Ventos fortes? Estas torres de energia eólica dobram, mas não quebram
Um novo design permite que as torres sejam muito maiores – e isso pode reduzir o custo da energia eólica em 20%
As turbinas de energia eólica estão cada vez maiores: um novo projeto desenvolveu uma torre três vezes mais alta do que a Estátua da Liberdade, com pás do tamanho de um campo de futebol. Estas medidas colossais tornam a produção de energia mais barata. Mas também dificultam a produção de equipamentos resistentes a ventos fortes.
Para resolver este problema, em vez de se concentrar na resistência, uma equipe de engenheiros criou pás que podem se dobrar durante a passagem de um furacão.
“Encontramos a solução na natureza – em vez de algo rígido e forte, como um carvalho, optamos pela maciez, flexibilidade e leveza de uma palmeira”, diz Eric Loth, professor de engenharia da Universidade da Virgínia que está colaborando com pesquisadores de várias outras universidades no projeto.
As turbinas de energia eólica padrão ficam posicionadas contra o vento, correndo o risco de que, durante ventos fortes, suas pás sejam pressionadas para trás, atingindo a torre e derrubando-a. Isso raramente acontece, já que as pás são projetadas para resistir a tempestades. Mas custam “mais dinheiro e perda de energia para desenvolver pás tão grandes, fortes e rígidas como estas”, ressalta Loth.
O novo projeto, chamado Segmented Ultralight Morphing Rotor, ou SUMR, posiciona a turbina na direção do vento para garantir que, mesmo que as pás se dobrem, não atinjam a torre. “Elas se alinham com a direção do vento. É um design mais natural e inspirado na natureza, por assim dizer”, explica Loth.
Assim, as pás podem ser mais leves, o que significa que todo o sistema também pode ser muito maior. Novos avanços também possibilitam o uso de duas pás, em vez de três, reduzindo ainda mais o peso.
As maiores turbinas atuais podem gerar até 14 megawatts de energia (ou até 74 gigawatts de energia bruta por ano), o suficiente para abastecer milhares de residências. O novo design permitiria que uma única turbina gerasse surpreendentes 50 megawatts.
DESAFIO: ENERGIA MAIS BARATA
A equipe testou um protótipo em uma cordilheira perto da cidade de Boulder, no Colorado, durante os últimos dois anos. “É uma versão pequena, mas que, ainda assim, tem mais de 30 metros de altura”, diz Loth. Para gerar 25 megawatts, ela teria que ser mais alta do que a Torre Eiffel. Para 50 megawatts, teria quase 300 metros de altura, com pás de 250 metros.
Se as torres forem realmente construídas, elas provavelmente serão instaladas a cerca de 40 quilômetros ou mais da costa para que as pessoas não possam vê-las ou ouvi-las, e fora da rota migratória da maioria das aves, que tende a acompanhar o litoral.
Nos testes, o projeto funcionou bem, resistindo a uma rajada de vento de 180 km/hora e a um ciclone bomba. Os pesquisadores esperam levar mais um ano para terminar de processar os dados e produzir relatórios. A essa altura, esperam que os fabricantes de turbinas eólicas começarão a adotar a ideia.
Segundo Loth, desenvolver turbinas eólicas leva tempo e exige muito investimento. “Uma empresa como a GE ou a Siemens gastará talvez bilhões de dólares para desenvolver a próxima geração de turbinas”, calcula. Os equipamentos que essas empresas estão lançando agora vêm sendo desenvolvidos há vários anos.
O projeto SUMR pode ser um passo importante para ajudar a energia renovável a ganhar mais espaço, já que a turbina de 50 megawatts tem o potencial de reduzir o custo da energia eólica em até 20%.
“Em algum momento, a energia eólica substituirá os combustíveis fósseis”, diz Loth. “Mas terá que ser mais barata. Políticas que apoiam a energia renovável são muito importantes, mas é preciso garantir que a eólica tenha um preço mais baixo do que o petróleo e o gás natural. Se conseguirmos torná-la mais barata, poderemos ajudar o mundo a se descarbonizar.”
