Extraindo a Energia das Ondas

A cerca de dois quilômetros de distância da Baía de Kaneohe, na ilha havaiana de Oahu, um engenho amarelo e em forma de rosca sube e desce com o movimento do oceano. O dispositivo hulking, tão largo como um ônibus escolar é longo, parece um pouco como uma grande bóia ou balsa salva-vidas. Na verdade, é um conversor de energia ondulatória - um exemplo de uma nova tecnologia de energia renovável que transforma ondas oceânicas em energia elétrica.

O Lifesaver, como o dispositivo é conhecido, está cheio de engrenagens, cabos e eletrônicos sofisticados. Mas enquanto outros dispositivos de energia renovável (como turbinas eólicas e painéis solares) são tecnologias relativamente maduras, os conversores de energia das ondas representam uma tecnologia incipiente. Se a energia eólica tem um diploma de graduação, diz Luis Vega, gerente do Centro Nacional de Energia Renovável Marinha do Hawaii, que está testando o Lifesaver, "a energia das ondas ainda está na primeira série".

Mas a Vega e outros especialistas vêem grandes coisas para a energia das ondas. Se eles estiverem certos, as matrizes de conversores de energia das ondas amarradas ao longo das regiões costeiras dos EUA estarão fornecendo energia a milhões de casas nas próximas décadas.

conversor de energia das ondas LOPF

Mil Variações

O que esses dispositivos se parecerão - e exatamente como eles vão funcionar - é o palpite de alguém. O Lifesaver tem um gerador elétrico a bordo, impulsionado pelo movimento ascendente e descendente de cabos que se estendem da parte inferior do dispositivo para o fundo do oceano.

Outros conversores se assemelham a grandes serpentes e coleta a energia das ondas através de sistemas hidráulicos ativados pelo movimento de segmentos articulados; outros ainda se parecem com balões metálicos subaquáticos gigantes e apresentam bombas que pressurizam a água do mar para alimentar uma turbina hidrelétrica de volta à costa. Alguns operam perto da costa e são visíveis da terra, enquanto outros operam em águas mais profundas.

Existem mais de mil projetos de conversores de ondas diferentes, diz Reza Alam, pesquisadora de energia das ondas da Universidade da Califórnia, em Berkeley. Adiciona Ted Brekken, pesquisador de sistemas de energia na Oregon State University, "O simples fato é que ainda não estamos em um ponto onde existe um paradigma tecnológico dominante. Pode ser que não haja um ".

Uma coisa é clara: a energia das ondas é um recurso vasto e inexplorado que poderia ajudar a reduzir nossa dependência de combustíveis fósseis.

O Waveroller já está produzindo energia elétrica a partir das ondas

Principais vantagens

Como a energia solar e eólica, o poder das ondas aproveita a energia que vem do sol. A radiação solar provoca gradientes de pressão do ar que causam os ventos, e o vento dá seu impulso à superfície do oceano, produzindo ondas. Como diz Alam: "O poder das ondas é uma forma muito densa de energia solar".

Quão denso? Cada metro quadrado de um painel solar recebe 0,2 a 0,3 quilowatts de energia solar, diz Alam, e cada metro quadrado de uma torre de vento absorve 2 a 3 quilowatts. Cada metro da costa da Califórnia recebe 30 quilowatts de energia das ondas.

A energia das ondas tem outra vantagem sobre a energia solar e do vento. As ondas são fáceis de prever, diz Brekken. E ao contrário da energia solar, que funciona apenas no horário de verão, a energia das ondas pode ser aproveitada 24 horas por dia, 7 dias por semana.

A tecnologia CETO da Carnegie captura o movimento ascendente e descendente da bóia para mover uma bomba que fornece água de alta pressão para dirigir uma turbina hidrelétrica terrestre. Crédito de imagem: Carnegie Clean Energy

A pesquisa mais recente sugere que a energia das ondas nos EUA poderia produzir até 1.170 terawatt-hora por ano, ou quase um terço do uso total de eletricidade do país. Reconhecendo esse vasto potencial, o Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) está investindo fortemente na energia das ondas. No ano passado, o DOE concedeu US $ 2,25 milhões aos vencedores de um desafio de design de conversão de energia de onda e US $ 40 milhões para a Oregon State University para uma nova instalação de teste de energia de onda conectada à rede.

​maquete da usina de energia de ondas

Os obstáculos são abundantes

A Brekken oferece uma avaliação cautelosa do potencial do mundo real de energia das ondas, prevendo que, em última instância, contribuirá com cerca de 6% da produção total de energia elétrica (semelhante à hidrelétrica).

Tal precaução deriva, em parte, dos muitos obstáculos de engenharia que devem ser superados antes que o poder das ondas se torne viável. O ambiente marinho, com toda a água, ventos fortes e ondas violentas, é difícil mesmo nos dispositivos mais robustos. E a implantação e teste de conversores de ondas requerem barcos e mergulhadores, o que só aumenta o custo de implantação dos dispositivos.

Dado estes e outros desafios, pode demorar uma década para desenvolver conversores que se casam com eficiência e economia. "Só depende da quantidade de financiamento que podemos colocar no [desenvolvimento da tecnologia]", diz Vega. "Mas temos que fazer isso porque acabaremos com os combustíveis fósseis".

Por que a Energia das Ondas pode ser a próxima grande coisa em Energia Limpa foi originalmente publicado pela NBC Universal Media, LLC em 24 de novembro de 2017 por Joseph Bennington-Castro.