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Pipas geradoras de energia eólica

Nas altas altitudes, a velocidade dos ventos é maior. Protótipos de pipas geradoras foram construídos para aproveitar a energia dos ventos altos.

Como funcionam as pipas geradoras?

Quase todos os projetos têm pipas que lembram um paraquedas.

As pipas geradoras voam a centenas de metros de altitude. São presas por cabos ligados a carretéis, cujos eixos são ligados aos geradores elétricos. Quando o vento movimenta a pipa, tração é gerada no cabo, o carretel gira e energia elétrica é produzida. Para puxar a pipa e repetir o processo, o gerador se torna um motor e consome parte da energia gerada para mover o carretel.

princípio de funcionamento das pipas geradoras
Geração de energia (generation) acima e consumo (consumption) de energia abaixo. Fonte: (Schmehl et al., 2020).
caminho do voo da pipa
A trajetória típica do voo da pipa. Fonte: (Rushdi et al., 2020).

Um computador no centro de controle (Control Center) calcula os melhores ângulo e posição para pegar os ventos mais fortes, além de determinar a trajetória ótima. A unidade de controle da pipa (Kite Control Unit) recebe comandos sem fio do controle central e direciona a pipa. Também se comunica com outras unidades de controle para evitar colisões entre as pipas. A estação terrestre possui baterias para alimentar o computador central e os circuitos eletrônicos de potência.

Graças à unidade de controle da pipa, apenas uma parte da energia gerada é usada para movimentar o carretel. Uma unidade usa duas pipas geradoras, enquanto uma está sendo puxada para baixo, outra está sendo levantada pelo vento. Desta forma, a geração de potência é constante. 

ciclo de potência das pipas geradoras
Ciclo de potência das pipas geradoras. Fonte: Engineering.com.

Vantagens em relação às turbinas eólicas

As vantagens das pipas geradoras, em comparação com as bem conhecidas turbina eólicas:

  • Requer menos materiais e estes podem ser mais leves. Enquanto as turbinas eólicas precisam de reforço estrutural e fundação maior para aguentar ventos fortes.
  • As pipas geradoras podem resistir a ventos mais violentos.
  • Pode gerar a mesma quantidade de energia em um espaço menor. De acordo com a italiana Kitegen, as estações das pipas desta empresa ocupam uma área de 800 metros de diâmetro e geram o equivalente a 150 turbinas eólicas. Estas precisariam de 40 km² para a mesma quantidade de energia.
área de varredura das pipas geradoras
Área de varredura das pipas geradoras em comparação com uma turbina eólica. Fonte: Next Big future.
potência ativa produzida
A área em azul mostra onde a maior parte da potência ativa é produzida. Fonte: hypeness.
  • Menor impacto ambiental, pois reduz acidentes com aves.
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About Pedro Ney Stroski

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