Natureza: a energia que vem do mar

Porto do Pecém, no Ceará, usa protótipo para gerar energia por meio das ondas

Portal Namu

08/10/15

As ondas do litoral brasileiro já podem produzir cerca de 100 kW de energia elétrica, o suficiente para atender 60 casas de padrão médio de consumo ou para acender 1.600 lâmpadas comuns de 60 watts. A usina piloto de produção de energia com o uso da força das ondas do mar está instalada no quebra-mar do Terminal de Múltiplas Utilidades do Pecém, no Porto do Pecém, em São Gonçalo do Amarante, a 60 km de Fortaleza, Ceará.

A primeira geração de energia elétrica, ou o primeiro sincronismo do gerador, foi realizado em 24 de junho de 2012 e um segundo teste com geração de 12,919 kWh ocorreu em 23 de agosto de 2012. O protótipo é resultado de um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento do Programa de P&D da Tractebel Energia, que por sua vez é regulado pela Aneel, a Agência Nacional de Energia Elétrica.

Neste projeto foram investidos cerca de R$ 18 milhões pela Tractebel Energia e a sua execução coube a Coordenação dos Programas de Pós-Graduação de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (Coppe - UFRJ). O projeto contou ainda com a cooperação da Universidade Federal do Ceará, o Governo do Estado do Ceará por meio da Secretaria da Infraestrutura do Estado (Seinfra) e a Companhia de Integração Portuária do Estado do Ceará (Cearáportos), que cedeu a área e a infraestrutura para a instalação do protótipo, no quebra-mar do Porto do Pecém.

Fronteira estratégica

O mar é encarado por pesquisadores brasileiros como fronteira estratégica para o Brasil, que pode se tornar líder tecnológico desse aproveitamento. “Nossa empresa escreve assim o primeiro capítulo desta fonte de energia renovável e sustentável no Brasil”, afirma Sérgio Maes, gerente de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) da Tractebel Energia, financiadora do projeto, dentro do programa de P&D da Aneel.

Até 17% da demanda energética brasileira pode ser suprida com a conversão das ondas em energia, segundo estudos apresentados pela Coppe. Com baixo impacto ambiental quando comparada às formas de produção de energia existentes, a usina de ondas representa uma fonte limpa, já que não represa a água do mar e tem um funcionamento semelhante ao de uma usina hidrelétrica.

Bóias e braços mecânicos trabalham de acordo com o movimento das ondas.

Balanço do mar

A usina de ondas pode ser instalada em qualquer ponto do litoral que tenha influência constante de ondulações do mar. É considerada uma fonte limpa e renovável que além de não emitir CO₂ ou outros efluentes, provoca um baixo impacto ambiental, não exigindo reservatórios, pois o mar é a grande fonte de energia primária para a conversão. Os componentes principais da usina podem ser instalados diretamente no mar, próximo à costa, reduzindo ainda mais a necessidade de áreas em terra.

O balanço do mar movimenta flutuadores ligados a braços mecânicos que produzem força suficiente para bombear a água potável para um reservatório dentro da usina. A pressão da água é mantida constante num tanque hidropneumático, ligado a uma câmara hiperbárica, pressurizada com nitrogênio. A água sai do tanque com uma pressão equivalente a uma queda d'água de 400 metros de altura. Dessa câmara a água é lançada em uma turbina hidráulica, movimentando-a. A turbina é ligada a um gerador, que, por sua vez, produz a energia elétrica.

Inovação brasileira

Existem outros modelos e protótipos para converter a energia do mar (ondas, marés, correntes marinhas e até das diferenças de temperatura nas camadas de água dos oceanos). O mundo já conta com outras usinas que utilizam as ondas e os movimentos das marés para gerar energia: a França conta com uma unidade produtiva e os Estados Unidos e a Escócia também têm investido nessa forma de energia. No caso brasileiro, “a principal inovação é o uso do acumulador e da câmara hiperbárica para armazenar a água sob alta pressão, como as geradas pelas quedas d´água das hidrelétricas”, diz o professor Segen Estefen, da Coppe.

É possível ampliar o número de braços mecânicos (hoje são dois) com boias, que captam a energia do mar e a convertem em eletricidade. “Toda a estrutura é feita em módulos, que podem ser acrescentados para aumentar a potência. Basta colocar mais flutuadores.” Entretanto, para a continuidade da pesquisa é importante que empresas fabricantes de equipamentos de geração de energia elétrica se interessem pelo projeto, uma vez que se trata do primeiro protótipo e certamente melhorias podem ser agregadas, tornando-o mais eficiente e viável.

Ventos alísios

A Coppe estima que o potencial energético das ondas no Brasil é de 87 gigawatts. Testes indicam que será possível converter cerca de 20% desse potencial em energia elétrica, o que, segundo a Tractebel, equivale a cerca de 17% da capacidade total instalada no país. A vantagem da instalação do protótipo no Ceará é a regularidade das marés no Estado. Além disso, o vento alísio constante, resultado da rotação da Terra, gera ondas no litoral brasileiro, que não são grandes, mas são regulares frequentes.