Nova tecnologia extrai duas vezes mais energia de ondas do mar

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Pesquisadores do Instituto Real de Tecnologia de Melbourne, na Austrália, desenvolveram um dispositivo que é capaz dobrar a capacidade atual de converter energia das ondas do mar em eletricidade, chegando a 11,57% de eficiência.

Se os resultados se confirmarem nos próximos testes, a tecnologia pode finalmente tornar viável o uso da energia mecânica das ondas do mar como fonte renovável de eletricidade.

Os detalhes da criação foram publicados na revista científica Applied Energy, e se baseia em um design de turbina dupla que se tornou pioneiro no campo de energia renovável. O pesquisador e professor Xu Wang, responsável pelo estudo, reforça as ondas marítimas são uma das fontes mais promissoras de energia renovável, confiável e limpa.

De fato, as ondas do mar possuem um potencial energético muito grande. Estima-se que a energia produzida pelas ondas costeiras de todo o globo em um ano seria o suficiente para sustentar a produção energética mundial de forma indefinida.

Como funciona a tecnologia

O sistema é formado por duas turbinas que se ligam através de um eixo a um gerador que boia sobre as águas (Fonte: EurekAlert/Divulgação)O sistema é formado por duas turbinas que se ligam através de um eixo a um gerador que boia sobre as águas (Fonte: EurekAlert/Divulgação)Fonte:  EurekAlert 

O dispositivo tem um funcionamento complexo, mas a imagem acima pode ajudar a entender.

A parte móvel do conjunto é composta de duas rodas de turbinas empilhadas uma sobre a outra e que giram em direções opostas. Esses componentes são conectados a um gerador através de eixos e um eficiente sistema de transmissão que é acionado por meio de polias e correias.

Uma boia protege o gerador e o mantém acima da linha d’água. Isso faz com que o conjunto não tenha contato com o mar — e seu poder corrosivo —, estendendo a vida útil do dispositivo. O que faz as turbinas girarem é o movimento repetitivo de sobe e desce das ondas, que gira uma hélice por vez.

Um dos diferenciais dessa tecnologia é o fato de ela não precisar de sincronização com o movimento das águas — o que contribui para dobrar a capacidade de extração de energia. O equilíbrio do sistema é encontrado automaticamente, sem a necessidade de sensores e processadores de controle que calculariam o momento exato para que a extração de energia a partir das ondas ocorra.

O sistema inovador só foi testado em laboratório, mas será avaliado em novas condições em breve. (Fonte: EurekAlert/Divulgação)O sistema inovador só foi testado em laboratório, mas será avaliado em novas condições em breve. (Fonte: EurekAlert/Divulgação)Fonte:  EurekAlert 

Vantagens e desafios da energia das ondas

A energia proveniente do movimento das ondas apresenta algumas vantagens em relação a outras fontes renováveis. A principal delas é a disponibilidade, já que as águas estão constantemente se movendo.

O professor Wang destaca exatamente esse aspecto: “Embora a energia eólica e a solar dominem o mercado de energias renováveis, elas estão disponíveis apenas 20-30% do tempo. A energia das ondas está disponível 90% do tempo, em média, e o potencial contido nas ondas costeiras é imenso.”

Outra vantagem é o custo relativamente mais baixo para se aproveitar esse tipo de energia, embora os investimentos altos ainda sejam necessários para explorar o potencial das ondas. Contudo, há desafios a serem superados, ainda que um dos maiores tenha sido resolvido com essa descoberta.

O potencial energético das ondas é imenso, sendo considerado uma fonte limpa e renovável. (Fonte: Pexels)O potencial energético das ondas é imenso, sendo considerado uma fonte limpa e renovável. (Fonte: Pexels)Fonte:  Pexels 

“A tecnologia do nosso protótipo supera alguns dos principais desafios técnicos que têm impedido a implantação em larga escala do aproveitamento da energia das ondas”, comenta o professor. “Com mais desenvolvimento, esperamos que essa tecnologia possa ser a base para uma nova e próspera indústria de energia renovável, oferecendo enormes benefícios ambientais e econômicos”.

Próximos passos

O professor Wang e sua equipe estão ansiosos para testar essa tecnologia em um tanque, o próximo passo do estudo. Até o momento, todos os testes foram realizados em laboratório, em um ambiente controlado. Porém, a tecnologia já demonstrou potencial e deve evoluir à medida que novas avaliações aconteçam.

“Sabemos que a tecnologia funciona em nossos laboratórios, então as próximas etapas serão ampliar esse sistema e testá-lo em um tanque e eventualmente em condições oceânicas da vida real”, disse Wang.

O pesquisador reforça os benefícios dessa iniciativa: “Aproveitar o potencial energético das ondas do mar não poderia apenas ajudar a reduzir as emissões de carbono e criar novos empregos no setor de energia renovável, mas também tem um grande potencial para resolver outros problemas ambientais”.

Em épocas de seca, a energia das ondas poderia ser usada para alimentar usinas de dessalinização e fornecer água para consumo ou para o setor agrícola. Agora resta esperar para ver se essa tecnologia vai se tornar realmente viável para lidar com os desafios ambientais que enfrentamos.

ARTIGO Apllied Energy: doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.117423