Já está demonstrado que as mudanças climáticas alteram a capacidade de produção das energias renováveis, assim passando a ser uma avaliação necessária no que tange a instalação de novas usinas de energia desse tipo de fonte. A alteração de parâmetro climáticos como temperatura máxima, temperatura mínima, temperatura média e nebulosidade tendem a prejudicar a região semiárida social e economicamente. Haja vista esse cenário, lança-se mão de projeções de parâmetros climáticos, produzindo aproximações da evolução de seus comportamentos, possibilitando prognósticos sobre o desempenho da produção de energias renováveis. Fazendo uma revisão bibliográfica, o presente trabalho se dedica a verificar como as tendências climáticas impactam na produção de energia fotovoltaica em regiões semiáridas. Conclui-se que, apesar da escassez de trabalhos sobre o tema, os resultados de pesquisas científicas e tecnológicas pode contribuir para minimizar a difícil situação das populações que vivem nessas regiões, proporcionando melhoria na qualidade de vida mesmo em situações climáticas adversas. Sendo assim, fica clara a necessidade da consideração de tendências climáticas na implementação e otimização de futuras instalações de energias renováveis no semiárido.

No abstract

IntroductionGoing a step further than quantifying environmental impacts, establishing the environmental and energy payback times of a wind turbine can significantly impact the planning of a wind farm. This study applies the Life Cycle Assessment methodology to a wind turbine and verifies its environmental and energy payback times.MethodsThe Life Cycle Assessment was developed with the SimaPro software, using the Ecoinvent database and the IPCC 2013 GWP 100y and Cumulative Energy Demand environmental impact assessment methods. The Life Cycle Assessment considered the extraction of raw material, production of parts and pieces, transportation, assembly, use, and decommissioning. Besides the material composition of the wind turbine, meteorological data was also utilized to calculate wind electricity production in Northeast Brazil. The environmental analysis and data on energy production were used to calculate the time required to recoup the energy and emissions due to wind electricity compared to the emissions of the electricity grid.ResultsThe emission factor of wind electricity was 0.0083 kg CO2-eq/kWh, and the emissions associated with consumption of electricity from the Brazilian Electricity mix was 0.227 kg CO2-eq/kWh. Consideration of the energy consumed for the manufacture of the wind turbine yielded an energy payback of 0.494 years, and greenhouse gas accountancy led to a payback of 0.755 years.DiscussionThe results demonstrate that the payback periods are much lower than the lifetime of the wind turbine, highlighting the important role in addressing climate change and energy savings. The combination of Life Cycle Assessment and energy and environmental paybacks can be used to measure sustainability and deploy wind energy projects in locations with the shorter payback times.

Introdução: Estabelecer o tempo que uma turbina eólica deverá operar para ter um determinado retorno ambiental ou, até mesmo, um retorno financeiro, pode ter uma grande influência no planejamento de um parque eólico. Este tempo de retorno pode ser chamado de payback e a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é um dos métodos que pode ser utilizado para esse propósito. Objetivo: Verificar o payback ambiental de uma turbina eólica se instalada em diferentes localidades no nordeste brasileiro. Material e Métodos: Este trabalho utiliza a metodologia da ACV, aplicada a uma turbina eólica Gamesa e de métodos de avaliação de impacto ambiental de Demanda Cumulativa de Energia para verificação do payback ambiental. Essa análise foi feita com o uso do programa SimaPro, considerando os processos de extração de matéria prima, produção das partes e peças, transporte, montagem, uso e descomissionamento, além dos dados técnicos referentes à turbina e dados meteorológicos dos locais estudados. Resultados: Foram calculadas as produções de energia dessa turbina, se instalada em diversas regiões do nordeste brasileiro, de acordo com as velocidades dos ventos corrigidas para a altura de 80 metros. Com os resultados referentes ao estudo da ACV e com os dados da produção de energia, foram feitos os cálculos para verificação do tempo de payback ambiental, assim como comparações com outros trabalhos de mesma temática. Conclusão: Os resultados mostram que a turbina teria capacidade para mitigar as emissões de gases do efeito estufa durante seu tempo de vida e que, durante seus dois primeiros anos de uso, em todas as localidades analisadas, ela já seria capaz de sequestrar o CO2 equivalente a quantidade liberada à atmosfera durante sua fabricação.