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Para atingir o zero líquido, o mundo pode precisar de até 200.000 turbinas eólicas offshore gerando 2.000 gigawatts (GW) de energia.
Para colocar isso em contexto, até o final de 2022, 63 GW de capacidade eólica offshore foram instalados em todo o mundo. Nos próximos 28 anos, o setor de energia eólica offshore precisa se expandir para ser capaz de produzir 32 vezes sua capacidade atual de energia.
Mas onde colocamos todos esses parques eólicos offshore extras? Suas localizações deverão ser escolhidas para maximizar sua produção de energia e seus benefícios sociais, garantindo ao mesmo tempo que tenham o mínimo impacto possível no meio ambiente. Equilibrar todos esses fatores não é uma tarefa simples.
De quanto espaço precisamos?
Para descobrir onde colocar novas turbinas, um bom ponto de partida é definir quanto do oceano precisamos usar para atingir as metas de zero líquido de 2050. Esse cálculo depende das dimensões das turbinas, de como a tecnologia de energia eólica provavelmente evoluirá até 2050 e da configuração exata das turbinas dentro de um parque eólico.
Juntos, esses fatores controlam a futura “densidade de potência” dos parques eólicos offshore – quanta capacidade eólica offshore pode ser instalada por unidade de área de espaço no oceano. O valor necessário para atingir o zero líquido é de 4 megawatts (MW) por quilômetro quadrado. Isso significa que a área do oceano necessária para a energia eólica offshore é de cerca de 500.000 quilômetros quadrados, aproximadamente o tamanho da França.
Igor Grochev / Shutterstock
Uma vez que o espaço total é conhecido, a próxima tarefa é coletar dados sobre os fatores que restringem o desenvolvimento da infraestrutura no oceano. Existem inúmeras restrições, desde garantir que haja velocidade do vento adequada para as turbinas girarem, evitar rotas marítimas e áreas marinhas protegidas, até se as condições do fundo do mar são difíceis de construir.
Alguns tipos de restrição criam “zonas proibidas”, porque um parque eólico offshore causaria uma interrupção clara e inaceitável em uma atividade existente, como um local usado para exercícios militares, para perfuração de petróleo ou uma rota de navegação.
Para outras restrições, é o caso de descobrir se o impacto líquido de um parque eólico é prejudicial ao meio ambiente ou às atividades já existentes. É importante identificar o grau de lotação dos sites em potencial, pois isso fornece uma linha de base ou ponto de partida para avaliar a adequação de um site.
Como encontramos sites adequados?
Nossa pesquisa recente mostra como tais considerações podem ser usadas para identificar futuros locais adequados para parques eólicos offshore, usando as águas do Reino Unido como um estudo de caso.
O Reino Unido é uma região líder em energia eólica offshore, portanto, o país oferece informações sobre os desafios enfrentados globalmente na implantação de novos parques eólicos. O Reino Unido também é líder na legislação para zero líquido, incluindo planos para transformar a infraestrutura de energia.
Nosso estudo utilizou 34 camadas diferentes de restrições, das quais o espaço disponível para futuros locais é definido excluindo as zonas proibidas e lotadas. Identificamos o espaço oceânico disponível para futuras turbinas eólicas offshore cobrindo uma área de cerca de 240 quilômetros quadrados, o que equivale à área terrestre do Reino Unido.
Os dados revelam ainda que, para atingir a meta líquida zero básica para eletrificação doméstica no Reino Unido, 7% dessa área disponível precisará ser usada para parques eólicos offshore. A eletrificação doméstica refere-se à conversão de residências para aquecimento elétrico a partir (predominantemente) de gás.
Para metas de descarbonização mais ambiciosas para a energia eólica offshore, representando o aumento da demanda doméstica de eletricidade, entre outras coisas, o espaço necessário sobe para 44%.
Hugo Putuhena
Se os futuros parques eólicos offshore forem divididos igualmente em todo o espaço disponível para eles, até 70% dos locais futuros se sobreporão com uma a três restrições. Além disso, cerca de 90% dos locais futuros terão que estar em águas profundas (cerca de 60m de profundidade).
Novas tecnologias, como plataformas flutuantes, serão cruciais para permitir a instalação de aerogeradores nesses locais.
Atingindo o zero líquido
Nosso estudo sugere que a enorme expansão dos parques eólicos offshore necessária para atingir as metas de zero líquido pode ser alcançável. Além disso, pode ser feito sem aumentar o nível médio de sobreposição com as atividades existentes nas águas do Reino Unido.
No entanto, ainda é possível que uma expansão da energia eólica offshore prejudique o meio ambiente ou limite as atividades oceânicas existentes. Por exemplo, no caso de zonas marinhas protegidas, os parques eólicos podem impedir que peixes e animais se espalhem para partes adjacentes do oceano. Potencialmente, isso prejudicaria alguns dos objetivos por trás da criação da zona protegida em primeiro lugar.
O aumento da interação entre parques eólicos, ecossistemas naturais, patrimônios como naufrágios e atividades humanas é inevitável. Sem planejamento e estudo cuidadosos, essas interações podem prejudicar o meio ambiente e interromper atividades humanas mais amplas. Eles devem, portanto, ser antecipados e tratados de forma proativa.
A mudança para turbinas em águas mais profundas e mais distantes da costa, no entanto, apresenta alguns desafios reais. São esses desafios que precisarão ser superados pela tecnologia aprimorada.
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