Mecânica

Concreto especial fará turbinas eólicas chegarem aos 140 metros

Concreto especial fará turbinas eólicas chegarem aos 140 metros
O sistema de painéis e colunas permite transportar a torre eólica para montagem no local de operação. [Imagem: Sri Sritharan]

Mais alto, mais vento

Hoje as turbinas eólicas têm tipicamente por volta de 80 metros de altura. Mas há muitas vantagens em fazê-las mais altas, fazendo-as chegar aos 140 metros.

Isto porque, conforme aumenta a altitude, os ventos tornam-se mais fortes e mais consistentes.

Acontece que, para que as torres sejam mais altas e ainda suportem esses ventos mais fortes, os materiais com os quais elas são construídas também devem ser reforçados por abordagens que precisam compatibilizar requisitos conflitantes - como materiais mais fortes e mais leves.

A boa notícia é que acaba de ser desenvolvida uma nova tecnologia que torna o bom e velho concreto capaz de alcançar essas alturas.

Sri Sritharan e seus colegas da Universidade do Estado de Iowa, nos EUA, batizaram sua tecnologia de "Hexcreto" - devido à forma hexagonal da estrutura -, que tem a grande vantagem de poder ser combinada com a técnica tubular de aço para criar torres híbridas para turbinas eólicas que podem ser fabricadas modularmente e montadas no local de utilização.

Torre eólica modular

O conceito básico do Hexcreto é uma estrutura montada na forma de colunas e painéis premoldados, feitos com concreto de alta resistência. Esses painéis e colunas podem ser moldados em dimensões adequadas para serem transportados por caminhões. No local de instalação, eles são conectados por cabos para formar células hexagonais e depois empilhados por um guindaste para formar torres de até 140 metros de altura.

Concreto especial fará turbinas eólicas chegarem aos 140 metros
Quanto mais alto, mais vento: o mapa de cima mostra o potencial eólico dos EUA para torres com 80 metros de altura; o mapa de baixo mostra o potencial para torres com 140 metros de altura. [Imagem: NREL]

Testes em laboratório empurraram e puxaram uma seção de testes com 45 mil toneladas de força por mais de 2 milhões de ciclos. Os engenheiros também testaram uma seção transversal de uma célula em escala real dimensionada para uma turbina de 2,3 megawatts. O Hexcreto passou com louvor pelos dois.

"O teste foi muito bem-sucedido. Ele mostrou que o sistema irá funcionar como esperamos. Não há preocupações com as conexões por cabo ou com os painéis e colunas de concreto," disse Sritharan.

Protótipo

A tecnologia também parece boa nas primeiras avaliações econômicas, podendo reduzir os custos da energia gerada por turbinas de 120 a 140 metros de altura em até 18% em relação às turbinas de 80 metros.

"Nosso estudo mostra que a opção Hexcreto para alturas de 120 a 140 metros será competitiva em termos de custos", disse Sritharan.

Com os testes em laboratório e os estudos econômicos mostrando resultados animadores, a equipe agora está trabalhando para formar uma parceria universidade-indústria para construir um protótipo da torre.





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