{"id":3450,"date":"2020-04-21T11:27:27","date_gmt":"2020-04-21T14:27:27","guid":{"rendered":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/?p=3450"},"modified":"2020-04-21T11:27:32","modified_gmt":"2020-04-21T14:27:32","slug":"a-forca-dos-ventos-marinhos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/index.php\/2020\/04\/21\/a-forca-dos-ventos-marinhos\/","title":{"rendered":"A for\u00e7a dos ventos marinhos"},"content":{"rendered":"\n
Pesquisadores estudam como explorar o potencial e\u00f3lico existente ao largo da costa brasileira<\/em><\/h6>\n\n\n\n

Brasil tem um litoral de 7.367 quil\u00f4metros (km) de extens\u00e3o e uma \u00e1rea mar\u00edtima de 3,5 milh\u00f5es de quil\u00f4metros quadrados (km\u00b2). Essa imensa regi\u00e3o ainda n\u00e3o entrou no horizonte dos investidores em gera\u00e7\u00e3o de energia renov\u00e1vel no Pa\u00eds. Mas centros de pesquisas brasileiros est\u00e3o atentos ao potencial energ\u00e9tico de ondas, mar\u00e9s e gradiente t\u00e9rmico mar\u00edtimo \u2013 a diferen\u00e7a de temperatura da \u00e1gua da superf\u00edcie e do fundo do oceano \u2013 assim como \u00e0 possibilidade de explorar a energia proveniente dos ventos que sopram sobre o mar. \u201cEstamos gerando conhecimento e dominando as tecnologias. Como j\u00e1 ocorre em v\u00e1rios pa\u00edses, no futuro o Brasil tamb\u00e9m vai buscar energia em \u00e1reas offshore [ao largo da costa]\u201d, diz o engenheiro naval Alexandre Nicolaos Simos, do Departamento de Engenharia Naval e Oce\u00e2nica da Escola Polit\u00e9cnica da Universidade de S\u00e3o Paulo (Poli-USP).
Simos coordena um grupo de pesquisas voltado ao desenvolvimento de turbinas e\u00f3licas flutuantes offshore. Ele explica que as turbinas offshore predominantes no mundo s\u00e3o fixas. Elas t\u00eam como funda\u00e7\u00e3o pilares fincados no leito e localizam-se predominantemente em \u00e1guas rasas, junto \u00e0 costa. Esse sistema exige que sejam realizadas obras de constru\u00e7\u00e3o civil no mar e demanda embarca\u00e7\u00f5es de grande porte capazes de fincar estacas e suspender as torres, de at\u00e9 100 metros (m) de altura, que d\u00e3o suporte \u00e0s turbinas e\u00f3licas, tamb\u00e9m chamadas de aerogeradores. Os custos da opera\u00e7\u00e3o dependem do tipo de solo marinho.
J\u00e1 a instala\u00e7\u00e3o das turbinas flutuantes \u00e9 mais simples. Elas s\u00e3o montadas em estaleiros e rebocadas at\u00e9 a \u00e1rea de opera\u00e7\u00e3o. Isso tamb\u00e9m permite que sejam levadas de volta ao estaleiro em caso de uma grande avaria. \u201cA log\u00edstica \u00e9 a mesma da empregada nas plataformas de petr\u00f3leo offshore\u201d, compara Simos.
As turbinas flutuantes, no entanto, demandam plataformas, cascos sobre os quais ser\u00e3o instaladas. Trata-se, na maioria dos casos, de um sistema similar ao das plataformas de petr\u00f3leo semissubmers\u00edveis, como as da Petrobras na bacia de Campos, na costa fluminense, ou as plataformas spar, os cilindros verticais comuns na ind\u00fastria petrol\u00edfera do golfo do M\u00e9xico. Os cascos s\u00e3o ancorados com linhas de amarra\u00e7\u00e3o, normalmente correntes de a\u00e7o especial com uma \u00e2ncora fincada no fundo do mar.
\u201cS\u00e3o estruturas caras que, atualmente, t\u00eam custos superiores aos das turbinas offshore fixas\u201d, pondera Simos. Por essa raz\u00e3o, hoje elas s\u00e3o uma op\u00e7\u00e3o para \u00e1guas acima de 50 m de profundidade e mais distantes da costa. Quanto maior a dist\u00e2ncia, por\u00e9m, maior a extens\u00e3o de cabos de transmiss\u00e3o de energia at\u00e9 as subesta\u00e7\u00f5es de energia em terra, o que tamb\u00e9m representa custo.
O prop\u00f3sito da Poli \u00e9 desenvolver projetos de plataformas e sistemas de ancoragem mais econ\u00f4micos, com a otimiza\u00e7\u00e3o da geometria dos cascos e o uso de materiais mais leves para a ancoragem. Outra meta \u00e9 criar novos conceitos de plataformas e amarra\u00e7\u00e3o, que permitam o casco se movimentar conforme as condi\u00e7\u00f5es clim\u00e1ticas e as ondas sem prejudicar significativamente o desempenho das turbinas. \u201cEssa \u00e9 a fronteira do desenvolvimento tecnol\u00f3gico em gera\u00e7\u00e3o e\u00f3lica offshore no mundo. \u00c9 importante o Brasil ganhar know-how nesse tipo de tecnologia\u201d, diz Simos.<\/p>\n\n\n\n

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Ainda s\u00e3o poucos os parques comerciais de turbinas e\u00f3licas flutuantes. O primeiro piloto de maior capacidade, o Hywind Scotland, foi inaugurado em 2017 na Esc\u00f3cia pela Statoil (hoje Equinor), com capacidade de 30 megawatts (MW). Em 2020, a EDP Renov\u00e1veis, Engie e Repsol instalaram o WindFloat Atlantic, em Portugal, com capacidade inicial de 25 MW. Simos aposta em uma evolu\u00e7\u00e3o significativa na gera\u00e7\u00e3o e\u00f3lica flutuante nas pr\u00f3ximas d\u00e9cadas. Uma motiva\u00e7\u00e3o \u00e9 a for\u00e7a e a const\u00e2ncia nos ventos offshore; outra \u00e9 reflexo de uma quest\u00e3o social. \u201cGrandes parques e\u00f3licos podem impactar a paisagem, a pesca ou gerar ru\u00eddo, trazendo preju\u00edzos \u00e0s comunidades vizinhas\u201d, ressalta o professor da Poli.
Outro incentivo deve vir das companhias que exploram petr\u00f3leo offshore. As turbinas e\u00f3licas flutuantes podem ser uma alternativa para reduzir as emiss\u00f5es de poluentes e aumentar o abastecimento de eletricidade das plataformas em alto-mar. J\u00e1 h\u00e1 projetos de pesquisa desenvolvidos no exterior que buscam avaliar a viabilidade t\u00e9cnica e econ\u00f4mica desse tipo de aplica\u00e7\u00e3o.
O relat\u00f3rio 2018 do Global Wind Energy Council estima em 23,1 gigawatts (GW) a pot\u00eancia e\u00f3lica offshore instalada, sendo que 90% est\u00e3o no Reino Unido, na Alemanha e na China. A Ag\u00eancia Internacional de Energias Renov\u00e1veis (Irena) informa que apenas em 2018 entraram em opera\u00e7\u00e3o 4,5 GW e destaca que os projetos est\u00e3o cada vez mais distantes da costa, chegando a at\u00e9 90 km.
Uma tend\u00eancia \u00e9 o aumento da capacidade das turbinas offshore. At\u00e9 o ano 2000, elas tinham 1,6 MW de pot\u00eancia, em m\u00e9dia. Os equipamentos instalados em 2018 apresentaram pot\u00eancia de 5,5 MW, e os encomendados naquele ano chegavam a 8,8 MW. Alguns dos principais fabricantes de turbinas, como a espanhola Siemens Gamesa, a dinamarquesa Vestas e a norte-americana GE, j\u00e1 trabalham no desenvolvimento de turbinas com capacidade de 10 MW e 12 MW para serem lan\u00e7adas at\u00e9 2022.
N\u00e3o h\u00e1 diferen\u00e7a tecnol\u00f3gica entre os aerogeradores offshore e onshore (em terra), a n\u00e3o ser a pot\u00eancia. Apenas recentemente foram lan\u00e7adas as primeiras turbinas onshore na casa de 5 MW. No mar, as turbinas podem ser mais potentes porque n\u00e3o causam impacto sonoro ou na paisagem, como ocorre com os equipamentos instalados em terra. Al\u00e9m disso, os ventos s\u00e3o mais regulares, por se deslocarem livremente, sem obst\u00e1culos como morros, montanhas ou infraestruturas constru\u00eddas.
Em janeiro, a Empresa de Pesquisa Energ\u00e9tica (EPE), ligada ao Minist\u00e9rio de Minas e Energia, divulgou o documento \u201cRoadmap e\u00f3lica offshore Brasil\u201d, com uma estimativa de 700 GW de potencial t\u00e9cnico para explora\u00e7\u00e3o e\u00f3lica mar\u00edtima no pa\u00eds, levando em conta \u00e1reas com boa qualidade de vento e profundidade de at\u00e9 50 m. O volume potencial supera em muito a capacidade instalada em todo parque gerador brasileiro, de 170,5 GW, segundo dados da Ag\u00eancia Nacional de Energia El\u00e9trica (Aneel). Mas nem todo o potencial t\u00e9cnico pode ser usado, uma vez que h\u00e1 conflito de interesse com outras atividades, como rotas mar\u00edtimas, dutos de petr\u00f3leo, \u00e1reas de pesca ou de lazer e reservas de preserva\u00e7\u00e3o ambiental.<\/p>\n\n\n\n

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A engenheira ambiental Amanda Jorge Vinhoza de Carvalho Silva, pesquisadora do Centro de Economia Energ\u00e9tica e Ambiental (Cenergia) do Instituto Alberto Luiz Coimbra de P\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o e Pesquisa de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (Coppe-UFRJ), levou em considera\u00e7\u00e3o em um estudo esses fatores e mais a proximidade de portos, de onde saem os navios para a instala\u00e7\u00e3o e manuten\u00e7\u00e3o das estruturas marinhas, e a log\u00edstica de conex\u00e3o com as subesta\u00e7\u00f5es de energia em terra. Na disserta\u00e7\u00e3o de mestrado \u201cPotencial e\u00f3lico offshore no Brasil: Localiza\u00e7\u00e3o de \u00e1reas nobres atrav\u00e9s de an\u00e1lise multicrit\u00e9rio\u201d, defendida no ano passado, Vinhoza detectou as 10 \u00e1reas mais adequadas para instala\u00e7\u00e3o de parques offshore no Pa\u00eds. Juntas, essas regi\u00f5es somam quase 42 mil km\u00b2, concentrados no Par\u00e1 e em estados do Nordeste e do Sul, e apresentam um potencial de gera\u00e7\u00e3o de cerca de 126 GW. \u201cEquivale a nove usinas de Itaipu, que tem capacidade de 14 GW\u201d, compara.
Para o professor do programa de Planejamento Energ\u00e9tico da Coppe, Roberto Schaeffer, orientador de Vinhoza, o mapeamento feito por sua aluna \u00e9 importante para orientar investimentos, mas ele n\u00e3o v\u00ea viabilidade para projetos no pa\u00eds no curto prazo. \u201cNo cen\u00e1rio para a matriz el\u00e9trica 2050 da Coppe n\u00e3o detectamos oportunidade econ\u00f4mica para a gera\u00e7\u00e3o offshore no Brasil\u201d, diz.
Schaeffer destaca que nosso pa\u00eds tem uma matriz el\u00e9trica com mais de 80% de fontes renov\u00e1veis. Portanto, n\u00e3o sofre a mesma press\u00e3o por substitui\u00e7\u00e3o de fontes f\u00f3sseis, como ocorre na Europa e na China atualmente. O Brasil tamb\u00e9m tem um grande potencial e\u00f3lico onshore, na casa de 500 GW, dos quais apenas 15 GW s\u00e3o explorados atualmente. \u201cOs investimentos offshore s\u00f3 ocorrem quando se esgotam as oportunidades em terra ou existe uma grande rejei\u00e7\u00e3o social em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 instala\u00e7\u00e3o de turbinas pr\u00f3ximas a comunidades. Nenhuma dessas situa\u00e7\u00f5es est\u00e1 presente hoje no Brasil\u201d, destaca.
Uma an\u00e1lise puramente econ\u00f4mica demonstra a baixa competitividade da gera\u00e7\u00e3o e\u00f3lica offshore hoje. Levantamento de Amanda Vinhoza com base em dados de 2018 da Irena indica que o custo nivelado de energia, num c\u00e1lculo que leva em considera\u00e7\u00e3o o ciclo de vida da usina geradora, \u00e9 de US$ 130 por MWh em m\u00e9dia no mundo na gera\u00e7\u00e3o e\u00f3lica offshore, enquanto o custo m\u00e9dio da gera\u00e7\u00e3o em terra \u00e9 de US$ 60 por MWh.
No Brasil, outro obst\u00e1culo \u00e9 a falta de regulamenta\u00e7\u00e3o de complexos offshore. Em 2018 o Senado Federal aprovou o Projeto de Lei n\u00ba\u2009484\/2017, que prev\u00ea um sistema de concess\u00f5es de \u00e1reas mar\u00edtimas para a gera\u00e7\u00e3o de energia a partir de fontes e\u00f3licas e solares. O projeto agora tramita na C\u00e2mara dos Deputados. O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renov\u00e1veis (Ibama) tamb\u00e9m n\u00e3o conta com um termo de refer\u00eancia modelo para o licenciamento ambiental de usinas offshore. A elabora\u00e7\u00e3o do documento, que orientar\u00e1 os estudos de impacto ambiental, teve in\u00edcio em janeiro deste ano.<\/p>\n\n\n\n

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Usinas de ondas mar\u00e9s<\/h4>\n\n\n\n

Estrutura para gerar energia a partir das ondula\u00e7\u00f5es do mar ser\u00e1 testada no litoral fluminense
O desenvolvimento de um sistema de convers\u00e3o de ondas do mar em eletricidade \u00e9 uma prioridade do Grupo de Energias Renov\u00e1veis do Oceano do Laborat\u00f3rio de Tecnologia Submarina da Coppe-UFRJ. Em 2010, uma equipe de pesquisadores coordenada por Segen Estefen instalou no Porto do Pec\u00e9m (CE) a primeira usina de ondas das Am\u00e9ricas. O projeto, patenteado pela Coppe, utilizava uma estrutura apoiada em terra que se prolongava sobre o quebra-mar e uma c\u00e2mara hiperb\u00e1rica para gerar press\u00e3o e movimentar a turbina geradora.
A usina-piloto manteve-se ativa por quatro anos. \u201cProvamos a viabilidade t\u00e9cnica, mas n\u00e3o a econ\u00f4mica\u201d, relata Estefen. Agora uma nova tecnologia, mais econ\u00f4mica, est\u00e1 sendo preparada para testes nas imedia\u00e7\u00f5es da Ilha Rasa, a cerca de 10 quil\u00f4metros mar adentro da praia de Copacabana, no Rio de Janeiro.
O novo conversor de ondas ser\u00e1 constitu\u00eddo de uma boia oscilante de formato cil\u00edndrico e extremidade c\u00f4nica de 4,5 metros (m) de di\u00e2metro com movimentos verticais acoplada a um sistema de controle de travamento. O movimento da boia alimenta o gerador el\u00e9trico. A estrutura \u00e9 apoiada com quatro colunas em uma base de concreto, a uma profundidade de 20 m. O prot\u00f3tipo ter\u00e1 pot\u00eancia instalada de 80 quilowatts (kW).
Outras duas tecnologias est\u00e3o no horizonte dos pesquisadores da Coppe. Uma delas prev\u00ea o aproveitamento das mar\u00e9s. O sistema demanda a constru\u00e7\u00e3o de uma barragem com comportas e turbinas hidr\u00e1ulicas. O reservat\u00f3rio enche na mar\u00e9 alta e esvazia na mar\u00e9 baixa. A passagem da \u00e1gua movimenta as turbinas. O estu\u00e1rio do rio Bacanga, no Maranh\u00e3o, onde j\u00e1 existe uma barragem, \u00e9 um local adequado para a instala\u00e7\u00e3o de uma usina maremotriz piloto. Outra regi\u00e3o promissora, segundo o governo maranhense, \u00e9 a ba\u00eda de Turia\u00e7u, com potencial para uma usina de 3,4 gigawatts (GW).
A outra linha de pesquisa \u00e9 o aproveitamento da diferen\u00e7a de temperatura das \u00e1guas do oceano, quando a varia\u00e7\u00e3o da temperatura na superf\u00edcie e no fundo do mar supera 20 oC. Como explica Estefen, existem diferentes t\u00e9cnicas em estudo no mundo para o aproveitamento do gradiente t\u00e9rmico.
O sistema de convers\u00e3o de energia t\u00e9rmica oce\u00e2nica (conhecido como Otec) prev\u00ea o bombeamento de \u00e1gua do fundo para um trocador de calor junto \u00e0 superf\u00edcie com o objetivo de gerar vapor para movimentar as turbinas. \u201cA energia el\u00e9trica oce\u00e2nica est\u00e1 em fase experimental em todo mundo, mas acredita-se que ela ser\u00e1 representativa na matriz energ\u00e9tica nas pr\u00f3ximas d\u00e9cadas\u201d, diz Estefen.<\/p>\n\n\n\n

Fonte: Revista Pesquisa Fapesp<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Pesquisadores estudam como explorar o potencial e\u00f3lico existente ao largo da costa brasileira Brasil tem um litoral de 7.367 quil\u00f4metros (km) de extens\u00e3o e uma \u00e1rea mar\u00edtima de 3,5 milh\u00f5es de quil\u00f4metros quadrados (km\u00b2). Essa imensa regi\u00e3o ainda n\u00e3o entrou no horizonte dos investidores em gera\u00e7\u00e3o de energia renov\u00e1vel no Pa\u00eds. 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