.
Em 2023, a cerca de 160 quilômetros da costa nordeste da Inglaterra, as maiores turbinas eólicas do mundo começarão a gerar eletricidade. Esta primeira fase do desenvolvimento do parque eólico offshore de Dogger Bank usa a Haliade X da General Electric, uma turbina que fica a mais de um quarto de quilômetro de altura da superfície do mar até o ponto mais alto da ponta da pá.
Se você colocasse um em Londres, seria a terceira estrutura mais alta da cidade, mais alta que o One Canada Square em Canary Wharf e apenas 50 metros mais curta que o Shard. Cada uma de suas três lâminas seria mais longa do que a altura da torre do relógio do Big Ben. E o Dogger Bank acabará por ter quase 300 desses gigantes.
GE Energia Renovável / Facebook
Apenas duas décadas se passaram desde que o primeiro parque eólico offshore adequado do Reino Unido foi construído na costa norte do País de Gales. Suas turbinas eram capazes de produzir, cada uma, 2 megawatts (MW) de eletricidade em condições ideais – consideradas enormes na época. Em contraste, o Haliade X é capaz de produzir 13MW de eletricidade, e as turbinas de 15MW estão a apenas mais um ou dois anos de distância.
Então, por que as turbinas estão aumentando de tamanho a uma taxa tão rápida e há um limite para o tamanho que elas podem atingir? Resumindo, a primeira resposta é reduzir o custo da energia e a segunda é que deve haver um limite – mas ninguém colocou um número ainda.
Grandes turbinas, eletricidade barata
Há apenas cinco anos, a indústria eólica offshore esperava reduzir seus preços de energia para menos de £ 100 por megawatt-hora até 2020 a partir de novos projetos nas águas do Reino Unido. Mesmo nesse nível, os projetos ainda teriam contado com subsídios do governo para torná-los economicamente viáveis, em comparação com outros tipos de geração de eletricidade.
Mas, na verdade, os custos diminuíram rapidamente na medida em que os desenvolvedores de parques eólicos offshore logo se comprometeram a vender sua eletricidade a preços muito mais baixos. Hoje, os desenvolvedores estão construindo parques eólicos como Dogger Bank, onde se comprometeram a preços abaixo de £ 50 por megawatt-hora. Isso torna a energia eólica offshore competitiva com outras formas de geração de energia, eliminando efetivamente a necessidade de subsídio.
O principal fator na redução desses custos foi o tamanho da turbina. Turbinas cada vez maiores chegaram ao mercado mais rápido do que praticamente todos no setor esperavam.
Parque Eólico Dogger Bank
As lâminas não podem girar muito rápido
Em teoria, as turbinas podem continuar crescendo. Afinal, uma pá maior extrai energia do vento em uma área maior enquanto gira, o que gera mais eletricidade.
Mas há algumas restrições de engenharia. Uma delas diz respeito à erosão das pás causada pelo choque das mesmas com gotas de chuva e maresia. Para projetos atuais, a velocidade das pontas das pás deve ser limitada a 90 metros por segundo (o que funciona a pouco menos de 200 mph) para evitar a erosão. Portanto, à medida que as turbinas ficam maiores e as pás mais longas, seus rotores precisam girar mais lentamente.
Uma consequência de ter que desacelerar o rotor é que, para produzir a mesma quantidade de energia, as pás devem desviar o vento em maior extensão. Isso resulta em forças muito aumentadas em toda a turbina. Podemos lidar com essas altas forças, mas apenas aumentando o peso e o custo da turbina. E isso significa que o ponto em que a turbina se torna não lucrativa – o ponto em que o custo extra não vale mais a pena pelo valor da eletricidade extra gerada – é alcançado muito mais cedo do que se as pontas das pás fossem mais rápidas.
Além disso, à medida que as lâminas ficam mais longas, elas se tornam mais flexíveis. Isso torna mais difícil manter a aerodinâmica do fluxo de vento ao seu redor totalmente sob controle e mais difícil garantir que as pás não batam na torre da turbina sob condições extremas de vento.
Restrições logísticas
Desafios de engenharia como esses talvez possam ser resolvidos a longo prazo. Isso significa que é mais provável que as turbinas eólicas sejam limitadas em tamanho por problemas de fabricação, instalação e operação, em vez de qualquer limite físico no projeto da turbina.
Apenas transportar pás e torres da fábrica para o local e montar a turbina quando você chega lá apresenta grandes desafios. Cada uma dessas lâminas do tamanho do Big Ben deve ser enviada inteira. Isso requer portos enormes, embarcações gigantes e guindastes que possam operar com segurança e confiabilidade em alto mar. Este é o lugar onde o limite é mais provável de vir.
DJ Mattaar / Shutterstock
Você pode ver esses limites na prática no Reino Unido, que é cercado por mares ventosos e rasos, perfeitos para gerar energia. Apesar disso, é provável que o Reino Unido não atinja sua meta ambiciosa de mais do que triplicar sua capacidade eólica offshore até 2030.
Isso não é por causa da tecnologia ou falta de sites offshore. Em vez disso, a indústria não será capaz de fabricar turbinas com rapidez suficiente, e é improvável que a infraestrutura portuária e o número de embarcações de instalação, guindastes adequados e trabalhadores com as habilidades necessárias sejam suficientes.
Portanto, se o Reino Unido deseja maximizar o benefício para sua economia do que é, até agora, uma fantástica história de sucesso, o foco agora precisa mudar da pura redução de custos para o desenvolvimento das habilidades dos trabalhadores e da cadeia de fornecimento eólico offshore.
As turbinas ficarão maiores, tenho certeza, mas suspeito que em um ritmo mais lento do que vimos nos últimos anos. E se as turbinas forem implantadas a 160 quilômetros da costa, alguém se importará? Afinal, o público não estará lá para vê-los.
Leia mais: Por que uma ilha submersa é o local perfeito para o maior parque eólico do mundo
Não tem tempo para ler sobre mudanças climáticas tanto quanto gostaria?
Receba um resumo semanal em sua caixa de entrada. Toda quarta-feira, o editor de meio ambiente do Strong The One escreve Imagine, um e-mail curto que se aprofunda um pouco mais em apenas uma questão climática. Junte-se aos mais de 10.000 leitores que se inscreveram até agora.
.
