Energia eólica: formação dos ventos

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A energia eólica provém da energia solar, uma vez que os ventos são originados como decorrência do aquecimento desuniforme da atmosfera, pela radiação solar. Essa desuniformidade no aquecimento da atmosfera é causado, principalmente, pela orientação dos raios solares e pelos movimentos do planeta. Uma estimativa de energia total disponível dos ventos ao redor do planeta pode ser feita a partir da hipótese de que, aproximadamente, 2% da energia solar absorvida pela Terra é convertida em energia de movimento dos ventos. “Esse percentual, embora pareça pequeno, representa centenas de vezes a potência anual instalada nas centrais elétricas do mundo”, relata Augusto Luís Ruegger Almeida Neves, professor responsável pela Aula 11 — Como Produzir Energia Elétrica a Partir do Vento, do Curso CPT de Aulas de Meiio Ambiente — Ensino Médio. 

As regiões tropicais, que recebem os raios solares quase que perpendicularmente, são mais aquecidas que as regiões polares. Em consequência, o ar quente que se encontra nas baixas altitudes das regiões tropicais tende a subir, sendo substituído por uma massa de ar mais frio que se desloca das regiões polares. É esse deslocamento de massas de ar que determina a formação dos ventos.

A formação dos ventos é melhor visualizada quando representada no Globo Terrestre. Próximo da superfície terrestre, existem diferenças de temperatura e de pressão que dão origem à circulação do ar, formando os ventos globais. Assim, na região próxima da linha do equador e próximo dos círculos polares, tanto no Hemisfério sul como no Norte, encontram-se as zonas de baixas pressões. Já nos polos e próximo às linhas tropicais, no Hemisfério sul e no Norte, estão as zonas de altas pressões. Nas zonas de baixas pressões, o ar próximo da superfície da terra, por estar mais aquecido que nas camadas superiores da atmosfera, e, portanto, mais leve, se elevará na atmosfera. Ao mesmo tempo, o ar das camadas superiores, por estar mais frio, e portanto mais pesado, descerá nas zonas de altas pressões, ocupando o espaço deixado pelo ar que se elevou na atmosfera. Esse processo dará origem a uma circulação de ar em todo o planeta, formando, assim, os ventos globais.

Convencionalmente, os ventos que sopram dos trópicos para o equador, próximo da superfície da terra, são chamados de ventos Alísios; aqueles que sopram do equador para os polos em altas altitudes são os ventos Contra-alísios. Ventos de Oeste são aqueles que sopram dos trópicos em direção aos polos, em altas altitudes; e os ventos polares são aqueles que sopram dos polos para as regiões temperadas, à baixas altitudes.

Tendo em vista que o eixo da Terra está 23,45º inclinado em relação ao plano da eclítica, no qual está localizada a órbita terrestre, variações sazonais da distribuição de radiação solar recebida na superfície da Terra acarretarão variações sazonais na intensidade e duração dos ventos, em qualquer local da superfície terrestre.

Como resultado da inclinação do eixo da Terra, que resulta em um aquecimento diferenciado da superfície, surgem os ventos continentais ou periódicos, as monções e as brisas. As monções são ventos que mudam de direção a cada seis meses, aproximadamente, ou seja, no inverno sopram em uma direção e no verão sopram em direção contrária. Em função das diferentes capacidades que cada tipo de superfície apresenta em refletir, absorver e emitir o calor recebido do Sol, surgem as brisas, que são ventos periódicos que ocorrem próximo das regiões litorâneas, e que mudam de direção diariamente.

Em dias de sol, no período diurno, o continente se aquecerá mais que o mar. Isso fará com que o ar sobre o continente se torne mais leve e, por isso, ele se elevará, cedendo espaço para ser ocupado pelo ar que se apresenta sobre o mar. Durante a noite, o processo será inverso. Como o continente perde calor mais rapidamente que o mar, o ar, sobre o mar, ficará mais leve e se elevará cedendo espaço para ser ocupado pelo ar que se encontra sobre o continente. Assim, podemos concluir que as brisas, durante o dia, sopram do mar para o continente e a noite sopram do continente em direção ao mar.

Um efeito muito parecido com este que acabamos de observar são os ventos locais, que se formam nas regiões montanhosas. Durante o dia, por causa da influência do sol, o ar presente nas partes mais baixas e nas encostas, ficando mais aquecido, se elevará, cedendo espaço para o ar das camadas superiores da atmosfera, que se encontra mais frio. Já, durante a noite, o processo ocorre em sentido contrário, onde o ar frio das montanhas desce e se acumula nos vales.

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Por Silvana Teixeira.