Nova turbina eólica gera 5 vezes mais energia que as concorrentes



Imagem e texto originais publicados por Elissaveta M. Brandon em Fast Company


A energia renovável pode abastecer o mundo nos próximos 30 anos, e a energia eólica é uma das formas mais baratas e eficientes de chegar lá. Exceto 80% dos ventos offshore do mundo sopram em águas profundas, onde é difícil construir parques eólicos. Um novo design para um tipo radicalmente diferente de turbina eólica poderia começar a mudar isso.


A empresa norueguesa Wind Catching Systems está desenvolvendo uma tecnologia multi-turbina flutuante para parques eólicos que poderia gerar cinco vezes a energia anual da maior turbina eólica única do mundo. Esse aumento de eficiência se deve a um design inovador que reinventa a aparência e o desempenho dos parques eólicos. Ao contrário das turbinas eólicas tradicionais, que consistem em um pólo e três pás gigantescas, o chamado Wind Catcher é articulado em uma grade quadrada com mais de 100 pequenas pás. Com 300 metros de altura, o sistema tem mais de três vezes a altura de uma turbina eólica média e fica em uma plataforma flutuante ancorada no fundo do oceano. A empresa planeja construir um protótipo no próximo ano. Se tiver sucesso, o Wind Catcher pode revolucionar a forma como aproveitamos a energia eólica. “Os parques eólicos tradicionais baseiam-se nos antigos moinhos holandeses”, disse Ole Heggheim, CEO da Wind Catching Systems. Esses parques eólicos funcionam bem em terra, mas "por que é que quando você tem algo que funciona em terra, você deve fazer a mesma coisa na água?"


Os parques eólicos offshore estão em voga; 162 deles já estão funcionando, com mais 26 por vir, principalmente na China e no Reino Unido. O problema é que cada turbina tem que ser conduzida para o fundo do mar, então não pode ser instalada em águas mais profundas que 200 pés. Como resultado, os parques eólicos não podem ser construídos a mais de 20 milhas da costa, o que limita seu potencial de desempenho, uma vez que os ventos são mais fortes no oceano. É aqui que entram em jogo os parques eólicos flutuantes. O primeiro parque eólico flutuante do mundo, Hywind, foi inaugurado em 2017, a quase 40 quilômetros da costa de Aberdeen, na Escócia. O parque eólico conta com seis turbinas eólicas flutuantes que são encaixadas em um cilindro flutuante cheio de lastro pesado para fazê-lo flutuar verticalmente. Por serem amarrados ao fundo do mar apenas com cabos de amarração grossos, eles podem operar em águas com mais de 3.000 pés de profundidade. A Hywind está fornecendo energia para cerca de 36.000 residências britânicas e já quebrou recorde no Reino Unido de produção de energia. A Wind Catching Systems foi lançada no mesmo ano em que a Hywind foi inaugurada. Ele afirma que uma unidade pode alimentar entre 80.000 e 100.000 residências europeias. Em condições ideais, onde o vento é mais forte, um coletor de vento poderia produzir até 400 gigawatts-hora de energia. Em comparação, a maior e mais poderosa turbina eólica do mercado atualmente produz até 80 gigawatts-hora.


Existem várias razões para esta diferença substancial. Primeiro, o Wind Catcher é mais alto - se aproximando da altura da Torre Eiffel - o que expõe as pás do rotor a velocidades de vento mais altas. Em segundo lugar, lâminas menores têm melhor desempenho. Heggheim explica que as turbinas tradicionais têm 36 metros de comprimento e geralmente atingem o máximo em uma determinada velocidade do vento. Em comparação, as lâminas do Wind Catcher têm 15 metros de comprimento e podem realizar mais rotações por minuto, gerando mais energia. E como as lâminas são menores, todo o sistema é mais fácil de fabricar, construir e manter. Heggheim diz que tem uma vida útil projetada de 50 anos, o que é o dobro das turbinas eólicas tradicionais, e quando algumas peças precisam ser substituídas (ou durante as inspeções anuais), um sistema de elevador integrado oferece fácil manutenção. “Se você tiver uma única turbina e precisar trocar a lâmina, terá que interromper toda a operação”, diz Ronny Karlsen, o CFO da empresa. “Temos 126 turbinas individuais, então, se precisarmos trocar a lâmina, podemos parar uma turbina.” Quando o sistema chega ao fim de sua vida útil, grande parte pode ser reciclado. Após a primeira onda significativa de energia eólica na década de 1990, muitas turbinas eólicas tradicionais atingiram sua vida útil projetada; pás do tamanho de uma asa de Boeing 747 estão se acumulando em aterros sanitários. As lâminas do Wind Catcher não são apenas menores, mas também são feitas de alumínio, que, ao contrário da fibra de vidro usada para turbinas maiores, é totalmente reciclável. “Você derrete e produz novos”, diz Heggheim.


Um protótipo provavelmente será construído no Mar do Norte (na Noruega ou no Reino Unido). Depois disso, a empresa está olhando para a Califórnia e o Japão. “Esses têm bons recursos eólicos perto da costa”, diz Karlsen, “e os governos estão apoiando e já começando a conceder áreas para empreendimentos”. E para aqueles que estão se perguntando sobre os perigos que isso pode representar para os pássaros, Heggheim diz que a estrutura será equipada com radares de pássaros que enviam pulsos curtos de sinal para ajudar a prevenir colisões com pássaros migratórios. “Essas unidades ficarão muito longe da costa”, diz ele, “então a avifauna ao longo da costa não deve ser ameaçada.”

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