Nova tecnologia de energia limpa extrai duas vezes mais energia das ondas do mar

Diagrama esquemático do princípio de funcionamento de um conversor de energia das ondas de turbina dupla
Diagrama esquemático do princípio de funcionamento de um conversor de energia das ondas de turbina dupla, in Applied Energy, 2021, 117423

 

Nova tecnologia de energia limpa extrai duas vezes mais energia das ondas do mar

Os pesquisadores desenvolveram uma tecnologia de protótipo que pode dobrar a energia colhida das ondas do mar, em um avanço que poderia finalmente tornar a energia das ondas uma alternativa renovável viável.

Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT)*

O potencial inexplorado da energia das ondas oceânicas é vasto – estima-se que a potência das ondas costeiras em todo o mundo a cada ano é equivalente à produção anual de eletricidade global.

Mas os desafios de desenvolver tecnologias que possam extrair com eficiência essa energia natural e resistir ao ambiente hostil do oceano mantiveram a energia das ondas estagnada em estágio experimental.

Agora, uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade RMIT criou um conversor de energia das ondas que é duas vezes mais eficiente na coleta de energia do que qualquer tecnologia semelhante desenvolvida até hoje.

A inovação, publicada na revista Applied Energy , se baseia em um design de turbina dupla pioneiro no mundo.

O pesquisador principal, Professor Xu Wang, disse que a energia das ondas é uma das fontes mais promissoras de energia limpa, confiável e renovável.

“Embora a energia eólica e a solar dominem o mercado de energias renováveis, elas estão disponíveis apenas 20-30% do tempo”, disse Wang.

“A energia das ondas está disponível 90% do tempo, em média, e a potência potencial contida nas ondas offshore é imensa.

“Nossa tecnologia de protótipo supera alguns dos principais desafios técnicos que têm impedido a implantação em larga escala da indústria de energia das ondas.

“Com mais desenvolvimento, esperamos que esta tecnologia possa ser a base para uma nova e próspera indústria de energia renovável, oferecendo enormes benefícios ambientais e econômicos.”

Como funciona o conversor de energia das ondas

Uma das abordagens experimentais mais populares é coletar a energia das ondas por meio de um conversor do tipo bóia conhecido como “ponto de absorção”, ideal para locais offshore.

Essa tecnologia, que coleta energia do movimento para cima e para baixo das ondas, é geralmente econômica para fabricar e instalar.

Mas ele precisa ser sincronizado com precisão com o movimento da onda de entrada para coletar a energia de forma eficiente. Isso geralmente envolve uma série de sensores, atuadores e processadores de controle, adicionando complexidade ao sistema que pode causar baixo desempenho, bem como problemas de confiabilidade e manutenção.

O protótipo criado pelo RMIT não precisa de tecnologia de sincronização especial, já que o dispositivo flutua naturalmente para cima e para baixo com a ondulação da onda.

“Ao ficarmos sempre em sincronia com o movimento das ondas, podemos maximizar a energia que é coletada”, disse Wang.

“Combinado com nossas exclusivas rodas de turbina dupla em contra-rotação, este protótipo pode dobrar a potência de saída obtida das ondas do mar, em comparação com outras tecnologias experimentais de absorção pontual.”

O dispositivo simples e econômico foi desenvolvido por pesquisadores de engenharia da RMIT em colaboração com pesquisadores da Universidade Beihang na China.

Duas rodas de turbina, que são empilhadas uma sobre a outra e giram em direções opostas, são conectadas a um gerador por meio de eixos e um sistema de transmissão acionado por polia por correia.

O gerador é colocado dentro de uma bóia acima da linha d’água para mantê-lo fora da água do mar corrosiva e estender a vida útil do dispositivo.

O protótipo foi testado com sucesso em escala de laboratório e a equipe de pesquisa está ansiosa para colaborar com parceiros da indústria para testar um modelo em escala real e trabalhar para viabilidade comercial.

“Sabemos que funciona em nossos laboratórios, então as próximas etapas são ampliar essa tecnologia e testá-la em um tanque ou em condições oceânicas da vida real”, disse Wang.

“Aproveitar nosso recurso de energia das ondas não poderia apenas nos ajudar a reduzir as emissões de carbono e criar novos empregos de energia verde, mas também tem um grande potencial para resolver outros problemas ambientais.”

“Por exemplo, conforme a frequência da seca aumenta, a energia das ondas poderia ser usada para alimentar usinas de dessalinização neutras em carbono e fornecer água doce para a indústria agrícola – uma adaptação inteligente ao desafio de um clima em mudança.”

 

Referência

Han Xiao, Zhenwei Liu, Ran Zhang, Andrew Kelham, Xiangyang Xu, Xu Wang,
Study of a novel rotational speed amplified dual turbine wheel wave energy converter,
Applied Energy, 2021, 117423, ISSN 0306-2619,
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.117423

 

Henrique Cortez *, tradução e edição.

 

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 18/08/2021

 

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