Processos de vulnerabilização de empreendimentos eólicos em comunidade camponesa no Agreste Meridional de Pernambuco / Processes of vulnerabilization of wind enterprises in a peasant community in the Southern Agrest of Pernambuco

RESUMO Em meio a pautas sustentáveis, as fontes de energia renováveis apresentam um forte papel, em especial, a energia eólica. No entanto, a implantação dos empreendimentos eólicos produz transformações nas comunidades, causando impactos em diferentes áreas e processos de vulnerabilização. O estudo objetiva problematizar os relatos da população camponesa referentes aos processos de vulnerabilização em área de influência da implantação dos empreendimentos eólicos em um município pernambucano. Trata-se de uma pesquisa observacional, descritiva de abordagem qualitativa, realizada em uma comunidade camponesa localizada no município de Caetés, Pernambuco, Brasil. A coleta de dados foi realizada mediante entrevista semiestruturada. A análise de dados partiu da técnica de análise de conteúdo na modalidade temática. Observou-se que a chegada e o funcionamento dos aerogeradores coincidiram com o surgimento de sinais e sintomas, como os problemas auditivos e de pele, ansiedade, tontura e cefaleia. Tal situação permite considerar uma provável ligação entre os impactos causados pelas torres eólicas, já descritos na literatura, com aqueles presentes nos relatos dos participantes. É necessário prudência no momento de planejamento e construção de complexos eólicos, uma vez que tais agravos à saúde podem se comportar como temporários ou permanentes, levando a comunidade local a um sofrimento constante.

ABSTRACT Amid sustainable agendas, renewable energy sources play a strong role, especially wind energy. However, the implementation of wind farms produces transformations in communities, causing impacts in different areas and vulnerability processes. The study aims to problematize the reports of the peasant population regarding the processes of vulnerability in the area of influence of the implementation of wind farms in a municipality in Pernambuco. This is an observational, descriptive research with a qualitative approach, carried out in a peasant community, located in the municipality of Caetés, Pernambuco, Brazil. Data collection was carried out through semi-structured interviews. Data analysis was based on the content analysis technique in the thematic modality. It was observed that the arrival and operation of the wind turbines coincided with the emergence of signs and symptoms, such as hearing and skin problems, anxiety, dizziness and headache. This situation allows us to consider a probable connection between the impacts caused by wind towers, already described in the literature, and those present in the participants' reports. Prudence is necessary when planning and building wind farms, since such health problems can be temporary or permanent, leading the local community to constant suffering.

Revisión de los perfiles aerodinámicos apropiados para turbinas eólicas de eje horizontal y de pequeña escala en zonas boscosas / A review of horizontal axis small wind turbine blades suitable for wooded areas / Revisão dos perfis aerodinâmicos apropriados para turbinas eólicas de eixo horizontal e pequena escala nas zonas arborizadas

Resumen Introducción: la energía eólica ha crecido de forma acelerada en los últimos 20 años y los sitios para instalar parques eólicos se empiezan a agotar. Las turbinas eólicas de pequeña escala representan una alternativa viable, en particular en zonas boscosas: de bajo potencial eólico y alta turbulencia. Objetivo: presentar una revisión de los perfiles aerodinámicos para aerogeneradores de pequeña escala, para determinar su posible aplicación en zonas boscosas. Materiales y métodos: se efectúa una revisión literaria en las bases de datos Web of Science y Scopus, sobre turbinas eólicas de pequeña escala de eje horizontal, en las revistas Energy, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Renewable and Sustainable Energy Reviews y Renewable Energy, entre otras. Se define una clasificación de tres grandes grupos para los perfiles aerodinámicos: de uso muy frecuente, de uso con frecuencia media y de uso con baja frecuencia. Resultados: los perfiles de uso muy frecuente son el SG6043, S809 y NACA0012, siendo el primero de ellos el que presenta mejor desempeño aerodinámico. A pesar de esto, otros perfiles como el SH3055 son ampliamente usados en turbinas eólicas de pequeña escala. Conclusiones: un perfil adecuado para una turbina eólica de pequeña escala para zonas boscosas debe ser diseñado para regulación por pérdida (stall) y poseer una alta robustez ante cambios de rugosidad superficial. El perfil con mayor potencial, según la literatura para esta aplicación, es el SG6043, siendo 110 % y 85 % más eficiente que NACA0012 y S809, respectivamente, para un Re de 2 x 105; empero, se requiere más investigación en temas como desempeño aerodinámico de los perfiles ante altos niveles de turbulencia.

Abstract Introduction: Wind energy has grown rapidly in the last 20 years and sites to install full-scale wind farms are starting to run out. Small-scale wind turbines represent a feasible alternative, particularly in forested areas of low wind potential and high turbulence. Objective: to present a review of the aerodynamic profiles for small-scale wind turbines, to determine their possible application in wooded areas. Materials and methods: a review of small-scale horizontal axis wind turbines is carried out using the Web of Science and Scopus databases mainly on the journals: Energy, Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Renewable and Sustainable Energy Reviews, and Renewable Energy. A classification of three large groups is defined for the aerodynamic profiles: very frequent use, medium frequency use and low frequency use. Results: the profiles of very frequent use are the SG6043, S809 and NACA0012, the first of them is the one having the best aerodynamic performance. Despite this, other profiles such as the SH3055 are widely used in the small-scale wind turbine field. Conclusions: a suitable profile for a small-scale wind turbine for forested areas should be designed for stall regulation and have low sensitivity against changes in surface roughness. The profile with the greatest potential, according to the literature for this application, is the SG6043, being 110 % y 85 % more efficient than NACA0012 and S809, respectively, for a Re of 2 x 105; however, more research is required on issues such as aerodynamic performance of the profiles at high levels of turbulence.

Resumo Introdução: a energia eólica há crescido de forma acelerada nos últimos 20 anos e os sítios para instalar parques eólicos empeçam a diminuir. As turbinas eólicas de pequena escala representam uma alternativa viável, em particular nas zonas arborizadas: de baixo potencial eólico e alta turbulência. Objetivo: apresentar uma revisão dos perfis aerodinâmicos para aerogeradores de pequena escala, para determinar uma possível aplicação nas zonas arborizadas. Materiais e métodos: efetuou-se uma revisão literária nas bases de dados Web of Science e Scopus, sobre turbinas eólicas de pequena escala de eixo horizontal, nos jornais Energy, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Renewable and Sustainable Energy Reviews e Renewable Energy, entre outras. Define-se uma classificação dos três grandes grupos para os perfis aerodinâmicos: de uso muito frequente, de uso com frequência meia e de uso com baixa frequência. Resultados: os perfis de uso muito frequente são o SG6043, S809 y NACA0012, sendo o primeiro deles o que apresenta melhor desempenho aerodinâmico. Apesar disso, os perfis como o SH3055 são amplamente usados nos negócios das turbinas eólicas. Conclusões: um perfil adequado para uma turbina eólica de pequena escala para zonas arborizadas deve ser projetado para regulação por stall e possuir uma alta robustez ante mudanças na rugosidade superficial. O perfil com maior potencial, segundo a literatura e para essa aplicação é o SG6043, sendo 110 % e 85 % mais eficiente que NACA0012 e S809, respectivamente, para um Re de 2x 105, no entanto, requere mais investigação em temas como o desempenho aerodinâmico dos perfis

Prospectiva de las energías eólica y solar fotovoltaica en la producción de energía eléctrica / Prospective of wind and solar photovoltaic energy for electricity production

RESUMEN El incremento en el precio de los combustibles fósiles y los problemas de contaminación derivados de su quema, han provocado la intensificación del aprovechamiento de las energías renovables para producir energía eléctrica. El objetivo de este estudio fue estimar el desarrollo de las energías renovables solar-fotovoltaica y eólica en la generación de energía eléctrica, comparándola con la producida con combustibles fósiles. Se consultaron varios reportes, emitidos por organismos gubernamentales y no gubernamentales, sobre el consumo energético mundial, para producir energía eléctrica a base de combustibles fósiles y de energías renovables, sobre la problemática del cambio climático y las políticas establecidas para incorporar energías renovables en el portafolio energético mundial. Los resultados indicaron que las plantas de generación de energía eléctrica, a partir de energía eólica y solar-fotovoltaica, son competitivas respecto a las plantas que utilizan recursos fósiles. A corto plazo, se esperan leyes regulatorias, con sanciones por contaminación, para limitar los efectos en el cambio climático, lo que elevará el costo de producción de las plantas convencionales, favoreciendo el desarrollo de las plantas de energías renovables, principalmente la solar-fotovoltaica, la cual tiene el mayor crecimiento de las energías renovables.

ABSTRACT The increase in the price of fossil fuels and the pollution problems arising from their burning has resulted in the intensification of the use of renewable energy sources to produce electricity. The purpose of this study was to estimate the development of solar photovoltaic and wind energy in electricity generation, compared to the generation produced with fossil fuels. Several reports issued by governmental and non-governmental bodies on global energy consumption to produce electricity from fossil fuels and from renewable energy sources, on climate change and on poli cies to incorporate renewable energy sources in the global energy portfolio were consulted. The results indicated that electric power from wind and solar photovoltaic energy generation plants are competitive with respect to the plants that use fossil resources. In the short run, regulatory laws that include pollution-related sanctions to limit the effects on climate change are expected to emerge. Such laws are likely to raise the cost of production of conventional plants, while favoring the development of renewable energy plants, mainly solar photovoltaic, which has the fastest growing renewable energy.

Desempenho aerodinâmico de perfis NACA de quatro dígitos em aerogeradores de pequeno porte para a agricultura familiar / Aerodynamic performance of NACA four-digit profiles in small-scale wind turbines for small farms

No Brasil existem muitos locais que não são têm acesso a energia elétrica, principalmente em áreas rurais de agricultura familiar. Isto tem acentuado a importância da utilização de fontes de energia renováveis, como a energia eólica. Este trabalho consistiu no projeto, construção e teste de campo de duas pequenas turbinas eólicas de três pás, utilizando dois perfis aerodinâmicos diferentes. O objetivo foi comparar a influência destes perfis no desempenho aerodinâmico das turbinas. Com a Teoria do Momento do Elemento de Pá (BEM), duas turbinas eólicas de pequeno porte foram projetadas e construídas, tento como diferencial os perfis aerodinâmicos utilizados em sua seção: NACA 0012 (simétrico) e 4412 (cambado). Os resultados obtidos em campo, depois de analisados através de métodos estatísticos apropriados, demonstraram que os desempenhos das turbinas são similares em faixas de rotação próximas à de projeto (?=5). No entanto, em rotações abaixo e acima do projetado o perfil NACA 4412 tem desempenho superior.(AU)

In Brazil, there are many places that do not have access to electric energy, mainly in rural areas with small farms. This situation has accentuated the importance of renewable energy sources, such as wind energy. This work consisted of the design, construction and field testing of two small three-bladed wind turbines with two different aerodynamic profiles. The aim of the study was to compare the profile influence on the turbine aerodynamic performance. Using the blade element momentum (BEM) theory, two wind turbines were designed and built with different cross-section aerodynamic profiles (NACA 0012 (symmetric) and 4412 (chambered)). Following statistical analysis, the results of the field tests demonstrated that the performances of the turbines are similar when the rotational speed is near the designed value (?=5). However, when the rotational speed is under or above the designed value, the NACA 4412 profile yields superior performance.(AU)

Desempenho aerodinâmico de perfis NACA de quatro dígitos em aerogeradores de pequeno porte para a agricultura familiar / Aerodynamic performance of NACA four-digit profiles in small-scale wind turbines for small farms

No Brasil existem muitos locais que não são têm acesso a energia elétrica, principalmente em áreas rurais de agricultura familiar. Isto tem acentuado a importância da utilização de fontes de energia renováveis, como a energia eólica. Este trabalho consistiu no projeto, construção e teste de campo de duas pequenas turbinas eólicas de três pás, utilizando dois perfis aerodinâmicos diferentes. O objetivo foi comparar a influência destes perfis no desempenho aerodinâmico das turbinas. Com a Teoria do Momento do Elemento de Pá (BEM), duas turbinas eólicas de pequeno porte foram projetadas e construídas, tento como diferencial os perfis aerodinâmicos utilizados em sua seção: NACA 0012 (simétrico) e 4412 (cambado). Os resultados obtidos em campo, depois de analisados através de métodos estatísticos apropriados, demonstraram que os desempenhos das turbinas são similares em faixas de rotação próximas à de projeto (?=5). No entanto, em rotações abaixo e acima do projetado o perfil NACA 4412 tem desempenho superior.

In Brazil, there are many places that do not have access to electric energy, mainly in rural areas with small farms. This situation has accentuated the importance of renewable energy sources, such as wind energy. This work consisted of the design, construction and field testing of two small three-bladed wind turbines with two different aerodynamic profiles. The aim of the study was to compare the profile influence on the turbine aerodynamic performance. Using the blade element momentum (BEM) theory, two wind turbines were designed and built with different cross-section aerodynamic profiles (NACA 0012 (symmetric) and 4412 (chambered)). Following statistical analysis, the results of the field tests demonstrated that the performances of the turbines are similar when the rotational speed is near the designed value (?=5). However, when the rotational speed is under or above the designed value, the NACA 4412 profile yields superior performance.

Danos físicos em estufas plásticas causados pelo vento em Santa Maria, RS

Plastic greenhouses located at the Federal University of Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil were damaged by wind on May 19th, 1997. Wind speed and direction at 10m height were measured at the Climatological Station located approximatly 100m from the greenhouses. The damage in the greenhouses occured when the maximum gusts reached up speed higher than 20m s-1 (72km h-1).

Foram observados danos físicos causados por rajadas de vento ocorridos na madrugada do dia 19/05/97 no plástico das estufas localizadas no Campus da Universidade Federal de Santa Maria. Os valores de intensidade e direção das rajadas máximas do vento foram registradas em um anemográfo universal tipo IH 1023 a 10m de altura, instalado a aproximadamente 100m ao sul das estufas. Os danos ocorreram quando a velocidade das rajadas máximas ultrapassou 20m s-1 (72km h-1)

Danos físicos em estufas plásticas causados pelo vento em Santa Maria, RS

Plastic greenhouses located at the Federal University of Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil were damaged by wind on May 19th, 1997. Wind speed and direction at 10m height were measured at the Climatological Station located approximatly 100m from the greenhouses. The damage in the greenhouses occured when the maximum gusts reached up speed higher than 20m s-1 (72km h-1).

Foram observados danos físicos causados por rajadas de vento ocorridos na madrugada do dia 19/05/97 no plástico das estufas localizadas no Campus da Universidade Federal de Santa Maria. Os valores de intensidade e direção das rajadas máximas do vento foram registradas em um anemográfo universal tipo IH 1023 a 10m de altura, instalado a aproximadamente 100m ao sul das estufas. Os danos ocorreram quando a velocidade das rajadas máximas ultrapassou 20m s-1 (72km h-1)