O presente trabalho propôs a utilização do método preconizado pela normativa ISO 9613-2 para a modelagem e simulação do ruído de aerogeradores em parques eólicos. Para isso, primeiramente, implementou-se um algoritmo tendo por base as equações e considerações trazidas pela norma, que obteve sucesso na determinação do nível de pressão sonora (NPS). Após, estando o algoritmo validado, utilizou-se um software comercial para a análise de casos mais complexos, como a modelagem e avaliação do nível de pressão sonora de um parque eólico com dados reais quanto ao número e distribuição dos aerogeradores, velocidade do vento e tipo de solo.
Na comparação dos valores dos NPS por diferentes métodos de modelagem, observou-se que há certa variação dos NPS por bandas de frequências, sendo que tanto o modelo da teoria eletromagnética quanto o modelo do Harmonoise consideram a interferência que ocorre entre as ondas diretas e refletidas, ao contrário do modelo da ISO 9613-2, que não considera esse efeito. Contudo, o ruído final de todos os modelos mostrou-se próximo, havendo pouca variação. Comprovou-se, também, que uma altura do receptor de 4,0 m é mais adequada para a utilização da ISO 9613-2, diminuindo a sensibilidade do modelo pelo efeito do solo, bem como se verificou o efeito chamado de ground effect dip.
Na modelagem acústica do parque eólico, mesmo respeitando a distância mínima de 400 m das residências, percebe-se que o ruído produzido foi maior, na maioria das casas, que os valores admitidos pela normativa brasileira, notadamente a NBR 10151 (2017). Todavia, o ruído ambiental das casas muitas vezes é superior ao próprio limite imposto pela norma, mostrando que esse não é um método adequado para fazer esse tipo de avaliação. Além disso, é importante salientar que o incômodo gerado é necessariamente subjetivo, e varia de residente para residente.
Estudos foram feitos no sentido de compreender o efeito da velocidade do vento no ruído final. Observou-se que o ruído do aerogerador possui um “máximo”, não variando para velocidades de vento muito grandes. Todavia, a velocidade do vento influencia substancialmente o ruído final. Um aumento de 1 m/s na velocidade do vento, de 4 m/s para 5 m/s, foi responsável por um incremento no ruído de 4,1 dB(A). Dentro da faixa de operação do modelo apresentado de aerogerador, entre 3 m/s e 25 m/s, a variação máxima do ruído é de 10,5 dB(A). Em termos de pressão sonora, isso equivale a um aumento de mais de três vezes, o que evidencia a dinamicidade do ruído de aerogeradores.
Uma outra análise feita foi em relação a influência de mais de um aerogerador nas residências, para diferentes distâncias. O estudo mostrou que aerogeradores a uma distância maior que 1.000 m possuem influência desprezível no NPS total, podendo, portanto, serem desconsiderados.
Uma importante discussão foi aberta em relação à adequação da norma NBR10151 (2017) na avaliação dos NPS para ambientes externos às edificações em áreas habitadas, isto é, no entorno dos parques eólicos. Foram encontrados indícios, tanto a partir das simulações, quanto a partir das medições, que ela não é adequada. Estudos posteriores poderiam ser conduzidos, de modo a compreender de forma mais profunda esse problema, e indicar formas mais corretas de se fazer essa avaliação.
Por fim, considera-se que o tema aqui abordado, que vem sendo estudado por uma série de orientandos do Prof. Felipe Vergara, no Laboratório de Vibrações e Acústica (LVA) e no Laboratório de Conforto Ambiental (LabCon) da Universidade Federal de Santa Catarina, é de suma importância, visto que a energia eólica é uma das fontes com o menor impacto ambiental e que vem se expandindo de forma considerável na matriz energética brasileira.
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Sugestões de trabalhos futuros
Por ser uma demanda muito nova, a avaliação do impacto sonoro permite ao pesquisador uma série de possibilidades relacionadas ao caminho que pode ser seguido. Como o trabalho apresentou, um estudo mais aprofundado das normas de avaliação ambiental de ruído poderia ser feito, já que a NBR 10151 é muito genérica e, por vezes, pode ser insuficiente para uma análise do ruído adequada. Países como Reino Unido, Países Baixos, Austrália, EUA e Alemanha se utilizam da energia eólica há mais tempo e possivelmente possuem uma normativa mais madura para essa avaliação.
Um possível trabalho, que mantenha o foco na ISO 9613-2, pode expandir o algoritmo para englobar casos mais complexos, com um ou mais aerogeradores ou residências. Nesse caso, pode-se criar uma interface gráfica, facilitando a entrada de dados. É importante salientar, todavia, que a otimização de um programa desse porte pode ser um problema complexo, visto que as simulações com o software comercial para o parque eólico demoravam em torno de 15 minutos.
Além da ISO 9613-2, um outro modelo, talvez muito mais interessante, é o NORD2000. O NORD2000 foi criado para ser mais fiel aos parâmetros encontrados em campo, possuindo uma série de dados de entrada muito maior e mais detalhada, resultando em simulações mais precisas. Para tirar o máximo do modelo, porém, seria preciso um elevado conhecimento de programação, uma vez que é possível, como no exemplo do solo, entrar com dados no formato GIS.
Saindo das simulações per se, uma outra possibilidade de desdobramento é a medição dos níveis de pressão sonora nas localidades, por meio de sonômetros especializados, de forma sistemática e precisa, com o intuito de definir a acurácia dos métodos de simulação com os valores reais encontrados em campo. No caso da ISO 9613-2, que não simula nenhuma fonte externa que eventualmente possa existir, essas simulações deveriam ser em lugares protegidos
5.1. Sugestões de trabalhos futuros 117
do ruído de outras fontes. Além disso, caso um estudo mais longo, que englobe uma quantidade maior de dados, seja feito, poderia haver a calibração dos resultados do método da norma com os dados das medições, aumentando ainda mais a confiabilidade das simulações.
Finalmente, um outro trabalho poderia ser feito em relação à acústica subjetiva, para medir o incômodo dos residentes em locais em que parques eólicas tenham sido implantados. Para essa pesquisa, seria necessário criar um procedimento de avaliação subjetiva, padronizado e com base em pesquisas reconhecidas internacionalmente. Esse estudo é importante pois, mesmo que o ruído de aerogeradores em parques eólicos esteja nos níveis limitados por norma, é possível que ainda haja incômodo.
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