e mais eficiente em termos de combustível.

Conteúdo
  1. O vento é imprevisível
  2. Só a energia eólica não é suficiente
  3. Como o vento ajudará?
O supervisor do projeto Rusty Hurt abre uma porta na base de uma das torres da turbina eólica em Montezuma, Kansas. O parque eólico contém 170 das torres de 289 pés de altura e pode gerar eletricidade suficiente para abastecer 40.000 residências. AP Photo / Charlie Riedel

Stephen Connors, professor do Massachusetts Institute of Technology (MIT), vem estudando a interação de energia alternativa e geração de eletricidade desde antes de o termo aquecimento global entrar na linguagem comum.

Ele disse que ao olhar para o potencial da energia eólica para abastecer de eletricidade a frota de veículos elétricos automotivos do país, as pessoas deveriam ver o tempo ao invés da geografia. Em suma, ao invés de ver de onde viria a eletricidade, deve-se olhar quando a eletricidade é necessária.

"O grande problema com os veículos elétricos é que as pessoas querem carregar durante a noite", disse Connors.

Atualmente, a maior parte da eletricidade é produzida com o uso de turbinas a vapor movidas a gás, carvão ou petróleo. Em vez de permitir que as turbinas fiquem ociosas durante a noite, as empresas mantêm os geradores funcionando durante as horas escuras, o que produz um enorme excedente de eletricidade - mesmo com capacidade reduzida - quando as pessoas menos precisam. A menos, é claro, que você seja proprietário de um veículo elétrico (EV) conectado à rede durante a noite, a geração de excedente e, consequentemente, o preço mais baixo trabalharão a seu favor.

No entanto, a energia eólica não segue esse padrão. Em vez disso, a energia eólica depende menos de um relógio previsível e mais dos padrões climáticos - apenas um pouco previsível e não segue os padrões humanos.

"Há uma grande incompatibilidade de padrões com o carregamento de veículos elétricos e quando a energia eólica se torna disponível", disse Connors..

Connors disse que a melhor época para produzir energia eólica é nos meses de inverno, quando os ventos costumam ser mais fortes. Dentro dos padrões sazonais maiores, também estão os padrões do dia a dia, variando em cada região climática do país. Essas são as tendências que ditam a produção de energia eólica mais imediata. Em essência, o vento pode complementar as necessidades elétricas de uma frota de EV, mas não pode ser a única fonte com base nos padrões sazonais e regionais que fornecem o vento necessário para produzir a energia.

"Este componente sazonal não atende às necessidades atualmente", disse Connors.

Moinhos de vento de geração de energia linha Interstate 10 perto de Palm Springs, Califórnia. AP Photo / Michael Caulfield

Fornecer energia à frota de automóveis do país com energia eólica leva em consideração várias suposições. Em primeiro lugar, pressupõe-se que a frota seria movida a eletricidade. De acordo com fontes governamentais e privadas, isso seria uma façanha por si só.

Mas mesmo que esse cenário se concretize, que Connors e outros acreditam ser improvável até pelo menos 2050, os números ainda são assustadores.

Os números atuais indicam que o consumo de gasolina nos Estados Unidos para viagens é de cerca de 1,5 milhão de litros por dia. Um carro elétrico, com a tecnologia moderna de hoje, requer cerca de 40 quilowatts-hora para atingir a mesma distância que um carro com média de cerca de 15 milhas por galão (6,4 quilômetros por litro).

Esses números são estimativas aproximadas e não levam em consideração o terreno, a eficiência automotiva e uma série de outros fatores. Eles apontam para um quadro mais amplo, no entanto, pois os produtores de eletricidade do país precisariam criar cerca de 16 trilhões de quilowatts-hora de energia por dia para atingir aproximadamente o mesmo nível de energia produzido pela gasolina consumida no mesmo período.

Em uma escala mais pessoal, estima-se que um carro consome cerca de 1.893 litros de combustível por ano. Com base no mesmo número de 40 quilowatts-hora por galão, um carro exigiria cerca de 20.000 quilowatts-hora de energia a cada ano para comutar conservadores 10.000 milhas (16.093 quilômetros). Em 2006, o Departamento de Transporte dos EUA estimou o número de carros de passageiros em cerca de 251 milhões. Analise os números e a contagem final é outra figura assustadora. Mas então a quantidade total de eletricidade produzida nos Estados Unidos por meio de todas as fontes em 2007 foi de mais de 4 trilhões de megawatts-hora [fonte: U.S. Energy Information Administration]. E um megawatt-hora é igual a 1.000 kilowatts-hora.

Em essência, o país poderia mudar para veículos elétricos para atender à demanda, mas não apenas por meio da energia eólica. Em vez disso, será necessário um portfólio maior de energia renovável para realizar a tarefa.

O Tribunal do Condado de Atchison é superado por turbinas eólicas em Rock Port, Missouri. Um parque eólico consistindo de quatro turbinas de 250 pés de altura fornece energia suficiente para abastecer a cidade de 1.400 habitantes. AP Photo / Charlie Riedel

Embora seja afetado por variações sazonais, o vento pode se tornar uma fonte de energia limpa e renovável.

As turbinas eólicas vêm em duas formas principais - vertical e horizontal. A variedade horizontal, parecida com hélices gigantes, é mais comumente mostrada na publicidade hoje. Turbinas verticais se parecem mais com esculturas modernas, quase como um batedor de ovos gigante colocado em um campo.

Ambos usam designs de aerofólio modificados para capturar o vento como uma força motriz para girar a turbina. Conforme eles giram, eles geram eletricidade. Esta eletricidade é usada diretamente como um suplemento a um sistema maior ou capturada e armazenada.

Uma vantagem do vento é que o potencial de geração não é linear. Por exemplo, na geração linear, uma volta do gerador produziria um quilowatt-hora de eletricidade. No entanto, a geração eólica produz eletricidade com uma potência de três. Isso significa que a quantidade de vento necessária para girar o gerador em uma rotação, na verdade, produz três quilowatts-hora.

Apesar de ter esta vantagem, o número de parques eólicos (ou bancos de turbinas), é relativamente pequeno neste momento.

Connors, como muitos outros cientistas de energia, diz que a eletricidade gerada pelo vento seria usada como parte de um pacote maior de fontes de energia renováveis, incluindo geotérmica, hidrelétrica, solar e biomassa. A energia nuclear costuma ser adicionada à lista por ser uma fonte de energia livre de carbono.

Este portfólio provavelmente irá coevoluir com o número crescente de veículos elétricos, bem como uma base de tecnologia crescente, incluindo a rede elétrica "inteligente" proposta, que desviará o excedente de eletricidade para onde é mais necessário, com base em cálculos de demanda em tempo real.

Mas mesmo assim, Connors disse que estava olhando para o ano de 2050 (pelo menos) para uma frota de veículos totalmente elétricos, considerando um cenário de Moisés. UMA Cenário de Moisés, ele disse, era um conjunto ideal de circunstâncias onde as regulamentações governamentais, políticas e opinião pública se alinhavam, permitindo uma viagem tranquila e perfeita para uma futura terra prometida.

"Isso não acontece com frequência", disse ele. Na verdade, ele usou carros híbridos como exemplo. O primeiro híbrido disponível comercialmente, o Toyota Prius, chegou aos mercados dos EUA há cerca de 10 anos. Só agora, mais de uma década depois, eles estão se tornando comumente disponíveis como uma opção de carro. E dado o fato de que leva de 15 a 20 anos para a frota de automóveis do país abandonar totalmente os modelos antigos por novos, bem como a falta de carros elétricos comercialmente viáveis ​​e aceitos, 2050 seria uma data ideal, mas provavelmente não seria alcançou.

Por enquanto, parece que o vento vai mover mais árvores do que carros - mas isso pode mudar em um futuro distante.

Para mais informações sobre fontes de energia renováveis, siga os links da próxima página.

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  • Como funcionam os carregadores de turbinas eólicas
  • Como funciona a energia geotérmica
  • Como funcionam as baterias de carros elétricos

Mais ótimos links

  • American Wind Energy Association
  • Departamento de Energia dos EUA
  • Administração de informações de energia dos EUA

Fontes

  • Associação Americana de Energia Eólica. (23 de junho de 2010) http://www.awea.org/
  • Connors, Stephen. Professor, Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Entrevista pessoal. Realizado em 19 de novembro de 2009.
  • Departamento de Energia dos EUA. (23 de junho de 2010) http://www.energy.gov/
  • Administração de informações de energia dos EUA. (23 de junho de 2010) http://www.eia.doe.gov/



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