Design inovador para turbinas marítimas

A OIST propõe um design inovador para umas turbinas marítimas.

Os combustíveis fósseis impulsionaram a Revolução Industrial e os subsequentes avanços tecnológicos. No entanto, o nosso futuro não pode depender deles, porque são um recurso finito e estamos muito perto de esgotá-lo.

A energia solar e a eólica são muitas vezes vistas como a principal locomotiva da revolução energética. No entanto, está a tornar-se cada vez mais claro que os painéis solares e as turbinas eólicas por si só não podem fornecer toda a energia que precisamos, especialmente considerando que o consumo de energia em todo o mundo está em constante crescimento. Devido aos ciclos do dia e da noite e aos padrões climáticos sazonais, a energia solar e a energia eólica tem uma produção intermitente. Além disso, os campos de energia em escala de utilidade exigirá grandes extensões de terra.

As correntes oceânicas são outra fonte de energia, capaz de ser comparada aos combustíveis fósseis em termos de consistência e confiabilidade, e, ao mesmo tempo, limpa e renovável.

Na revista, Renewable Energy, o departamento que estuda a nível microscópico a onda quântica na OIST(Okinawa Institute of Science and Technology) apresentou um projeto para umas turbinas marítimas submersas para aproveitar a energia que flui ao longo da costa japonesa. Este projeto é especialmente adequado para regiões regularmente devastadas por tempestades e tufões, como o Japão, Taiwan e as Filipinas. As turbinas operam na camada do meio da corrente, a 100 metros abaixo da superfície, onde as águas fluem com calma e de forma constante, mesmo durante tempestades fortes.

“O nosso projeto, das turbinas, é simples, confiável e eficiente em termos de energia”

Diz o Dr. Katsutoshi Shirasawa, cientista da equipa. As turbinas contém um flutuador, um contrapeso, uma nacelle que serve de casa para os componentes elétricos, e três lâminas. A minimização do número de componentes é essencial para uma manutenção fácil, baixo custo e uma taxa mínima de falha.

O projeto da OIST é uma mistura entre papagaios e turbinas eólica que consiste em turbinas marítimas que estam ancorada ao fundo do mar com uma linha e que flutuam na corrente enquanto a água faz girar as suas lâminas. As correntes oceânicas são bastante lentas, com uma média de 1-15 m/s. No entanto, a água é mais de 800 vezes mais densa que o ar, e até mesmo uma corrente lenta contém mais energia que a de um vento forte. Além disso, as correntes não param ou mudam de direção.

Protótipo da turbina

A equipa da OIST, liderada pelo Prof. Tsumoru Shintake, construiu um protótipo das turbinas e realizou várias experiências para testar o seu design e configuração. Os resultados confirmaram a robustez e a estabilidade da construção das turbinas. A eficiência alcançada é comparável à de turbinas eólicas comerciais.

O projeto pode ser facilmente transportado para cima ou para baixo, dependendo das condições e necessidades locais. O Dr. Shirasawa e os seus colegas sonham com a construção de uma central de energia com 300 turbinas de 80 metros de diâmetro. 

A saída esperada é de cerca de 1 GW, ou seja, o equivalente a um reator nuclear, capaz de alimentar mais de 400.000 casas.