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Desenvolvido por pesquisador espanhol, o sistema experimental usa um cilindro submerso que oscila com correntes oceânicas, converte vibrações em energia elétrica, atinge 15% de eficiência em testes controlados e reduz custos ao manter componentes críticos fora da água
O pesquisador espanhol Francisco Huera, da Universitat Rovira i Virgili, na Catalunha, no sul da Espanha, desenvolveu um sistema energético baseado em pêndulo que utiliza vibrações induzidas por correntes oceânicas para gerar eletricidade.
A invenção consegue alcançar cerca de 15% de eficiência em testes laboratoriais e reduzindo drasticamente a complexidade de equipamentos submersos.
Um princípio físico conhecido aplicado de forma inédita
A extração de energia do oceano costuma ser associada a grandes turbinas instaladas sob a água, com rotores, lâminas e estruturas complexas.
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O sistema proposto por Huera segue um caminho diferente ao explorar um fenômeno físico amplamente conhecido, mas raramente utilizado como fonte energética: as vibrações induzidas por fluxo.
Quando uma corrente de água contorna um corpo cilíndrico, formam-se vórtices alternados que geram oscilações periódicas. Historicamente, esse efeito sempre foi tratado como um problema na engenharia naval e offshore, por causar fadiga estrutural. No novo sistema, ele passa a ser o elemento central da geração de energia.
O dispositivo consiste em um tubo cilíndrico submerso, suspenso por um eixo, que oscila como um pêndulo ao interagir com a corrente oceânica. Essa oscilação mecânica é então convertida em energia por meio de um sistema de transmissão e geração localizado fora da água.
Apenas um componente submerso e redução de manutenção
Um dos aspectos centrais da proposta é que somente o cilindro permanece em contato direto com a água. O eixo, a transmissão mecânica e o gerador podem ser posicionados externamente, inclusive em plataformas flutuantes.
Essa configuração reduz significativamente problemas associados à corrosão, à bioincrustação e ao desgaste de componentes críticos.
A simplificação estrutural representa uma diferença relevante em relação às turbinas convencionais. Sistemas com múltiplos elementos móveis submersos exigem manutenção frequente, cara e tecnicamente complexa, além de longos períodos de inatividade.
No modelo oscilante, a maior parte das intervenções pode ocorrer fora do ambiente subaquático.
Segundo o pesquisador, trata-se essencialmente de “apenas um tubo pendurado em um eixo”, uma descrição simples que resume a proposta de minimizar componentes e pontos de falha sem abandonar a conversão energética.
Na parte (b), há um desenho esquemático que explica como o sistema funciona: o cilindro oscila dentro de um recipiente, sofrendo a ação do peso, da resistência do meio e de forças que freiam o movimento. Sensores registram o ângulo e a rotação ao longo do tempo.
Na parte (c), são mostrados os resultados do teste no ar. O gráfico da esquerda indica que as oscilações começam grandes e vão diminuindo gradualmente até parar, seguindo um padrão regular de perda de energia. O gráfico da direita mostra a frequência principal dessa oscilação, que foi de cerca de 1,6 oscilações por segundo.
Testes controlados e validação científica
Os resultados do estudo foram obtidos em testes realizados em um canal hidráulico do laboratório de interação fluido-estrutura da universidade espanhola.
Durante os experimentos, um freio eletromagnético foi acoplado ao sistema para medir a quantidade de energia mecânica extraída em função da intensidade das oscilações.
Os dados foram posteriormente publicados na revista científica Journal of Fluids and Structures, validando o desempenho do dispositivo em condições controladas.
Os testes mostraram coeficientes de potência próximos de 15%, valor compatível com outros sistemas baseados em vibrações induzidas por fluxo.
Embora inferior ao potencial máximo das turbinas oceânicas, esse nível de eficiência foi obtido com um sistema estruturalmente mais simples, sem rotores ou lâminas, e com menor exposição de componentes sensíveis ao ambiente marinho.
Comparação direta com turbinas oceânicas tradicionais
As turbinas de fluxo axial ou transversal são atualmente o padrão para aproveitamento energético de correntes oceânicas. Em condições ideais, podem superar 50% de eficiência teórica, mas na prática raramente ultrapassam 25% a 35%.
Além das limitações reais de desempenho, essas turbinas apresentam desafios operacionais significativos. São estruturas grandes, com múltiplos componentes móveis submersos, sujeitas a desgaste contínuo e a custos elevados de manutenção. Muitos projetos permanecem em fase piloto, sem implantação comercial em larga escala.
O sistema de pêndulo não busca competir diretamente com esses níveis máximos de eficiência.
A proposta se baseia em aceitar uma geração mais discreta, porém constante, com ganhos em simplicidade, confiabilidade e viabilidade operacional em locais onde turbinas convencionais seriam impraticáveis ou economicamente inviáveis.
Eficiência moderada e vantagens de contexto
Os próprios resultados experimentais indicam que a eficiência do sistema oscilante corresponde a cerca de metade da obtida por uma turbina bem projetada. Ainda assim, o contexto de aplicação altera a avaliação do desempenho.
Esses dispositivos ocupam menos espaço, apresentam menor complexidade construtiva e podem ser instalados em ambientes onde grandes rotores não são adequados.
A transferência da parte mais complexa do sistema para fora da água também permite intervenções mais rápidas, menor tempo de parada e uma vida útil potencialmente mais longa.
Do ponto de vista da engenharia, a abordagem desloca o foco da maximização absoluta da eficiência para a otimização do conjunto eficiência-operacionalidade-manutenção, um equilíbrio relevante em aplicações distribuídas.
Aplicações potenciais e novas linhas de pesquisa
O sistema apresenta especial interesse para correntes de maré, onde o movimento da água é previsível e contínuo. Também pode ser adaptado para rios com vazão suficiente, sem necessidade de barragens ou desvios, reduzindo impactos ambientais no ecossistema fluvial.
A pesquisa ainda explora a aplicação do mesmo princípio ao vento, ampliando o conceito para outros fluidos e contextos energéticos.
Essa versatilidade reforça o caráter modular da tecnologia, que pode ser combinada com outras fontes renováveis.
O estudo atual concentra-se na análise do comportamento dinâmico do pêndulo e na quantificação da potência mecânica disponível. Não inclui, até o momento, o projeto completo de um gerador comercial nem uma avaliação econômica detalhada, o que ainda está em falta.
Próximos passos e mudança conceitual na engenharia
As próximas etapas envolvem a otimização da extração de energia, o ajuste do torque de frenagem conforme a carga hidrodinâmica e o estudo da interação entre múltiplos dispositivos para aumentar a energia gerada por unidade de área.
Há também uma mudança conceitual relevante. Durante décadas, as vibrações induzidas pelo fluxo foram tratadas como um inimigo silencioso da engenharia, responsáveis por falhas e fadiga estrutural. Huera, inclusive, já desenvolveu soluções para mitigá-las e possui patente europeia nessa área.
Agora, o mesmo fenômeno passa a ser visto como um recurso energético.
Mesmo não sendo uma solução isolada para a crise climática, o sistema contribui com uma alternativa técnica de baixo impacto, capaz de fornecer energia local para bóias oceanográficas, estações de monitoramento e pequenas instalações costeiras, ajudando a diversificar o portfólio de fontes renováveis de forma pragmática e eficiente.
Pode ser usado com vários pontos ao longo de um rio a ponto de manter ou a ponto de criar uma reserva de energia para uma comunidade?
Ora, ora, mas quem não sabe que a pressã subaquática oceânica é um grande e infinito gerador de energis?
Parabéns pelo artigo! 👏🏻👏🏻👏🏻 Mas por favor, mudem a gravura de apresentação. Essa arte não tem nada a ver com o invento do engenheiro espanhol.