Imponentes turbinas eólicas já pontuam os mares da Europa e da Ásia, e um boom na construção deve trazer um boom econômico para a costa leste dos Estados Unidos. Mas mesmo essa tecnologia amiga do clima pode em breve se transformar em algo maior e melhor. Quase todas as turbinas eólicas offshore em operação atualmente estão em torres direcionadas ao fundo do mar. Enquanto a indústria busca empurrar suas turbinas para águas mais profundas, a tecnologia está sendo desenvolvida para que a agricultura eólica possa flutuar.
Por que precisamos de parques eólicos flutuantes?
Turbinas flutuantes podem ser implantadas em águas mais profundas, mais ao largo da costa. Lá, os ventos são mais fortes e constantes. “Você obtém mais potência quando tem essas velocidades de vento mais altas”, disse Stephanie McClellan, consultora da indústria e fundadora da Special Initiative on Offshore Wind, um projeto baseado em Delaware projetado para estimular o desenvolvimento da energia eólica offshore. Lâminas rotativas podem prejudicar menos espécies de pássaros. A infraestrutura criaria menos conflito com os pescadores e outros usuários dos oceanos. Eles podem estar fora da vista da costa.
Três tipos de projetos de turbinas eólicas flutuantes.
Atualmente, existem três tipos de estruturas flutuantes de energia eólica que servem de base para a construção de fazendas.
Boia de mastro
A Spar Buoy, já em uso comercial na costa da Escócia, é a estrutura mais comumente considerada para uma turbina eólica flutuante. É ancorado por um lastro embaixo que mantém a turbina flutuando. No entanto, o lastro é enorme, pesado e difícil de testar em águas com menos de 100 m de profundidade. Isso ocorre porque os cabos de amarração atuam como amortecedores contra as ondas, quanto mais longos os cabos de amarração, melhor mantêm a turbina em pé.
Plataforma de tensão nas pernas
Esta estrutura usa amarras esticadas conectadas a estacas no fundo do mar. Cria uma plataforma muito estável para a turbina. No entanto, se uma perna perder a tensão, toda a estrutura tombará. Adicionar pernas ou linhas adicionais ao design pode reduzir esse risco.
Semi-submersível
Essa estrutura usa a área próxima à superfície para obter estabilidade. A desvantagem é que ocupa mais área marítima. Seu design modular facilita o transporte de portos de águas rasas.
Combinando características de diferentes plataformas eólicas flutuantes
Futuros experimentos com turbinas combinam esses tipos em estruturas híbridas que podem ser fabricadas remotamente e instaladas em menos peças. Por exemplo, poderia ser mais fácil instalar uma plataforma de perna tensionada se ela fosse combinada com um semissubmersível? Um líder nesse esforço é Henrik Stiesdal, um ex-CTO da Siemens. Ele usou componentes tubulares de aço para criar uma espécie de bóia de mastro semissubmersível. O projeto modular permite que a maior parte da turbina seja construída fora do local e, em seguida, rebocada para o mar.
O design e a tecnologia da energia eólica offshore ainda estão emergindo com novos tipos de estruturas. “Acho que isso se tornará mais comum à medida que avançarmos”, disse Walter Musial, engenheiro principal que lidera a plataforma de pesquisa eólica offshore do NREL. “É como um transformador. Você o reboca até a estação e, em seguida, pode soltar um lastro e ele é implantado em uma posição estável no local. Mas toda a montagem e comissionamento já foi feito no porto. ”
Onde as turbinas eólicas flutuantes seriam instaladas?
Turbinas flutuantes seriam necessárias para extrair energia eólica offshore na costa oeste dos Estados Unidos, onde o Oceano Pacífico desce rapidamente a uma profundidade que torna a tecnologia de turbinas de torre fixa inviável. O mesmo se aplica a outros lugares do país, incluindo o Havaí e o Golfo do Maine.
Quando os parques eólicos flutuantes se espalharão?
O único parque eólico flutuante que gera quantidades significativas de eletricidade é Hywind Scotland, desenvolvido pela Equinor em 2017. O estado nascente da tecnologia significa que uma variedade de estilos de construção diferentes ainda estão sendo investigados. A Califórnia e o governo federal em breve oferecerão arrendamentos para parques eólicos em dois locais no Oceano Pacífico, onde turbinas flutuantes seriam necessárias. “Temos que começar”, disse McClellan. “Isso é o que é realmente promissor sobre o que está acontecendo na Califórnia. À medida que começamos a implementá-los, começamos a aprender muito mais. “
Esta história foi produzida em colaboração com a Climate Central, um grupo de notícias e ciência não promocional.
