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Futurando!

Supercondutor deve impulsionar setor de energia eólica

Projeto da União Europeia desenvolve um supercondutor que irá aumentar a capacidade das turbinas eólicas. Isso deve facilitar o cumprimento das metas da revolução energética alemã.

A revolução energética anunciada pela Alemanha tem como meta mudar completamente a forma de gerar energia no país nos próximos 40 anos. A ideia é diminuir a dependência de fontes poluentes, aumentando a participação de energia limpa. O carro-chefe é a eólica, e para o crescimento desse setor cientistas desenvolvem turbinas com maior capacidade de geração de energia. Trata-se de um fato importante não só para os objetivos do país, mas para o restante do planeta, já que o sucesso alemão nos próximos anos será fundamental para a adoção de metas similares por outros países.

Em 2011, a Alemanha anunciou o abandono da energia nuclear e o fechamento de suas 17 usinas até 2022. Esse foi o início da revolução que o país pretende fazer no setor energético, que também visa a reduzir a produção com base em petróleo e carvão mineral. O propósito é que as fontes renováveis – vento, sol e biomassa – respondam por 80% da matriz energética até 2050.

Em 40 anos, as turbinas passaram de 10 kW para 3 MW

Em 40 anos, a potência das turbinas passou de 10 kW a 3 MW

Atualmente, cerca de 20% da energia produzida na Alemanha vêm de fontes limpas, sendo que 10% são de parques eólicos. A capacidade instalada é de 31.307,60 MW, mas os planos são de chegar a 45.000 MW até 2020 e a 85.000 em 2050. Para atingir essas metas, o país conta com o desenvolvimento de tecnologias que possam baratear o sistema eólico e aumentar a capacidade de geração de energia das turbinas.

Turbinas eólicas

As turbinas eólicas são aerogeradores que ao girarem as hélices do sistema transformam a força dos ventos em energia elétrica. Esses equipamentos podem ser instalados praticamente em qualquer região, mas o potencial de energia gerada depende da intensidade e direção do vento. Para ter um rendimento adequado, os geradores devem captar o vento em condições especiais: velocidade de 7 a 8 m/s e a uma altura de 50m. Esse cenário ocorre apenas em 13% da superfície terrestre, e a proporção pode variar de acordo com o continente, chegando a 32% na Europa Ocidental, segundo Organização Meteorológica Mundial.

As turbinas comerciais para geração de energia elétrica começaram a ser instaladas na Europa em 1976, sendo a primeira na Dinamarca. Naquela época, o equipamento tinha um potencial de 10 kW a 50 kW. Hoje em dia, a capacidade pode chegar a 3 MW, mas um projeto da União Europeia pretende desenvolver uma tecnologia capaz de gerar 10 MW por catavento.

Supercondutor

O projeto Suprapower visa a desenvolver a tecnologia dos aerogeradores em alto-mar (offshore). A pesquisa se concentra na criação de um supercondutor capaz de suportar uma carga maior de energia. Hoje, o material usado como condutor é o fio de cobre, mas suas características limitam a quantidade de corrente elétrica que o atravessa.

Especialistas buscam um material que possa substituir o fio de cobre, mas o grande desafio é a temperatura. Isso porque o condutor deverá ser resfriado a -253 °C enquanto está em funcionamento, para que assim não tenha resistência à passagem de corrente elétrica. As pesquisas da equipe europeia apontam como provável solução a utilização do diboreto de magnésio (MgB2).

Turbinas eólicas marítimas terão supercondutor

Turbinas eólicas marítimas terão supercondutor

O projeto vai além de um supercondutor mais eficiente e confiável, pois é necessário tornar viável a produção e comercialização em larga escala. Em linhas gerais, a meta é reduzir a massa, o tamanho e o custo das turbinas. Além disso, o equipamento deve exigir menos manutenção e ter um ciclo de vida maior.

O custo, a durabilidade e, principalmente, a capacidade de gerar energia são fundamentais para o aumento da participação de energia eólica no mundo. Só na Alemanha, há mais de 23 mil turbinas em funcionamento, e o projeto europeu deve viabilizar novas aquisições ou substituições. Até 2030, o país deverá investir 5 bilhões de euros no setor de turbinas offshore.

O Brasil ainda está distante da realidade europeia e tem uma capacidade instalada de 2.500 MW, quantidade suficiente para abastecer quatro milhões de residências. Isso representa 2% do total da energia elétrica produzida no país, de acordo com a Associação Brasileira de Energia Eólica. No entanto, o Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel) aponta que a capacidade estimada é de 143.000 MW, o que faz da energia eólica uma opção importante, também para o Brasil.

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