Estudos avaliam impacto da energia eólica no ambiente

Efeitos de muitos moinhos de vento concentrados não estão claros. Hélices poderiam ser reprojetadas para evitar impactos.

Há quem se pergunte: um projeto de utilização do vento para produzir um terço da energia de Nova York poderia afetar os sistemas climáticos? Por C. Claiborne Ray, do The New York Times [Q. Could a plan being explored to use wind to produce a third of the power for New York City affect weather systems?].

As objeções usuais levantadas aos parques eólicos (campos repletos de cata-ventos gigantes) envolvem aspectos estéticos, custo, barulho e temores em relação à vida selvagem, pois o impacto climático desses parques ainda não foi conclusivamente estudado.

Houve ao menos um estudo preliminar de parques eólicos que sugeriu a possibilidade de um efeito adverso sobre os sistemas climáticos locais devido a uma grande fazenda eólica, com muitos moinhos de vento em uma área. Mas os pesquisadores também sugeriram que problemas potenciais poderiam ser aperfeiçoados com um redesenho das hélices para menor produção de turbulência.

O estudo, publicado em outubro de 2004 no “Journal of Geophysical Research”, usou um modelo hipotético de um parque eólico muito maior do que qualquer um já construído: 10.000 turbinas, com pás medindo 165 pés, numa rede de 60 por 60 milhas ao centro-norte de Oklahoma.

Somnath Baidya Roy, autor-chefe, então em Princeton, disse que o impacto viria não muito das pás dos cata-ventos desacelerando o ar, mas da mistura atmosférica em seu rastro. A mistura de camadas de ar criaria condições mais quentes e secas na superfície, conforme sugeria o estudo.

Um rápido fluxo noturno de ar nas grandes planícies separa o ar frio e úmido, próximo ao chão, do ar mais seco de cima. A simulação descobriu que as turbinas pegariam esse jato noturno, com subseqüente turbulência e mistura vertical. Quando a massa de ar superior atingisse a superfície, o efeito quente e seco seria significativo, sugere o modelo.

Can large wind farms affect local meteorology?

S. Baidya Roy
Department of Ecology and Evolutionary Biology, Princeton University, Princeton, New Jersey, USA

S. W. Pacala
Department of Ecology and Evolutionary Biology, Princeton University, Princeton, New Jersey, USA

R. L. Walko
Department of Civil Engineering, Duke University, Durham, North Carolina, USA

Abstract
The RAMS model was used to explore the possible impacts of a large wind farm in the Great Plains region on the local meteorology over synoptic timescales under typical summertime conditions. A wind turbine was approximated as a sink of energy and source of turbulence. The wind farm was created by assuming an array of such turbines. Results show that the wind farm significantly slows down the wind at the turbine hub-height level. Additionally, turbulence generated by rotors create eddies that can enhance vertical mixing of momentum, heat, and scalars, usually leading to a warming and drying of the surface air and reduced surface sensible heat flux. This effect is most intense in the early morning hours when the boundary layer is stably stratified and the hub-height level wind speed is the strongest due to the nocturnal low-level jet. The impact on evapotranspiration is small.

Received 11 March 2004; accepted 20 July 2004; published 1 October 2004.

Keywords: wind power; wind farm; renewable energy; environmental impact; climate; weather.

Index Terms: 3307 Meteorology and Atmospheric Dynamics: Boundary layer processes; 3329 Meteorology and Atmospheric Dynamics: Mesoscale meteorology; 3379 Meteorology and Atmospheric Dynamics: Turbulence; 1630 Global Change: Impact phenomena.

JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 109, D19101, doi:10.1029/2004JD004763, 2004

Do G1 23/09/08 – 19h34 – Atualizado em 23/09/08 – 19h34, com informações complementares do EcoDebate.

[EcoDebate, 25/09/2008]