thegoodfellas/blogset-br huggingface dataset:
da frequenciade plasma. A medida que aumenta a frequencia de plasma, a frequencia daradiacao 12 e aumentada para corresponder aproximadamente a frequencia cada vezmaior de plasma. Constantemente a frequencia cada vez maior de plasma decontrole e ajustando a frequencia da radiacao de aquecimento nesse sentido,quase todos, se nao todos, do poder sendo usado para aquecer os eletronsionosfericos e absorvido eficientemente para o plasma durante o ciclo deaquecimento toda. Desta forma, a densidade de eletrons (grau de ionizacao) podeser aumentada para o nivel desejado sem quaisquer residuos substancial do poderque, de outra forma, seria consideravel. No presente metodo, o aquecimento inicial e realizado com a radiacao 13sendo amplamente focado para que a area central na nuvem 10 esta sendoaquecida. Como a frequencia de plasma dentro da area de menor e aumentada, aarea foco de radiacao 13 e contraida ate que toda a area final da nuvem 10 estasendo aquecida pela radiacao 13. Isso minimiza o aquecimento inicial dealimentacao requisitos e resultados em uma nova reducao substancial em geralrequisitos para formar nuvem 10 de potencia. O sistema de antena 13 necessaria para transmitir radiacao 12 napresente invencao pode ser de qualquer construcao conhecida, com capacidades dealta incapacidade directa; por exemplo, Multielementos, feixe espalhar ver tipode angulo (O) US Pat. N. o 3.445.844 e o "RADAR MST no Poker Flat,Ak.," Radio Science, Vol. 15, n. o 2, Marco-Abril, 1980; PPS. 213-223,ambos os quais sao incorporados a adendo por referencia. Uma antena phasedarray gerando um feixe concentrado "orientavel" pode ser montada emum unico site ou sistemas antena dois phased array 20, 21 (Fig. 2) podem serespacados de cada um dos outros para gerar duas vigas coerentes 23, 24 daradiacao que cruzam entre si a altitude selecionada a forma nuvem 10a. Os parametros geometricos do feixe chave de um sistema de duas antenasestao indicados na Figura 2. O feixe de radiacao de cada antena e assumido adivergir no plano azimutal (b) e a ser colimado no plano elevational (a). Estasuposicao e apropriada para uma nuvem de retrodifusao deve estar inclinadacerca de 45 graus da horizontal. Para dispersao de frente, com nuvem 10adiretamente sobrecarga ou ponto de uma antena, o feixe vai divergir em doisplanos e "b" seria usado para ambos antena. As seguintes relacoespodem ser usadas para calcular os varios parametros do sistema da Fig. 2: EQU1# # # # aprove: a = comprimento do lado da matriz de antena no plano elevational. . lambda.p=Wavelength de frequencia de radiacao R = distancia real da matriz para a nuvem 10a. # # EQU2 # # aprove: b = comprimento do lado da matriz de antena no plano azimutal W = largura da nuvem 10. oA # # EQU3 # S = distancia entre matrizes. D = profundidade da nuvem 10a. Enquanto o tamanho e as caracteristicas de uma nuvem particular 10 iraovariar dependendo de sua aplicacao e as condicoes reais em que ela e formada, oexemplo a seguir ira servir para melhor ilustrar a presente invencao. Uma nuvem10 (Fig. 1) e formada a uma altitude de 90 quilometros (km) e deve ter uma areafinal de 1 km quadrados
ou maiores com espessura de 3 a 10 metros. A densidadede plasma residente a 90 km e normalmente da ordem de /cubic de 10.sup.6 cm. Umquadrado, Multielementos antena sistema 13 de 100 metros de um lado, vigasradiacao eletromagnetica 12 (ou seja, alimentacao) em uma inicial ou iniciarfrequencia dar inicio ao aquecimento do plasma residente. Antena 13 e focadapara que somente o plasma no centro da nuvem 10 inicialmente ser aquecida,assim que requerem consideravelmente menos energia do que se a area inteira de1 km quadrados da nuvem originalmente era aquecida. Uma vez que a frequencia de plasma do plasma ambiente e aproximadamente9 megahertz (MH.sub.z), cerca de 70 MW de potencia sera necessaria. Como oplasma aquece, a frequencia o seu aumentado e e controlada por radargroundbased. Como a frequencia do plasma aumenta, a frequencia de radiacao 12 eaumentada em conformidade ate que uma frequencia de 15 MHz e atingida. Orequisito de energia neste momento sera cairam para aproximadamente 27 MW. Neste momento, o foco da antena e contratado para cobrir um maior, senao todos, a area da nuvem 10 e radiacao 12 (ou seja, aquecimento) e aplicadasobre toda a area. Devido a area de maior aquecimento, o requisito de energiatemporariamente aumenta para cerca de 33 MW mas rapidamente ira diminuir a medidaque a frequencia de radiacao continua a aumentar ate que a frequencia demanutencao final do MH.sub.z 300 e atingida. O requisito de energia para afrequencia de manutencao final e aproximadamente 7 MW e densidade de eletrons eplasma final sera sobre 10.sup.9 /cubic cm. A integridade da nuvem 10 sera mantida enquanto radiacao 12 etransmitida mesmo com a frequencia de manutencao final. A frequencia demanutencao final para qualquer nuvem particular e inter-relacionados para afrequencia do radar ou outro sinal de comunicacao que e ser saltado fora dessanuvem. Ou seja, ele e geralmente preferencialmente ter a frequencia de plasmada nuvem substancialmente maior que a frequencia de radar. Isso garantira umelevado grau de reflexao para o radar. Alem disso, irregularidades na densidadede plasma podem formar na nuvem. Estes serao geralmente onda de cerca de umaquecedor espacados distante. Este espacamento deve ser relativamente pequenoem comparacao com um comprimento de onda de radar para evitar a dispersaoexcessiva do sinal de radar em direccoes indesejaveis.
IntroducaoPode serdificil considera-lo assim, mas o ar e um fluido como qualquer outro, excetoque suas particulas estao na forma gasosa em vez de liquida. Quando o ar semove rapidamente, na forma de vento, essas particulas tambem movem-serapidamente. Esse movimento significa energia cinetica, que pode ser capturadacomo a energia da agua em movimento e capturada por uma turbina em uma usinahidreletrica. No caso de uma turbina eolica, as pas da turbina saoprojetadas para capturar a energia cinetica contida no vento. O resto epraticamente identico ao que ocorre em uma hidreletrica: quando as pas daturbina capturam a energia do vento e comecam a se mover, elas giram um eixoque une o cubo do rotor a um gerador. O gerador transforma essa energiarotacional em eletricidade.Fundamentalmente, gerar eletricidade a partir do vento e so uma questao detransferir energia de um meio para outro. Toda aenergia eolica comeca com o sol. Quando o sol aquece uma determinadaarea de terra, o ar ao redor dessa massa de terra absorve parte desse calor. Auma certa temperatura, esse ar mais quente comeca a se elevar muitorapidamente, pois um determinado volume de ar quente e mais leve do que umvolume igual de ar mais frio. As particulas de ar que se movem mais rapido(mais quentes) exercem uma pressao maior do que as particulas que se movem maisdevagar, de modo que sao necessarias menos delas para manter a pressao normaldo ar em uma determinada elevacao (veja Comofuncionam os baloes de ar quente para aprender mais sobre a temperatura epressao do ar). Quando este ar quente mais leve se eleva subitamente, o ar maisfrio flui rapidamente para preencher o espaco vazio deixado. Este ar quevelozmente preenche o espaco vazio e o vento. Se voce colocar um objeto - comouma pa de rotor - no caminho desse vento, o vento ira empurra-la, transferindoparte de sua propria energia de movimento para a pa. E assim que uma turbinaeolica captura a energia do vento. A mesma coisa acontece com um barco a vela.Quando o ar se move empurrando a barreira da vela, faz o barco se mover. Ovento transferiu sua propria energia de movimento para o barco a vela. A turbinade energia eolica mais simples possivel consiste em tres partes fundamentais: pas do rotor: as pas sao, basicamente, as velas do sistema. Em sua forma mais simples, atuam como barreiras para o vento (projetos de pas mais modernas vao alem do metodo de barreira). Quando o vento forca as pas a se mover, transfere parte de sua energia para o rotor; eixo: o eixo da turbina eolica e conectado ao cubo do rotor. Quando o rotor gira, o eixo gira junto. Desse modo, o rotor transfere sua energia mecanica rotacional para o eixo, que esta conectado a um gerador eletrico na outra extremidade; gerador: na essencia, um gerador e um dispositivo bastante simples, que usa as propriedades da inducao eletromagnetica para produzir tensao eletrica - uma diferenca de potencial eletrico. A tensao e, essencialmente, "pressao" eletrica: ela e a forca que move a eletricidade ou corrente eletrica de um ponto para outro. Assim, a geracao de
tensao e, de fato, geracao de corrente. Um gerador simples consiste em imas e um condutor. O condutor e um fio enrolado na forma de bobina. Dentro do gerador, o eixo se conecta a um conjunto de imas permanentes que circunda a bobina. Na inducao eletromagnetica, se voce tem um condutor circundado por imas e uma dessas partes estiver girando em relacao a outra, estara induzindo tensao no condutor. Quando o rotor gira o eixo, este gira o conjunto de imas que, por sua vez, gera tensao na bobina. Essa tensao induz a circulacao de corrente eletrica (geralmente corrente alternada) atraves das linhas de energia eletrica para distribuicao. Veja Como funcionam os eletroimas para aprender mais sobre a inducao eletromagnetica e Como funcionam as usinas hidreletricas para aprender mais sobre geradores acionados a turbina. Observeque ate agora vimos um sistema simplificado, porem veremos a moderna tecnologiaque voce encontra em fazendas eolicas e quintais de propriedades rurais dehoje. Ela e um pouco mais complexa, mas os principios fundamentais sao osmesmos. Historia da energia eolica Foto cedida por GNU.org / Michael Reeve Moinho de vento Pitstone, que se acredita ser o mais antigo moinho de vento das Ilhas Britanicas Ja ha quatro milenios as pessoas usavam a energia eolica na forma de barcos a vela no Egito. As velas capturavam a energia no vento para empurrar um barco ao longo da agua. Os primeiros moinhos de vento, usados para moer graos, surgiram entre 2 mil a.C., na antiga Babilonia, e 200 a.C. na antiga Persia, dependendo de para quem se pergunta. Estes primeiros dispositivos consistiam em uma ou mais vigas de madeira montadas verticalmente, e em cuja base havia uma pedra de rebolo fixada ao eixo rotativo que girava com o vento. O conceito de se usar a energia do vento para moer graos se espalhou rapidamente ao longo do Oriente Medio e foi largamente utilizado antes que o primeiro moinho de vento aparecesse na Europa. No inicio do seculo XI d.C., os cruzados europeus levaram o conceito para casa e surgiu o moinho de vento do tipo holandes com o qual estamos familiarizados. O desenvolvimento da tecnologia da energia eolica moderna e suas aplicacoes estavam bem encaminhados por volta de 1930, quando estimados 600 mil moinhos de vento abasteciam areas rurais com eletricidade e servicos de bombeamento de agua. Assim que a distribuicao de eletricidade em larga escala se espalhou para as fazendas e cidades do interior, o uso de energia eolica nos Estados Unidos comecou a decrescer, mas reviveu depois da escassez de petroleo no inicio dos anos 70. Nos ultimos 30 anos, a pesquisa e o desenvolvimento variaram com o interesse e incentivos fiscais do governo federal. Em meados dos anos 80, as turbinas eolicas tinham uma capacidade nominal maxima de 150 kW. Em 2006, as turbinas em escala de geracao publica comercial tem potencia nominal comumente acima de 1 MW e estao disponiveis em capacidades de ate 4 MW. A moderna tecnologia degeracao eolica Quando setrata de turbinas eolicas modernas, ha dois projetos principais: as de eixohorizontal e as de
eixo vertical. Turbinas eolicas de eixo vertical (TEEVs)sao bastante raras. A unica em producao comercial atualmente e a turbinaDarrieus, que se parece um pouco com uma batedeira de ovos. Fotos cedidas por NREL (esquerda) e Solwind Ltd Turbinas eolicas de eixo vertical; a da esquerda e uma turbina Darrieus Em umaTEEV, o eixo e montado na vertical, perpendicular ao solo. Como as TEEVs estaopermanentemente alinhadas com o vento (ao contrario das de eixo horizontal),nenhum ajuste e necessario quando a direcao do vento muda. Entretanto, uma TEEVnao pode comecar a se mover por si mesma: ela precisa de um impulso de seusistema eletrico para dar partida. Em vez de uma torre, ela geralmente usacabos de amarracao para sustentacao, pois assim a elevacao do rotor e menor.Como menor elevacao significa menor velocidade do vento devido a interferenciado solo, as TEEVs geralmente sao menos eficientes que as TEEHs. Como vantagem,todos os equipamentos se encontram ao nivel do solo para facilidade deinstalacao e servicos. Mas isso significa uma area de base maior para aturbina, o que e uma grande desvantagem em areas de cultivo. TEEV de projeto Darrieus As TEEVspodem ser usadas para turbinas de pequena escala e para o bombeamento de aguaem areas rurais, mas todas as turbinas de escala de geracao publica produzidascomercialmente sao turbinas eolicas de eixo horizontal (TEEHs). Foto cedida por GNU / Kit Conn Fazenda eolica na California Como onome indica, o eixo da TEEH e montado horizontalmente, paralelo ao solo. AsTEEHs precisam se alinhar constantemente com o vento, usando um mecanismode ajuste. O sistema de ajuste padrao consiste de motores eletricos e caixasde engrenagens que movem todo o rotor para a esquerda ou direita em pequenosincrementos. O controlador eletronico da turbina le a posicao de um dispositivocata-vento (mecanico ou eletronico) e ajusta a posicao do rotor para capturar omaximo de energia eolica disponivel. As TEEHs usam uma torre para elevar oscomponentes da turbina a uma altura ideal para a velocidade do vento (e paraque as pas possam ficar longe do solo) e ocupam muito pouco espaco no solo, jaque todos os componentes estao a ate 80 metros de altura. Componentesde uma grande TEEH: pas do rotor: capturam a energia do vento e a convertem em energia rotacional no eixo; eixo: transfere a energia rotacional para o gerador; nacele: e a carcaca que abriga: caixa de engrenagens: aumenta a velocidade do eixo entre o cubo do rotor e o gerador; gerador: usa a energia rotacional do eixo para gerar eletricidade usando eletromagnetismo; unidade de controle eletronico (nao mostrada): monitora o sistema, desliga a turbina em caso de mau funcionamento e controla o mecanismo de ajuste para alinhamento da turbina com o vento; controlador (nao mostrado): move o rotor para alinha-lo com a direcao do vento; freios: detem a rotacao do eixo em caso de sobrecarga de energia ou falha no sistema. torre: sustenta o rotor e a nacele, alem de erguer todo o conjunto a uma altura onde as pas possam girar com seguranca e distantes do solo; equipamentos eletricos: transmitem a eletricidade do gerador atraves da torre e controlam os
diversos elementos de seguranca da turbina. Do inicioao fim, o processo de geracao de eletricidade a partir do vento e distribuicaode eletricidade para os consumidores se parece com isto: Aocontrario do antigo projeto de moinho de vento holandes, quedependia muito da forca do vento para colocar as pas em movimento, asturbinas modernas usam principios aerodinamicos mais sofisticados paracapturar a energia do vento com mais eficacia. As duas forcas aerodinamicasprincipais que atuam sobre os rotores da turbina eolica sao o empuxo,que atua perpendicularmente ao fluxo do vento, e o arrasto, queatua paralelamente ao fluxo do vento. As pas daturbina tem uma forma parecida com asas de aviao: elas usam um desenho de aerofolio.Em um aerofolio, uma das superficies da pa e um pouco arredondada, enquanto aoutra e relativamente plana. O empuxo e um fenomeno bastante complexo e pode defato exigir pos-graduacao em matematica ou fisica para ser completamenteentendido. Mas, simplificando, quando o vento se desloca sobre uma facearredondada e a favor da pa, ele precisa se mover mais rapido para atingir aoutra extremidade da pa a tempo de encontrar o vento que se desloca ao longo daface plana e contra a pa (voltada na direcao de onde sopra o vento).Como o ar que se move mais rapido tende a se elevar na atmosfera, a superficiecurvada e contra o vento gera um bolsao de baixa pressao acima dela. A area debaixa pressao puxa a pa na direcao a favor do vento, um efeito conhecido como"empuxo". Na dirrecao contra o vento da pa, o vento se move maisdevagar e cria uma area de pressao mais elevada que empurra a pa, tentandodiminuir sua velocidade. Como no desenho de uma asa de aviao, uma alta relacaode empuxo/arrasto e essencial no projeto de uma pa de turbina eficiente. As pasda turbina sao torcidas, de modo que elas possam sempre apresentar um anguloque tire vantagem da relacao ideal da forca de empuxo/arrasto. Veja Como funciona o aviao para aprendermais sobre empuxo, arrasto e a aerodinamica de um aerofolio. Aaerodinamica nao e a unica consideracao de projeto em jogo na criacao de umaturbina eolica eficaz. O tamanho importa: quanto maiores as pas daturbina (e, portanto, quanto maior o diametro do rotor), mais energia umaturbina pode capturar do vento e maior a capacidade de geracao de energiaeletrica. Falando de modo geral, dobrar o diametro do rotor quadruplica aproducao de energia. Em alguns casos, entretanto, em uma area de menorvelocidade do vento, um rotor de menor diametro pode acabar produzindo maisenergia do que um rotor maior. Isso ocorre porque uma estrutura menorconsome menos energia do vento para girar o gerador menor, de modo que aturbina pode operar a plena capacidade quase o tempo todo. A altura datorre tambem e um fator importante na capacidade de producao. Quanto maisalta a turbina, mais energia ela pode capturar, visto que a velocidade do ventoaumenta com a altura (o atrito com o solo e os objetos ao nivel do solointerrompem o fluxo do vento). Os cientistas estimam um aumento de 12% navelocidade do vento cada vez que se dobra a elevacao. Paracalcular a real quantidade de
potencia que uma turbina pode gerar a partir dovento, voce precisa conhecer a velocidade do vento no local da turbina e a capacidadenominal da turbina. A maioria das turbinas grandes produz sua potencia maximacom velocidades do vento ao redor de 15 m/s (54 km/h). Considerando velocidadesdo vento estaveis, e o diametro do rotor que determina a quantidadede energia que uma turbina pode gerar. Tenha em mente que, a medida que odiametro de um rotor aumenta, a altura da torre tambem aumenta, o que significamaior acesso a ventos mais rapidos. Tamanho do rotor e geracao maxima de potencia Diametro do rotor (metros) Geracao de potencia (kW) 10 25 17 100 27 225 33 300 40 500 44 600 48 750 54 1000 64 1500 72 2000 80 2500 Fontes: Associacao Dinamarquesa da Industria Eolica, Associacao Americana de Energia Eolica A 54km/h, a maioria das grandes turbinas gera sua capacidade nominal de potencia, ea 72 km/h (20 m/s), a maioria das grandes turbinas se desliga. Existem diversossistemas de seguranca que podem desligar a turbina se a velocidade dovento ameacar a estrutura, incluindo um simples sensor de vibracao usadoem algumas turbinas, que consiste basicamente de uma esfera metalica presaa uma corrente e equilibrada sobre um minusculo pedestal. Se a turbina comecara vibrar acima de um certo limite, a esfera cai do pedestal e puxa a corrente,ativando o mecanismo de desligamento. Provavelmente,o sistema de seguranca mais comumente ativado em uma turbina e o sistema de"frenagem", que e ativado por velocidades do vento acima dolimite. Esse arranjo usa um sistema de controle de potencia que,essencialmente, aciona os freios quando a velocidade do vento se eleva emdemasia e depois "libera os freios" quando o vento diminuiabaixo de 72 km/h. Os modernos projetos de grandes turbinas usam diversos tiposdiferentes de sistemas de frenagem. Controle de passo: o controlador eletronico da turbina monitora a geracao de potencia. Com velocidades do vento acima de 72 km/h, a geracao de potencia sera excessiva, a ponto de o controlador ordenar que as pas alterem seu passo de modo que fiquem desalinhadas com o vento. Isto diminui a rotacao das pas. Os sistemas de controle de passo requerem que o angulo de montagem das pas (no rotor) seja ajustavel. Controle passivo de perda de eficiencia aerodinamica: as pas sao montadas no rotor em um angulo fixo, mas sao projetadas de modo que a torcao das proprias pas aplique a frenagem quando o vento for excessivo. As pas estao dispostas em angulo, assim os ventos acima de uma certa velocidade causarao turbulencia no lado contrario da pa, induzindo a perda da eficiencia aerodinamica. Em termos simples, a perda da eficiencia aerodinamica ocorre quando o angulo da pa voltado para a chegada do vento se torna tao acentuado que comeca a eliminar a forca de empuxo, diminuindo a velocidade das pas. Controle ativo de perda de eficiencia aerodinamica: as pas neste tipo de sistema de controle de potencia possuem passo variavel, como as pas do sistema de controle de passo. Um sistema ativo de perda de eficiencia aerodinamica le a geracao de potencia do mesmo modo
cresceriamais ou menos 50%. Quanto mais alto, mais potencial eolico, ja que vao diminuindo os problemascom relevo e rugosidade do solo, afirma o pesquisa da Cepel Antonio Leite. Esse potencial de 143,5 GW representaria a geracao de energia de 146 milhoes de residencia. Essaconta, no entanto, e so ilustrativa. A energia eolica nao e energia firme, ouseja, com fornecimento constante. Assim, sua energia e armazenada em bateriasou trabalha em conjunto com as hidreletricas,ajudando, por exemplo, no abastecimento dos reservatorios dessas usinas. Opotencial instalado no Brasil e atualmente de 247,5 MW (MegaWatts), ou seja,0,25% dos 99,7 GW gerados no pais, segundo dados de dezembro de 2007. A tabelaabaixo mostra dados de seis meses antes. Usinas Eolicas em Operacao Usina Potencia (kW) Municipio Eolica de Prainha 10.000 Aquiraz - CE Eolica de Taiba 5.000 Sao Goncalo do Amarante - CE Eolica-Eletrica Experimental do Morro do Camelinho 1.000 Gouveia - MG Eolio - Eletrica de Palmas 2.500 Palmas - PR Eolica de Fernando de Noronha 225 Fernando de Noronha - PE Mucuripe 2.400 Fortaleza - CE RN 15 - Rio do Fogo 49.300 Rio do Fogo - RN Eolica de Bom Jardim 600 Bom Jardim da Serra - SC Eolica Olinda 225 Olinda - PE Parque Eolico do Horizonte 4.800 Agua Doce - SC Macau 1.800 Macau - RN Eolica Agua Doce 9.000 Agua Doce - SC Parque Eolico de Osorio 50.000 Osorio - RS Parque Eolico Sangradouro 50.000 Osorio - RS Parque Eolico dos Indios 50.000 Osorio - RS Total: 15 Usina(s) Potencia Total: 236.850 kW O crescimento da capacidade instalada no pais se deve em grande parte pelosincentivos que o governo federal tem dado para o assunto. O Programa de Incentivo a Fontes Alternativasde Energia Eletrica (Proinfa), administrado pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Economico e Social (BNDES),trata-se de uma linha de credito preve financiamento de ate 70% doinvestimento, excluindo apenas bens e servicos importados e a aquisicao deterrenos. As condicoes do financiamento sao TJLP mais 2% e ate 1,5% de spreadde risco ao ano. A carencia de seis meses, apos a entrada em operacaocomercial, amortizacao por dez anos e nao-pagamento de juros durante a construcaodo empreendimento.