O caminho para a economia de baixo carbono passa, necessariamente, pela transição energética, já que o consumo de energia responde por mais de 70% das emissões de gases de efeito estufa do planeta. Nesse sentido, diversas formas de geração de energia que não utilizam combustíveis fósseis estão avançando mundialmente, entre elas, as usinas eólicas.
Essas estruturas captam a energia do vento e podem ser instaladas em terra (onshore) ou no mar (offshore). Em terra, a tecnologia já é conhecida e disseminada no Brasil, chegando a representar 13% da capacidade de geração de energia do país no ano passado (veja mais a seguir).
Já a exploração da energia eólica offshore está em fase de regulamentação , com previsão de que as primeiras usinas estejam operantes não antes de 2030, o que exige a superação de alguns desafios, como regulação e infraestrutura.
De acordo com Segen Estefen, professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), o avanço da energia eólica offshore é importante para a matriz energética brasileira, uma vez que, em terra, a capacidade de geração das turbinas chega a aproximadamente 5,6 megawatts (MW), e, no mar, pode chegar a algo entre 12 MW e 15 MW.
Como acontece a geração eólica offshore?
Os parques eólicos offshore costumam ser instalados em águas não muito profundas (até 70 metros de profundidade), sempre longe da costa e da rota de navios, em localizações estratégicas e longe de áreas de interesse ecológico.
Um estudo de viabilidade deve ser feito antes da instalação do parque, para avaliar a geologia local e levantar dados, como a profundidade do mar da região. O resultado desse estudo de viabilidade é que determinará, entre outras coisas, o tamanho da estrutura da turbina.
Como a energia eólica offshore chega ao SIN?
Basicamente, uma usina eólica é composta por torres e equipamentos para gerar energia a partir do vento. A captação em si acontece via aerogeradores, também conhecidos como turbinas eólicas. Elas são responsáveis por captar a força dos ventos para o rotor. É a rotação que transforma a energia cinética, proveniente dos ventos, em energia mecânica, e, depois que ela passa pelos aerogeradores, é convertida na forma de energia elétrica.
No caso da geração de energia eólica offshore, o trajeto da corrente elétrica entre a torre eólica e o Sistema Interligado Nacional – que fornecerá a energia elétrica para a maioria dos lares e empreendimentos brasileiros – é um desafio a ser superado. Além dos custos, que precisam ser equalizados, devido à maior distância entre o ponto de geração de energia e o ponto de consumo, há ainda a questão aquática.
Cabeamento e infraestrutura
Na prática, a energia gerada em uma usina eólica offshore flui através de um cabo, que segue até a subestação marítima, depois até a subestação terrestre e, então, é transferida para a rede de distribuição. Os cabos são feitos, na maioria dos casos, com cobre ou alumínio, e são revestidos com uma camada extra de proteção contra corrosão. Eles são conectados à turbina eólica por meio de uma caixa de junção submarina, de onde a energia segue até a subestação terrestre.
As usinas eólicas offshore podem ser fixas ou instaladas sobre estruturas flutuantes, além de serem preparadas para resistir à corrosão marinha, provocada pela água salgada, algas e moluscos. Para proteger os componentes das usinas eólicas offshore, são utilizados processos anticorrosivos, que formam uma barreira física de impermeabilidade às partes metálicas. Isto é feito por meio de pinturas epóxi, zincadas (que utilizam zinco e polímero na formulação) e revestimentos metálicos, como o aço inoxidável.
Em estruturas fixas, a base da torre eólica offshore geralmente é de metal ou de concreto, sendo que a segunda opção é mais utilizada para projetos maiores, cujas estruturas são mais pesadas.
Em documento a respeito, o governo do estado de Nova Iorque, nos Estados Unidos, explica, de forma prática, as três principais estruturas das usinas eólicas offshore.
- Fundação
As fundações fixam a torre e os componentes da turbina eólica acima da superfície do mar. Uma variedade de tecnologias está disponível, incluindo jaquetas, estacas e fundações baseadas em gravidade.
- Cabos submarinos
Uma rede de cabos blindados é conectada à turbina eólica e fornece energia das turbinas para a subestação offshore.
- Subestação offshore
Uma subestação de energia instalada em alto-mar coleta e estabiliza a energia gerada pelas turbinas, preparando-a para transmiti-la a outra subestação terrestre, que costuma estar conectada ao sistema de energia do estado ou país.
Vantagens da eólica offshore
Uma das vantagens dos parques de energia eólica offshore é a eficiência energética, uma vez que no mar os ventos são mais fortes. Dessa forma, os aerogeradores são maiores, na maioria das vezes, para captar esses ventos do mar. Também são mais potentes do que os aerogeradores utilizados em parques eólicos terrestres.
Outras vantagens dessa tecnologia são:
- energia com baixas emissões de gases de efeito estufa, o principal causador das mudanças climáticas. Isso vai ao encontro de ações para combater essas mudanças e ter um planeta mais sustentável, por meio da transição energética;
- além disso, o vento no mar é mais intenso do que em terra firme, e pode alcançar o dobro da produção, se comparado com um parque onshore médio;
- de acordo com o Portal da Energia, a energia eólica rentabiliza o investimento feito (ROI) em curto espaço de tempo;
- a energia eólica é capaz de reduzir a dependência de combustíveis fósseis;
- há um aumento da geração de emprego e renda na comunidade onde está instalada;
- existe possibilidade de instalação de parques próximos das regiões de consumo da energia, ou seja, há redução de gastos com a infraestrutura para armazenamento e distribuição;
- as instalações representam altíssimo potencial de geração de energia.
Cenário offshore brasileiro
A energia eólica onshore é disseminada na Europa e na Ásia há anos e, no Brasil, também tem se popularizado na última década. Até fevereiro deste ano, havia 890 parques eólicos onshore instalados em 12 estados brasileiros, somando uma capacidade instalada de geração de energia de mais de 25 GW. Isto corresponde a cerca de 13% da capacidade de geração de energia da matriz nacional.
Todos os parques atuais são de eólicas onshore, sendo que a maioria (85%) está na Região Nordeste do país. Segundo a Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica), até 2028 o país deverá ter 44,78 GW de capacidade instalada de energia eólica, quando os primeiros empreendimentos de eólicas offshore também devem estar em operação.
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