A corrida da Nova Escócia para aproveitar o poder das marés

A BORDO DA PLATAFORMA DE GERAÇÃO PLAT-I 6.40, Nova Escócia – A Baía de Fundy, nas províncias canadenses de Nova Escócia e Nova Brunswick, há muito tempo atormenta e frustra engenheiros que esperam aproveitar sua maré alta recorde de 15 metros para gerar eletricidade.

Depois de mais de um século de tentativas, houve apenas uma pequena usina geradora, desde então fechada, e inúmeros sonhos desfeitos, planos abandonados e falências.

Mesmo assim, uma nova coalizão de empresários e cientistas da Nova Escócia está tentando novamente. Um participante, uma empresa chamada Sustainable Marine, desenvolveu uma nova tecnologia e a operou com sucesso por mais de sete meses, mais do que qualquer outro sistema similar, produzindo eletricidade suficiente para cerca de 250 casas.

A inovação da Sustainable Marine é que, em vez de colocar turbinas estacionárias no fundo do mar, como foi tentado no passado, ela flutua as móveis na superfície, levantando-as quando um objeto perigoso se aproxima e para manutenção.

Se a plataforma continuar a ser confiável, economicamente viável e não prejudicar a vida marinha, terá aproveitado não apenas uma nova fonte de energia renovável, mas também uma das mais confiáveis ​​do mundo. Porque ao contrário do vento ou do sol, as marés são incessantes e completamente previsíveis.

A Sustainable Marine é uma das cinco corridas para produzir um método viável de geração elétrica na Baía de Fundy e, espera-se, em dezenas de regiões de maré semelhantes no mundo.

Cientistas que colaboram com um centro de pesquisa financiado pelo governo estão estudando o impacto das tecnologias na vida marinha. Há seis anos, um grupo de pescadores entrou na justiça sem sucesso para bloquear a implantação de uma turbina no local de testes do centro e veicularam outdoors com o bordão “Grinding Nemo.

Os reguladores exigiram que a Sustainable Marine equipasse sua plataforma com uma variedade de sensores e câmeras subaquáticas para rastrear a vida marinha e levantar automaticamente as turbinas quando baleias ou outras criaturas grandes se aproximassem.

Se os sensores e câmeras subaquáticos da Sustainable Marine confirmarem as afirmações da indústria de geração de energia das marés de que peixes, baleias e outras criaturas marinhas nadarão com segurança em torno de suas pás de turbina e o protótipo se provar confiável, pode se tornar parte de um desenvolvimento em larga escala.

Engenheiros e cientistas da Nova Escócia são levados a aproveitar as marés em parte porque a província é uma das poucas no Canadá que ainda depende fortemente de combustíveis fósseis para gerar energia.

Enquanto as três maiores províncias do país há muito trocavam combustíveis fósseis por outras fontes de energia, a Nova Escócia ainda produz 51% de sua eletricidade queimando carvão, cuja mineração já foi uma parte fundamental de sua economia. Com a província agora comprometida em eliminar essas usinas até o final da década, a atenção está novamente voltada para o potencial de geração de energia das marés da Baía de Fundy.

A cada seis horas na Passagem de Minas – a parte estreita da baía perto do porto de Parrsboro, Nova Escócia – o nível da água sobe ou desce cerca de 15 metros, aproximadamente a altura de um prédio de quatro andares.

Ao todo, 14 bilhões de toneladas métricas de água atravessam a baía a cada 12 horas a velocidades de até 20 quilômetros por hora. Estima-se que a Passagem de Minas tenha potencial para gerar cerca de 7.000 megawatts de energia, mais que o dobro da quantidade de eletricidade atualmente gerada por outras fontes para a província de quase um milhão de habitantes.

A Baía de Fundy “foi chamada de Everest das marés”, disse Lindsay Bennett, gerente geral interina da Force, uma estação de pesquisa de marés do governo provincial a cerca de 10 quilômetros de Parrsboro. “Tem sido descrito ao longo dos anos como uma espécie de padrão Fundy. Se você pode operar sua tecnologia aqui neste ambiente, você pode operar sua tecnologia em qualquer lugar do mundo.”

A forma de funil da Baía de Fundy é parte do motivo de suas marés excepcionais. Ao longo de seus 96 quilômetros de extensão, a baía se estreita drasticamente e sua profundidade cai de 765 pés para 147 pés.

A água da baía tem um movimento de balanço natural, como qualquer grande corpo de água. Mas o que distingue a Baía de Fundy é que ela balança para frente e para trás na mesma frequência em que suas marés sobem e descem. A maré amplifica o movimento sloshing – e vice-versa – cada um tornando o outro mais rápido e mais alto, aumentando a maré.

Desde o início do século 20, uma variedade de esquemas foram propostos ou tentados para transformá-lo em uma fonte de eletricidade. Um projeto complicado em 1915 planejava usar a força das marés para bombear água para reservatórios acima da baía. Essa água passaria então por uma usina de geração hidrelétrica convencional ao retornar ao mar. Um incêndio que destruiu os equipamentos do projeto em 1920 o pôs fim.

Em todo o mundo, inclusive na Baía de Fundy, a única tecnologia de geração de energia das marés que ganhou alguma tração envolveu a construção de barragens contendo turbinas geradoras de energia. A Nova Escócia operou uma das quatro barragens de barragem de maré do mundo até ser fechada há três anos devido a preocupações ambientais e uma falha mecânica.

As tecnologias autônomas de geração de energia das marés geralmente dependem de turbinas, colocando-as na água, onde elas giram conforme a maré flui através delas, convertendo a energia produzida pela rotação em eletricidade.

Sete anos atrás, a Nova Escócia aprovou uma lei para apoiar o desenvolvimento de uma indústria de energia das marés que protege o meio ambiente. Desde então, a província selecionou cinco empresas para executar projetos de demonstração que testariam e exibiriam suas tecnologias.

O primeiro projeto não ofereceu um começo auspicioso. Envolveu a instalação de uma turbina de cerca de 52 pés de diâmetro no fundo do mar. Mas quase assim que entrou na água, a força da maré destruiu a turbina.

“Foi mal projetado”, disse Bennett. “Ninguém tinha uma compreensão completa do poder dessas marés.”

A potência potencial na Passagem de Minas, segundo pesquisas recentes, é cerca de 24 vezes maior do que a estimativa original.

Durante o segundo projeto, uma turbina mais robusta foi então baixada ao mar apenas para que a empresa por trás dela falisse. Após um ano de funcionamento sem manutenção, a turbina emperrou. Por enquanto, está sem vida no fundo do mar.

Visitar o projeto da Sustainable Marine, o mais avançado dos esforços mais recentes para transformar a maré de Fundy em eletricidade, envolve duas viagens de balsa até a vila de Westport, com 193 habitantes, em Brier Island. Quando a maré está baixa, os barracos nos cais de pesca de lagosta adjacentes erguem-se muito acima da água em estacas semelhantes a palafitas.

A Sustainable Marine, uma empresa alemã com sede na Escócia, veio a Westport para testes iniciais de seu sistema, que fornece eletricidade à rede elétrica da Nova Escócia desde março. A proximidade de Westport com a foz da baía significa que sua maré tem cerca de metade da força do que é encontrado na Passagem de Minas, tornando-o menos arriscado para testes.

A plataforma, como a empresa se refere ao seu gerador de energia, lembra um submarino branco com dois grandes cascos como estabilizadores. Espalhados em uma extremidade, como um conjunto de motores de popa muito grandes, estão seis turbinas de três pás. A plataforma é 107 pés de comprimento e 87,6 pés de largura em seu ponto mais amplo e é altamente automatizado.

Enquanto circulava a plataforma em um grande barco inflável, Nabil Al-Kahli, engenheiro sênior do projeto, demonstrou suas capacidades pegando seu telefone e comandando as turbinas, cada uma com 13 pés de diâmetro, a descerem aos pares na maré vazante. Um leve zumbido encheu o ar quando seus geradores entraram em ação, e a plataforma se ergueu como uma lancha quando seus geradores começaram a produzir energia.

Al-Kahli disse que até agora a plataforma e o cabo submarino conectado que envia sua energia para terra funcionaram conforme o planejado.

Para garantir a confiabilidade, disse Kiley Sampson, engenheiro naval que é gerente de operações da Sustainable Marine Canada, o projeto adaptou tecnologias comprovadas de navios e perfuração de petróleo offshore.

As turbinas, por exemplo, são propulsores de proa modificados – as hélices acionadas eletricamente que mantêm os navios de cruzeiro confortáveis ​​contra as docas – fabricados pela Schottel, empresa controladora da Sustainable Marine, uma grande construtora de navios e fabricante de hélices. Eles usam motores elétricos como geradores.

A Sra. Bennett disse que a geração de energia das marés provavelmente exigirá investimentos significativamente maiores do que outras formas de energia renovável, como solar e eólica, aumentando efetivamente o custo da energia gerada. Mr. Sampson disse, no entanto, que seus custos devem diminuir ao longo do tempo.

Parado em uma passarela acima das turbinas agitadas, Al-Kahli, que é do Iêmen, refletiu sobre a transição que sua carreira passou desde que chegou ao Canadá, vindo de Cingapura, há quatro anos. Ele passou da construção e instalação de plataformas de petróleo e gás, fonte de mudanças climáticas, ao pioneirismo em uma de suas alternativas.

“Para mim, passar de petróleo e gás offshore para renováveis ​​marítimos é muito bom”, disse ele.

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