Uma equipe de engenheiros, em projeto da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), está desenvolvendo um protótipo de gerador de energia eólica jamais visto no Brasil, que recebeu o nome de aerogerador com aerofólio cabeado – Airborne Wind Energy (AWE) em inglês.
Pelo projeto UFSCkite, realizado na UFSC, a ideia da tecnologia é substituir as pás de um aerogerador convencional por um aerofólio (asa) capaz de se manter no ar apenas por forças aerodinâmicas ou aerostáticas.
Tal aerofólio é preso ao solo com um ou mais cabos em substituição à torre do aerogerador convencional.
Com isso, estima-se que os aerogeradores com aerofólios cabeados consigam produzir energia elétrica a um custo inferior ao da tecnologia convencional, além de outras vantagens importantes.
Inicialmente, a substituição da torre por um ou mais cabos de comprimento variável permite ao aerofólio operar em altitudes maiores, onde o vento é mais forte e consistente, o que caracteriza um potencial energético maior. Isto, por sua vez, contribui para que localidades próximas aos grandes centros de consumo tornem-se viáveis para a energia eólica.
Além disso, a tecnologia AWE acarreta uma redução substancial nos custos do aerogerador, especialmente em material, transporte e instalação, devido à ausência de uma torre que deva suportar os esforços mecânicos elevados decorrentes da operação da turbina.
A fundação para o ponto de ancoragem do aerofólio ao solo também se torna mais simples e barata.
Estrutura do equipamento
O sistema é composto por duas partes, uma unidade de voo, que fica acoplada à vela e uma unidade de solo.
As duas são conectadas por um cabo, que é puxado pela vela à medida que ela é impulsionada pelo vento.
Guiada pelos motores da unidade de voo, o gerador de energia eólica feito pelos cientistas voa em trajetória de oito até levar o cabo ao seu limite. Logo após, a unidade é puxada de volta e o ciclo se repete.
De acordo com um dos engenheiros, como a energia que é utilizada pelo motor da unidade de solo para puxar o cabo de volta é apenas uma fração da energia eólica que é produzida, cada ciclo termina acumulando ainda mais energia do que consumindo.
O grupo de cientistas planejam ter um protótipo funcional até o fim de 2021, com o qual buscam conseguir investimento para dar início a uma nova empresa, expandindo os testes e desenvolvendo um modelo que possa entrar no mercado futuramente.
Fontes:
Engenheiros brasileiros estão desenvolvendo gerador de energia eólica inédito que promete ser mais barato, compacto e ter mais autonomia. ClickPetroleoeGas. Setembro de 2021.
Airborne Wind Energy. UFSCKite. 2021.
Imagem de capa: Kiwee One, uma turbina eólica aerotransportada projetada por Kitewinder. Olivierabristol, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, via Wikimedia Commons.