Testado em uma das correntes oceânicas mais fortes do mundo, um protótipo de gerador pode anunciar o início de um novo fluxo de energia renovável.

A turbina testada com sucesso, no Japão, em oceano profundo pode gerar energia renovável infinita. Isso significa uma forma constante e estável, independentemente do vento ou do sol.

Por mais de uma década, a fabricante japonesa de máquinas pesadas IHI Corp. vem desenvolvendo uma turbina submarina que aproveita a energia das correntes oceânicas profundas e a converte em uma fonte estável e confiável de eletricidade. 

A máquina gigante se assemelha a um avião, com dois ventiladores de turbina em contra-rotação no lugar de jatos e uma “fuselagem” central que abriga um sistema de ajuste de flutuabilidade. 

Chamado de Kairyu, o protótipo de 330 toneladas foi projetado para ser ancorado no fundo do mar a uma profundidade de 30 a 50 metros (100 a 160 pés).

Testado em uma das correntes oceânicas mais fortes do mundo, um protótipo de gerador pode anunciar o início de um novo fluxo de energia renovável.
Kairyu / duas turbinas em contra-rotação / IHI Corp./NEDO

Na produção comercial, o plano é instalar as turbinas na Corrente Kuroshio, uma das mais fortes do mundo e transmitir a energia por meio de cabos no fundo do mar.

“As correntes oceânicas têm uma vantagem em termos de acessibilidade no Japão”, disse Ken Takagi, professor de política de tecnologia oceânica na Escola de Pós-Graduação em Ciências da Fronteira da Universidade de Tóquio. 

“A energia eólica é mais adequada geograficamente para a Europa, que está exposta a ventos predominantes de oeste e está localizada em latitudes mais altas.” 

A Organização de Desenvolvimento de Nova Energia e Tecnologia Industrial do Japão (NEDO) estima que a Corrente Kuroshio poderia gerar até 200 gigawatts – cerca de 60% da atual capacidade de geração do Japão.

Como outras nações, a maior parte do investimento em energias renováveis ​​foi para energia eólica e solar, especialmente depois do desastre nuclear de Fukushima. 

O Japão já é o terceiro maior gerador de energia solar do mundo e está investindo pesadamente em energia eólica offshore. 

A turbina em oceano profundo pode gerar energia infinita e o aproveitamento das correntes oceânicas fornece a linha de base confiável necessária para reduzir o armazenamento de energia ou combustíveis fósseis.

A vantagem das correntes oceânicas é sua estabilidade. Elas fluem com pouca flutuação na velocidade e direção, dando um fator médio de capacidade. O sistema atinge – de 50-70%, em comparação com cerca de 29% para a energia eólica terrestre e 15% para a energia solar.

Energia renovável em oceano, incluindo marés e ondas, avança rapidamente em relação à custo-benefício

Como outras nações marítimas avançadas, o Japão está explorando várias maneiras de aproveitar a energia do mar.

Esse aproveitamento inclui energia das marés, das ondas e a conversão de energia térmica oceânica (OTEC), que explora a diferença de temperatura entre a superfície e o oceano profundo.

A Mitsui OSK Lines Ltd. investiu na Bombora Wave Power, com sede no Reino Unido, para explorar o potencial da tecnologia no Japão e na Europa. 

De acordo com Yasuo Suzuki, gerente geral da divisão de marketing corporativo, a empresa está promovendo a OTEC e começou a operar uma instalação de 100 kW em Okinawa em abril. 

A unidade renovável da Kyushu Electric, Kyuden Mirai Energy, inicia um teste de viabilidade de 650 milhões de ienes (US$ 5,1 milhões) este ano. Acima de tudo, para produzir 1 MW de energia das marés ao redor das Ilhas Goto, no Mar da China Oriental. 

Entre as tecnologias de energia marinha, a que avança mais rapidamente em relação à relação custo-benefício é a corrente de maré. Esta “tecnologia tecnologia avançou bastante e definitivamente funciona”, disse Angus McCrone, ex-editor-chefe da Bloomberg NEF e analista de energia marinha. 

A Orbital Marine Power, com sede na Escócia, é uma das várias empresas que estão construindo sistemas de marés em torno de Orkney, local do Centro Europeu de Energia Marinha. 

Outros incluem a matriz MeyGen da SIMEC Atlantis Energy e a Aquantis, com sede na Califórnia. Seu fundador, James Dehlsen, supostamente planeja começar a testar um sistema de marés no próximo ano.

Embora os fluxos de maré não durem 24 horas, eles tendem a ser mais fortes do que as correntes oceânicas profundas. A corrente de Kuroshio flui de 1 a 1,5 metros por segundo, em comparação com 3 metros por segundo para alguns sistemas de maré. 

“O maior problema para as turbinas de correntes oceânicas é se elas poderiam produzir um dispositivo que geraria energia economicamente a partir de correntes que não são particularmente fortes”, disse McCrone.

A Ocean Energy Systems, uma colaboração intergovernamental estabelecida pela Agência Internacional de Energia, vê o potencial de implantar mais de 300 gigawatts de energia oceânica globalmente até 2050.

Mas o potencial da energia oceânica depende da localização, levando em consideração a força das correntes, acesso a redes ou mercados, custos de manutenção, transporte, vida marinha e outros fatores. 

No Japão, a energia das ondas é moderada e instável ao longo do ano, enquanto áreas com fortes correntes de maré tendem a ter tráfego pesado de navios, disse Takagi. Portanto, o OTEC é mais adequado para regiões tropicais onde o gradiente de temperatura é maior. 

Uma das vantagens da turbina em oceano profundo é que ela não restringe a navegação dos navios

Ainda assim, a empresa japonesa tem um longo caminho a percorrer. Comparado com as instalações terrestres, é muito mais complicado instalar um sistema subaquático. 

“Ao contrário da Europa, que tem uma longa história de exploração de petróleo no Mar do Norte, o Japão tem pouca experiência com construção offshore”, disse Takagi. 

Existem grandes desafios de engenharia para construir um sistema robusto o suficiente para suportar as condições hostis de uma corrente oceânica profunda e reduzir os custos de manutenção.

“O Japão não é abençoado com muitas fontes alternativas de energia”, disse ele. “As pessoas podem dizer que isso é apenas um sonho, mas precisamos tentar de tudo para chegar a zero carbono.”

Com o custo da energia eólica e solar e do armazenamento de baterias em declínio, o IHI também precisará demonstrar que os custos gerais do projeto para a energia das correntes oceânicas são competitivos. 

A IHI visa gerar energia a 20 ienes por quilowatt-hora a partir de implantação em larga escala. Isso se compara com cerca de 17 ienes para energia solar no país e cerca de 12-16 ienes para energia eólica offshore. 

O IHI também disse que realizou uma avaliação ambiental antes de lançar o projeto e usará os resultados dos testes para examinar qualquer impacto no ambiente marinho e na indústria pesqueira.

Se bem-sucedidas em escala, as correntes oceânicas profundas podem adicionar uma parte vital no fornecimento de energia de base verde. 

Portanto, se a turbina em oceano profundo pode gerar energia infinita, será um avanço no esforço global para eliminar gradualmente os combustíveis fósseis.

O trabalho do IHI pode ajudar a engenharia do Japão a assumir um papel de liderança com o apoio do governo, disse McCrone.

“Por isso, precisa apresentar um argumento convincente de que o Japão poderia se beneficiar por ser líder em tecnologia nessa área”, disse ele.

Da Bloomberg

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