E aí, gurunautas? Vamos falar sobre Energia Eólica? Se ainda não leu, temos outro artigo sobre energias renováveis. Ele traz uma introdução ao tema e explora as principais fontes desse tipo de energia. Sabemos que o mundo precisa de uma revisão em diversos aspectos relacionados à produção, uso e consumo de insumos e fontes de energia.
Atualmente, está em alta a discussão sobre a transição energética. Isso ocorre porque, há muito tempo, especula-se que o petróleo irá se esgotar. É verdade que a pesquisa e o desenvolvimento prolonga o uso dessa fonte, mas a necessidade de alternativas sustentáveis é cada vez mais urgente, seja pelo esgotamento do recurso ou pela mudanças climáticas, seja você um ativista ou não, é inegável e inquestionável que a forma como o mundo atua até hoje é insustentável, porém, somos nós quem iremos decidir uma transição suave ou a transição forçada, de todo jeito, ela irá acontecer!
Energia Eólica Offshore
Esse tipo de sistemas de energia eólica offshore, que é uma tecnologia relativamente nova, e por ser nova, ainda há muito o que estudar, e uma delas é a viabilidade econômica. O custo desses sistemas é bem maior do que o dos sistemas onshore, claro, devido aos desafios associados à construção e manutenção em ambientes marinhos.
Os parques eólicos offshore são aqueles na costa marítima e os parques eólicos onshore em terra. Em relação à capacidade energética gerada, os parques eólicos offshore se destacam, pois os ventos são mais abundantes e regulares em alto mar. Para instalações offshore, as turbinas eólicas podem ser maiores do que as em onshore, devido à facilidade de transporte marítimo, que tem menos limitações de carga em comparação ao terrestre.
E o custo?
Apesar disso, o Custo Nivelado de Energia para a energia eólica offshore tem diminuído continuamente devido aos avanços tecnológicos e às economias de escala.
Entretanto, a avaliação econômica desses sistemas deve levar em conta fatores adicionais, como o custo de instalação dos cabos subaquáticos e das estruturas de suporte necessárias para as turbinas. Além disso, é importante considerar que a vida útil média das turbinas offshore é de 25 anos. Por outro lado, por se tratar de um ambiente offshore, é essencial incluir os custos de descomissionamento no estudo de viabilidade.
Recentemente, o uso de turbinas eólicas flutuantes tem ganhado destaque. Embora necessitem de estruturas de suporte capazes de resistir às condições adversas do oceano, essas turbinas registraram reduções significativas em seus custos. Por isso, elas têm o potencial de tornar a energia eólica offshore mais competitiva em relação às fontes de energia tradicionais. Afinal, o ambiente marinho oferece um sistema de ventos mais uniforme e constante, principalmente devido à ausência de construções.
No entanto, apesar dessa vantagem, os altos custos iniciais permanecem um desafio. Ademais, é preciso considerar os custos de longo prazo, como a instalação de cabos submersos, a manutenção das estruturas e o processo de descomissionamento. Ainda assim, nem tudo é desanimador. Por exemplo, há diversos pontos interessantes desse “novo” modal que merecem ser analisados.
Os Recursos da Energia Eólica Offshore
O vento offshore tem o potencial de fornecer grandes quantidades de energia limpa e renovável, atendendo às necessidades elétricas das cidades costeiras. De acordo com um estudo da National Renewable Energy Laboratory, o potencial técnico do vento offshore, para os EUA ultrapassa 4200 gigawatts de capacidade, gerando 13500 terawatts-hora por ano. Esse valor é três vezes maior que o consumo anual de eletricidade nos EUA, a nível de comparação, o Brasil teve um consumo anual de 497 terawatts-hora para o ano de 2022, assim, apenas a costa dos EUA poderiam suprir a demanda de 27 Brasil em apenas um ano, já pensou o Brasil? Com o tamanho que temos de extensão costeira! É muita energia!
Turbinas eólicas offshore podem ser extremamente altas
Para aproveitar os abundantes recursos eólicos offshore, as turbinas podem atingir alturas impressionantes, a previsão é de que em até 2030 elas possam atingir alturas de mais de 330m, o que a depender da localidade pode interferir no trânsito aéreo. Claro, tem vantagens e ônus, turbinas maiores geram mais energia, o que reduz a necessidade de várias unidades para alcançar o mesmo nível de produção, diminuindo os custos operacionais, porém, os custos se tornam mais elevados além de que o estudo de materiais compósitos se tornam ainda mais necessários!
Transmissão por cabos submarinos
A eletricidade gerada de forma offshore é transmitida à terra por sistemas de cabos submersos. Esses cabos transportam a energia até subestações costeiras, onde a eletricidade é distribuída para a rede elétrica. E aí entra a questão: quanto mais longe da costa, mais custoso será escoar essa energia produzida. Além de necessitar de monitoramento, afinal estamos falando de água do mar, os cabos precisam ser resistentes à corrosão salina e não gerar risco à fauna em caso de algum rompimento, o que inevitavelmente irá aumentar os custos em monitoramento e manutenção.
Recursos em águas profundas
Em torno de 80% dos recursos eólicos offshore mundiais estão localizados em águas profundas, onde fundações convencionais não são viáveis. Ou seja, isso é um grande desafio a ser vencido. E dessa maneira, diferentes tipos de fundações estão sendo desenvolvidos.
Tipos de Fundações
Os projetos de energia eólica offshore utilizam diferentes tipos de fundações para atender às condições específicas de cada local, sendo esses:
- Fundações flutuantes: adequadas para águas profundas (100-700 metros), onde utilizam estruturas flutuantes para suportar as turbinas.
- Fundações de gravidade: estabilizam as turbinas por meio de seu próprio peso.
- Fundações de pilha: utilizam pilares longos cravados no leito marinho para fixação.
- Fundações de concreto: destacam-se pela resistência e durabilidade, ideais para locais com maior desgaste ambiental.
- Fundações híbridas: combinam materiais e técnicas diversas para melhorar desempenho e custo-benefício.
Plataformas flutuantes estão sendo projetadas para turbinas em águas profundas. Em 2022, o Departamento de Energia Americano lançou o programa Energy Earthshot™, com o objetivo de reduzir os custos da energia eólica offshore flutuante em 75% até 2035.
Além disso
A energia eólica offshore apresenta velocidades de vento mais altas à tarde e à noite, momentos de maior demanda por eletricidade. Em contraste, a energia eólica terrestre é mais forte à noite, quando o consumo de energia é menor. Ou seja, um bom projeto irá levar em consideração que todas as fontes precisam trabalhar juntas e em sintonia!
Há uma série de vantagens em utilizar esse modelo. A principal delas é a ausência de barreiras em alto-mar, o que torna os ventos mais intensos, aumentando a capacidade produtiva. Comparado a um parque terrestre médio, a geração de eletricidade dobrou. Fonte limpa e renovável, a energia eólica offshore vem de um recurso inesgotável e não poluente, contribuindo para a descarbonização e um futuro mais sustentável.
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