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Energia eólica offshore é um tipo de energia limpa e renovável com alto potencial de produção de energia elétrica
Energia eólica offshore é a fonte de energia limpa e renovável que se obtém a partir do aproveitamento da força do vento que sopra em alto-mar, onde este alcança uma velocidade maior e mais constante. Isso acontece devido à inexistência de barreiras. Para explorar ao máximo esse recurso no setor elétrico, são desenvolvidas megaestruturas assentadas sobre o leito marinho e dotadas das últimas inovações tecnológicas.
Como funciona a energia eólica offshore?
A energia eólica offshore funciona de maneira semelhante a energia eólica onshore. A energia cinética do vento é produzida quando o aquecimento das camadas de ar cria uma variação de gradiente de pressão nas massas de ar.
Por sua vez, a turbina eólica transforma a energia cinética em energia mecânica por meio do movimento de rotação de pás. Depois, através de um gerador, há geração de energia elétrica.
O que são turbinas eólicas offshore?
Assim como o nome sugere, turbinas eólicas são turbinas construídas e localizadas em corpos d’água, como oceanos e estuários de rios. Embora o termo seja geralmente usado para descrever parques eólicos no mar, os parques eólicos offshore também podem estar localizados perto da costa.
As turbinas eólicas offshore são muito semelhantes às terrestres em termos de design. A única diferença é o fato de serem “marinizadas”. Isso significa que as turbinas são ligeiramente modificadas para permitir que resistam melhor à corrosão e evitem danos excessivos por umidade.
As turbinas eólicas offshore também tendem a ser muito maiores do que suas contrapartes onshore. Isso ocorre porque é mais fácil instalar turbinas eólicas maiores no mar.
Não existe um limite técnico para a profundidade da água em que esses parques podem ser construídos. Entretanto, embora seja teoricamente possível construir em qualquer profundidade, estudos indicam que ela pode atingir até 600 metros. Dessa maneira, os métodos usados para construí-los e ancorá-los variam.
Outra diferença que deve ser considerada diz respeito ao fato de os aerogeradores onshore terem tido um tempo de desenvolvimento maior. Por isso, possuem uma maior qualidade em comparação com os aerogeradores offshore.
Como as turbinas eólicas offshore são construídas?
As turbinas offshore são construídas e instaladas se adequando com a geologia local, a profundidade da água e o tamanho da turbina. Assim, a profundidade influencia muito no tipo de fundação adequada para a construção.
Menos de 30 metros de profundidade
Em águas rasas, o método mais utilizado para a instalação de turbinas offshore é o de mono estaca, ou estaca única. Essa fundação é caracterizada por uma estaca cravada no solo oceânico.
Sua estabilidade deve-se ao atrito da estaca com as paredes da escavação do solo marinho. Dessa forma, os seus custos operacionais são mínimos. Isso porque seu procedimento depende majoritariamente de perfurar o solo e determinar a fundação.
De 30 a 60 metros de profundidade
Outro método de fundação é chamado de “base de jaqueta” ou tripé e pode ser aplicado em águas médias a mais profundas. Essa técnica é semelhante à anterior, porém, em vez de uma estaca, a fundação é fixada no solo em forma de tripé. Assim, sua fixação é mais firme. Tal procedimento de construção foi desenvolvida pela indústria de petróleo e gás para extensas profundidades.
A partir de 60 metros de profundidade
Com o aumento da profundidade, sistemas flutuantes foram desenvolvidos. Uma vez que as soluções fixas no fundo não são consideradas viáveis na maioria dos casos para turbinas eólicas em lâmina d’água de mais de 70 metros, a adoção de plataformas flutuantes foi necessária. Desse modo, dois modelos podem ser usados: plataforma semi submerspiveis ou plataformas spar. Ambos os tipos de plataformas são ancorados ao fundo do mar por meio de cabos de amarração.
Mas esta configuração significa que as plataformas flutuantes são mais adequadas para instalações em águas profundas entre 200 e 300 metros. Se a água for muito rasa, os cabos de ancoragem precisam ser bem espalhados e se tornam mais longos e caros. Se for possível mantê-los em águas mais profundas, os cabos de amarração podem ir diretamente para baixo.
Também existem algumas plataformas de perna de tensão, com um ponto de ancoragem rígido por baixo da plataforma. Porém, em geral, a indústria está geralmente caminhando para o uso de cabos de ancoragem frouxos para plataformas do tipo flutuante. A próxima consideração ao construir fazendas eólicas offshore é como conectá-las à rede elétrica onshore. Na maioria dos casos, os cabos submarinos passam das fazendas até a costa.
Eletricidade coletadas das turbinas
Antes de transmitir eletricidade à terra, a energia precisa ser coletada das turbinas, pronta para distribuição. Na maioria dos casos, todas as turbinas em uma fazenda são conectadas a um grande transformador para converter a eletricidade em corrente alternada de alta tensão para transmissão para a terra. Se as fazendas estão localizadas a mais de 100 km da costa, a energia deve ser transmitida como corrente contínua. Isso exigirá estações conversoras de corrente contínua de alta tensão em cada extremidade da linha de transmissão.
Quais são as vantagens de um parque eólico offshore?
Também conhecido como fazenda eólica offshore, uma das principais vantagens é que os parques podem ser muito grandes. Os projetos eólicos offshore também podem ser construídos bem próximos de onde a energia é consumida.
Por esse motivo, existe um enorme potencial para a construção de parques eólicos offshore bastante próximos para atender às demandas de grandes cidades. O Brasil, por exemplo, é o 6º país do mundo em capacidade instalada em energia eólica. Assim, seu potencial para a energia eólica offshore pode ser mais explorado, como usá-la para produzir hidrogênio verde.
Para fornecer isso em terra, seria necessária uma grande quantidade de terreno. Ao contrário dos parques eólicos em terra, onde a terra é valiosa, os parques no mar podem ser maiores. No entanto, como todas as fontes renováveis, isso é uma espécie de compensação. Isso porque as turbinas também podem afetar os ecossistemas locais.
Por serem relativamente maiores, as turbinas offshore podem fornecer energias renováveis com um impacto mínimo no meio ambiente. Porém, é importante notar que seu impacto na vida marinha não é totalmente conhecido. Por isso, mapas de projetos de licenciamento para o desenvolvimento de usinas eólicas offshore no Brasil são passados pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA).
Estando offshore, eles também estão “longe da vista, longe da mente” no que diz respeito a serem vistos como uma monstruosidade.
Não apenas isso, mas os recursos eólicos offshore são muito grandes. Essa tecnologia poderia produzir 18 vezes as necessidades globais de energia elétrica se explorada ao máximo. A maior parte desse potencial poderia vir da captação de energia no fundo do mar.
Por esse motivo, os parques eólicos do tipo flutuante têm um futuro potencialmente muito lucrativo. Além disso, eles podem fazer parte da transição energética, ajudando a acabar com a dependência mundial por combustíveis fósseis, principais poluentes da atmosfera.
Desvantagens de um parque eólico offshore
Nas melhores localizações em terra, os parques eólicos onshore ainda são mais baratos de construir e manter. Pelo menos por enquanto. Portanto, devido a uma ótima localização, provavelmente é melhor construir uma fazenda onshore do que offshore.
Uma desvantagem é que as fazendas offshore podem impactar a indústria pesqueira, especialmente durante a construção das turbinas. Esse é especialmente o caso de plataformas fixas no fundo que geralmente estão localizadas em profundidades de 20 a 30 metros.
Outro ponto é que as hélices das turbinas podem afetar aves e morcegos. Esses animais sofrem o risco de colidir com as turbinas, mudar a rota de voo, perder o habitat e ter suas taxas de reprodução afetadas.
Foi revelado que as ondas das hélices das turbinas têm um impacto no movimento da água abaixo delas. Isso significa que o movimento de alguns organismos marinhos pequenos também podem mudar. Assim, é possível que a concentração de alguns sedimentos ou elementos químicos em alguma área possa sofrer alteração. Isso resulta numa mudança de dinâmica do ecossistema local.
Da mesma forma, se a produção de fitoplâncton (alimentos primários) aumentar ou reduzir na região, a alimentação de alguns peixes pode se deslocalizar. Esse desequilíbrio pode obrigá-los a sair da região em que eles estão habituados.
