Materiais em pás de turbinas eólicas

Escrito por jock bergeron | Traduzido por pedro henrique braga
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Materiais em pás de turbinas eólicas
Os melhores materiais levaram a um aumento da eficiência de usinas eólicas (Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images)

Com o aumento da tecnologia e popularidade da energia eólica, os pesquisadores trabalham para encontrar materiais que podem ser usados para criar pás mais longas, sem sacrificar a integridade estrutural. Diversos materiais têm sido usados, tanto para a produção de energia eólica industrial como nas pequenas aplicações domésticas. Entre estes estão a fibra de vidro, aço, alumínio, PVC, madeira e resina de polímeros. Atualmente, a maioria das lâminas são de plástico reforçado com fibra de vidro (GRP), um composto de polímero reforçado com fibra com resistência elevada à tração e à compressão.

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Policloreto de vinila (PVC)

As pás de PVC são uma opção barata comumente usada pelos construtores de turbinas no estilo faça você mesmo. Uma vantagem do material é a facilidade com que o construtor pode dar-lhe forma. Também é relativamente barato, o que o torna atraente para as operações de orçamento limitado. No entanto, quando exposto aos elementos, o PVC se enfraquece constantemente até se torne muito frágil e formem pequenas fissuras em sua superfície. O resultado é que uma brisa errante poderia quebrar a pá e desligar a turbina.

Madeira

A madeira é outro material comum para moinhos domésticos pequenos e caseiros. Embora seja um material prontamente disponível de baixo custo, a madeira apresenta vários problemas para o construtor caseiro. Ela exige uma grande habilidade para ser moldada com precisão. Se não tratada corretamente, a madeira fica extremamente sensível às condições climáticas, deformando-se devido à humidade ou tornando-se quebradiça devido à exposição ao sol. Além disso, ele não é muito resistente sob estresse lateral, ventos muito fortes podem arrancar uma pá de madeira sem muita dificuldade.

Alumínio

As pás de alumínio apareceram logo depois que a indústria doméstica de energia eólica explodiu. Muitos fabricantes oferecem pás de alumínio construídas com precisão. Embora a maioria dos geradores de grande escala não usem essas pás, são um excelente material para pequenas turbinas. Apesar de serem relativamente pesados em relação aos plásticos, as pás de alumínio são resistentes ao tempo, resilientes e disponíveis em diversos fornecedores. O lado ruim é que são mais caras do que as outras opções. Além disso, o diâmetro máximo do rotor é estritamente limitado devido ao peso do material.

Materiais compostos

Os materiais compostos como fibra de vidro e GRP são atualmente os mais utilizados na construção de turbinas eólicas. A fibra de vidro é geralmente usada apenas para pequenas aplicações domésticas, porque tende a ser mais frágil do que os outros materiais à base de fibras. Isso faz da fibra de vidro uma desvantagem para fins comerciais.

O GRP (plástico reforçado com vidro) é semelhante à fibra de vidro onde os engenheiros a produzem através de camadas múltiplas de malhas de fibra, criando o formato da pá. Em geral, o GRP é usado como uma camada de revestimento, com um material de enchimento no interior de sua estrutura. Tem a vantagem de ser leve, o que auxilia no movimento de pás grandes do rotor. Também é mais forte do que a fibra de vidro, a qual permite um diâmetro mais largo do rotor, sem correr o risco de se fraturar em vento de altas velocidades.

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