Japão retoma projeto para extrair energia do oceano diante da alta dos preços do petróleo

A energia das ondas ganha nova esperança com a invenção de um conversor giroscópico.

A participação das energias renováveis na matriz energética global é um tema em constante discussão. Embora a energia eólica e solar tenham se destacado, a energia das ondas, ou undimotriz, ainda não alcançou seu potencial máximo. Apesar de sua presença em locais como a costa cantábrica, sua utilização para geração de eletricidade é limitada pela sua natureza imprevisível.

As ondas do mar variam em altura, ritmo e direção ao longo do dia, o que representa um desafio para a geração de energia. A energia das ondas é, portanto, inconsistente, o que impacta diretamente sua eficiência na produção elétrica.

Em resposta a essa questão, um pesquisador do Departamento de Arquitetura Naval e Engenharia Oceânica da Universidade de Osaka desenvolveu uma solução inovadora: um conversor giroscópico de energia das ondas. Este dispositivo, que se destaca por sua capacidade de maximizar a extração de energia das ondas, independentemente de sua frequência, representa um avanço significativo na área.

A invenção

O dispositivo, denominado GWEC (Conversor Giroscópico de Energia das Ondas), consiste em um volante giratório localizado dentro de uma boia flutuante. Essa configuração permite que a energia das ondas seja convertida em rotação perpendicular, acionando um gerador.

Um dos aspectos inovadores do GWEC é sua capacidade de ajustar a velocidade de rotação do volante em tempo real, o que permite que o sistema se adapte às condições do mar, ao invés de depender de um cenário ideal para seu funcionamento.

Por que isso é importante?

A energia das ondas é considerada uma das grandes promessas do setor energético, uma vez que os oceanos cobrem 71% da superfície terrestre, acumulando uma quantidade significativa de energia. Sistemas anteriores de conversão de energia das ondas frequentemente falharam por serem otimizados para uma única frequência, atingindo uma eficiência máxima de 50%, que é o limite teórico estabelecido pela física.

O GWEC é projetado para manter essa eficiência em uma ampla faixa de frequências, superando as limitações dos modelos anteriores.

Contexto

O momento para a introdução deste dispositivo é oportuno, especialmente com os preços do petróleo em alta e a dependência do Japão em relação às importações do Oriente Médio. A busca por alternativas energéticas se torna cada vez mais urgente.

Embora a ideia de um conversor de energia das ondas não seja nova, a inovação reside na capacidade de controlar e maximizar seu desempenho em diferentes condições marítimas. Anteriormente, protótipos foram testados em várias partes do mundo, mas a análise teórica completa que fundamenta o funcionamento do GWEC é um marco no desenvolvimento dessa tecnologia.

Como ele faz isso?

O pesquisador desenvolveu equações que descrevem o funcionamento do sistema, incluindo as ondas, a plataforma e o giroscópio. Ele também identificou os parâmetros de controle ideais, permitindo que o dispositivo alcance o limite teórico de absorção de energia, capturando metade da energia transportada por cada onda.

A razão pela qual a captura de energia é limitada a 50% se deve à simetria da onda, que divide sua energia entre componentes simétricos e assimétricos. Dispositivos que operam com apenas um tipo de movimento são incapazes de capturar toda a energia disponível.

Sim, mas…

Os testes realizados até agora foram em escala laboratorial, onde os resultados teóricos foram confirmados. No entanto, o próximo passo envolve testes em condições reais no canal de ondas da Universidade de Osaka.

Além disso, existem limitações, como a operação restrita a ondas pequenas, o que pode impactar sua eficiência em condições de mar mais agitado. O autor do estudo alerta que a faixa de amplitude válida para o funcionamento do dispositivo é bastante limitada, e as perdas mecânicas ainda precisam ser avaliadas.