Como são instalados os parques eólicos offshore; desafios dessa fonte de energia renovável

A energia eólica offshore tem se destacado como uma fonte promissora de energia renovável, oferecendo vantagens significativas em relação à sua contraparte terrestre. No entanto, a instalação de turbinas eólicas no mar enfrenta uma série de desafios únicos e complexos.

A logística de instalação é um dos primeiros desafios. As turbinas eólicas offshore são estruturas enormes, com torres que podem ultrapassar 100 metros de altura. Transportar esses componentes gigantescos do local de fabricação até o local de instalação no mar é uma tarefa hercúlea, que requer navios especializados para todo o processo de montagem dos parques eólicos offshore.

Esses navios precisam carregar e manobrar essas peças colossais, enfrentando condições meteorológicas frequentemente imprevisíveis, o que pode causar atrasos significativos e aumentar os custos do projeto.

Capacidades dos parques eólicos offshore

Atualmente, a capacidade das turbinas é de cerca de 9 MW por unidade, com a expectativa de aumento para 11 MW no próximo ano. Os modelos mais recentes de turbinas devem atingir 15 MW dentro de cinco anos.

O tamanho dos componentes, como as lâminas das turbinas, que estão se aproximando de 130 metros de comprimento, apresenta desafios tanto para armazenamento quanto para transporte no convés de um navio. O transporte longitudinal das lâminas é limitado pelo comprimento do navio, enquanto o transporte transversal pode fazer com que as pontas das lâminas toquem a água devido aos balanços do navio.

As condições climáticas e ambientais representam outro desafio significativo. O ambiente marítimo é severo e imprevisível. Tempestades, ondas altas e correntes marítimas fortes podem dificultar a instalação e manutenção das turbinas. A corrosão causada pela água salgada é um grande problema. Todos os equipamentos devem ser fabricados com materiais resistentes à corrosão, o que eleva os custos e complica o processo de fabricação.

Pilares gigantes de energia eólica imersos no mar

A criação de pilares gigantes de energia eólica imersos no mar, em vez de localizados em montanhas ou planícies, requer materiais modificados para resistência à corrosão da água salgada. As torres enfrentam cargas de buffeting das ondas ao redor da base, convergindo para o uso de torres tubulares de aço tratadas para resistência à corrosão, especialmente na zona de respingo.

Navios especializados, como os “jackup rigs”, são usados para instalar as fundações e turbinas. A próxima geração desses navios é capaz de levantar entre 3.000 e 5.000 toneladas a 160 metros. Componentes grandes e pesados exigem precisão no manuseio, auxiliada por giroscópios e posicionamento dinâmico.

Fundações monopile têm sido amplamente usadas devido à sua viabilidade econômica na construção de parques eólicos offshore em locais de águas rasas. A construção típica de uma fundação monopile inclui a utilização de um bate-estacas para cravar uma pilha de aço oca de 25 metros de profundidade no leito marinho. O interior da pilha é preenchido com concreto para maior proteção contra a erosão.

Energia das turbinas offshore

Para a transmissão de energia das turbinas offshore para plantas onshore, cabos de alta tensão são instalados no fundo do oceano. Para distâncias menores que 80 km, o sistema de corrente alternada de alta tensão (HVAC) é mais econômico. No entanto, para distâncias maiores, a corrente contínua de alta tensão (HVDC) é preferível devido à menor perda de energia.

A instalação de cabos submarinos HVDC requer tecnologias complexas para lidar com ambientes adversos, como altas ondas e correntes. O uso de condutores de alumínio em vez de cobre pode reduzir custos, embora o alumínio seja menos denso, aumentando o movimento do cabo e potencialmente causando danos.

A fabricação de cabos submarinos envolve processos de corte e soldagem para minimizar perdas de material e melhorar a segurança e a eficiência. Revestimentos de proteção catódica e epóxi são aplicados para reduzir a corrosão, crucial para a durabilidade dos cabos em ambientes marinhos severos.

A instalação desses cabos é um investimento significativo, refletindo a importância crescente da energia eólica offshore na matriz energética. Essa tecnologia promete um futuro mais verde, apesar dos desafios que ainda precisam ser superados.