Turbinas eólicas de eixo vertical prometem revolucionar o mercado de energia eólica offshore. O motivo por trás da grande aposta dos investidores é que tais modelos de turbinas geram energia em alto mar de forma mais barata e eficiente.
Uma nova turbina eólica pode revolucionar a produção em termos de energia eólica visto que pode ser realocada para o mar. Trata-se das turbinas eólicas de eixo vertical, que prometem mudar o mercado de energia eólica em alto mar e um novo parque de energia eólica offshore com essas turbinas pode surgir em breve.
Quais as vantagens da energia eólica em alto mar – energia eólica offshore?
Os ventos em alto mar são mais fortes e constantes, possibilitando uma geração de energia mais estável. A relação entre a velocidade do vento e a produção de energia é não linear, dobrando a quantidade de energia gerada com o aumento da velocidade.
Por exemplo, a uma velocidade de 25 km/h, uma turbina eólica offshore pode funcionar de 50 a 60% do tempo, comparativamente aos 35% em áreas costeiras e ainda menos em regiões continentais. Contudo, é importante notar que as turbinas eólicas offshore são significativamente maiores que as terrestres, o que, apesar de permitir uma maior produção energética, limita o desenvolvimento de modelos ainda maiores devido a restrições físicas
Além disso, a fabricação, instalação e manutenção dessas estruturas representam custos elevados. Nesse contexto, a startup SeaTwirl surgiu como uma promessa de inovação. Esta empresa sueca foi criada após seus fundadores decidirem levar adiante uma ideia que havia sido testada em escala industrial em 2007.
O fruto desse esforço foi o lançamento, em 2015, de um protótipo de 30 kW chamado S1, consistindo em turbinas eólicas de eixo vertical com um design revolucionário. Este protótipo foi instalado no mar próximo à cidade sueca de Lysekil, onde continua operacional até hoje.
Startup desenvolve novo design de turbinas eólicas de eixo vertical
Durante esses sete anos, as turbinas eólicas de eixo vertical não só demonstraram sua capacidade de resistir a ventos de furacões e tempestades, mas também sua tolerância a falhas e com eficiência formidável.
A diferença básica no seu desenvolvimento é que ela é um aerogerador de eixo vertical, não aerogerador horizontal. A parte superficial da estrutura do S1 é de 13 metros. Três lâminas verticais são fixadas por espaçadores na haste central e a estabilidade da estrutura é assegurada por uma longa e pesada parte submersa de 18 metros de altura que funciona como uma quilha.
O anel do gerador está localizado ao redor da haste central e fixado por âncoras na superfície do mar. Quando as pás da turbina de energia eólica offshore são atingidas pelo vento, elas começam a se mover e é a haste central que gira em torno de seu eixo. Neste momento o gerador coleta a energia gerada e a envia para a costa por meio de cabos. Desta forma, este design é mais fácil e barato.
Por exemplo, os mancais dos geradores não precisam suportar o peso de toda a estrutura, eles podem ser mais leves, menores e mais baratos. Além disso, tais aerogeradores não requerem a construção de uma fundação cara e complexa, uma vez que a subestação geradora está localizada na superfície do mar, assim guindastes e helicópteros não são necessários para a manutenção e reparo como é o caso de turbinas eólicas horizontais.
Novas turbinas eólicas de eixo vertical podem durar 30 anos
A duração da operação ininterrupta da instalação é estimada em 25 a 30 anos. Elas também podem ser colocadas em grandes profundidades e são capazes de captar o vento de diferentes direções. Esses dois fatores permitem a exploração permanente do potencial da energia eólica em alto mar, maximizando a carga do gerador.
As enormes turbinas eólicas tradicionais devem ser colocadas longe umas das outras para um ótimo desempenho, enquanto estas turbinas eólicas de eixo vertical precisam de uma esteira de ar muito menor, permitindo que mais energia seja coletada na mesma área.
A empresa agora se prepara para lançar um plano S2 de 1 MW na costa da Noruega nos próximos anos. Deve operar por cerca de cinco anos e finalmente provar a viabilidade da ideia. Para gerar essa quantidade de eletricidade de energia eólica offshore, a estrutura será bem maior do que o protótipo S1. A parte da superfície terá cerca de 50 metros e a parte subaquática de 85 M, mas acima de tudo, com toda a probabilidade, será competitiva.
