Pesquisadores desenvolvem turbinas eólicas flutuantes
9 de julho de 2009 - 17:50
Fonte: The Economist
Em alto mar, o vento sopra mais rápido do que na costa. Lá, uma turbina poderia gerar mais energia do que as colocadas em terra firme. No entanto, tentativas de construir usinas em mar aberto não têm tido sucesso porque as águas são, geralmente, muito profundas para instalar uma torre no fundo do oceano.
Uma maneira de contornar a situação seria colocar a turbina em uma plataforma flutuante presa por cabos ao fundo do mar. E isso é o que a StatoilHydro, uma companhia norueguesa de energia e a Siemens, empresa alemã de engenharia, estão fazendo. Nos próximos dias, a primeira das turbinas flutuantes offshore (fora da zona costeira) deverá ser conectada à rede elétrica da Noruega. A partir desse momento, começa um período de dois anos de testes de geração de aproximadamente 1 megawatt de eletricidade – o suficiente para abastecer 1.600 residências.
A Hywind é a primeira grande turbina a ser colocada em águas com mais de 30 metros de profundidade. O protótipo está localizado a 10 quilômetros de distância do sudeste de Karmoy, um povoado norueguês. A profundidade do local é de 220 metros, mas a turbina foi elaborada para operar em águas com até 700 metros, o que significa que ela pode ser colocada em qualquer lugar do Mar do Norte. Três cabos de aço que levam ao fundo do mar impedem que a turbina saia flutuando.
É uma visão impressionante. Suas três pás têm um alcance total de 82 metros e, juntas com a torre que as suporta, pesam 234 toneladas. Isso faz com que a Hywind tenha aproximadamente o mesmo tamanho que uma grande turbina offshore tradicional e produza quantidades de energia comparáveis. A torre fica em uma bóia de aço em formato de cone que se estende por 100 metros abaixo do nível do mar e tem diâmetro de 8,3 metros na base de 6 metros no topo. A bóia contém 300 toneladas de cascalho de concreto que impedem que a estrutura despenque por colocarem o centro de gravidade abaixo da superfície da água.
Isso é necessário porque, apesar de estar amarrada, o movimento do mar faz com que a torre oscile lentamente de um lado para outro. Esses locais de movimento colocam pressão na estrutura, e isso tem que ser compensado por um sistema de computador que força as lâminas do rotor a virarem para mantê-lo na direção certa, à medida que a torre se move no ritmo das ondas. Isso tanto melhora a produção de energia como minimiza a pressão sobre as pás e as torres. O software que controla esse processo mede as alterações feitas anteriormente no ângulo rotor e utiliza essas informações para aprimorar tentativas futuras de atenuar o movimento induzido da onda.
Se tudo funcionar bem, o potencial é enorme. Henrik Stiesdal, da unidade de energia eólica da Siemens, calcula que toda a Europa poderá ser abastecida utilizando a energia eólica offshore, mas a competição pelo espaço próximo à costa vai fazer com que isso seja difícil se somente locais próximos ao litoral estiverem disponíveis. E colocar as turbinas dentro da linha costeira visível pode causar conflitos com navios, as forças armadas, pescadores e ambientalistas. As turbinas flutuantes ancoradas em alto mar poderiam evitar esses problemas. Além disso, uma turbina de águas profundas pode gerar quatro vezes mais energia do que uma de águas rasas devido à alta velocidade do vento. Isso torna a tecnologia pioneira da Hywind uma idéia atraente.
Uma desvantagem óbvia é que conectar turbinas de águas profundas à rede elétrica será caro. Mas a maior despesa – a que poderia até inviabilizar a energia eólica offshore – será, talvez, a manutenção. Em mares profundos, não será possível usar navios de reparação que possam se lançar ao fundo do mar para conseguir estabilidade, como fazem as máquinas que reparam turbinas de águas rasas.
A manutenção só será viável com tempo bom. Se a tubina da Hywind precisar de reparos freqüentes o custo de deixá-la ociosa enquanto se espera por tempo bom para os reparos vão superar os ganhos com a geração de mais energia. Mas, se tudo seguir de acordo com o planejado e a turbina não precisar desses cuidados, o potencial gerado por ela seria incrível.