O que a energia das ondas?
A energia das ondas é consequência natural da energia solar e da energia eólica. Considerando que as ondas começam com o vento, que surge como resultado do aquecimento da Terra pelo Sol. À medida que parte do ar se aquece, ele se torna menos denso e, com isso, mais leve, flutuando naturalmente para cima. Isso deixa espaço aberto para ar mais denso e frio, que pode correr para ocupar esse espaço. À medida ele corre pela superfície da água, o atrito causa ondulações. O vento continua a fazer pressão contra essas ondulações, criando assim uma grande onda.
Um fato interessante é que as ondas movimentam energia, e não água, por grandes distâncias. A água funciona como meio pelo qual a energia cinética - ou energia do movimento - se move. A água está se movimentando, claro, mas apenas em movimento circular. Em outras palavras, as partículas de água se comportam como as rodas que fazem girar uma cinta transportadora - elas giram para que a cinta se mova sobre elas, mas não avançam no processo.
A utilidade da energia das ondas
As ondas dos mares não são só belas, elas possuem energia cinética (energia de movimento) e a partir daí pode-se transformá-las em outro tipo de energia aplicada ao o que é necessário no dia a dia.
Utilizar a energia das ondas implica em recolher o imenso poder das ondas oceânicas. As ondas produzem uma grande quantidade de energia e apenas uma pequena parte dela poderia ser utilizada para fornecer uma parcela da eletricidade que o mundo consome a cada dia. Ainda que variem as estimativas quanto ao montante com que as ondas poderiam contribuir para o consumo mundial de energia, há quem diga que poderia atingir os 10%.
Teoricamente, porém, isso não chega nem perto da quantidade de energia que as ondas do oceano poderiam prover. Apenas 0,2% bastariam para abastecer todo o planeta. Com base nisso, é surpreendente que as pessoas não estejam prestando mais atenção nisso e investindo no desenvolvimento da energia das ondas.
Teoricamente, porém, isso não chega nem perto da quantidade de energia que as ondas do oceano poderiam prover. Apenas 0,2% bastariam para abastecer todo o planeta. Com base nisso, é surpreendente que as pessoas não estejam prestando mais atenção nisso e investindo no desenvolvimento da energia das ondas.
Ela possui vantagens que a eólica não possui, enquanto o vento pode precisar de muito espaço para conter alguma energia, ondas recolhem grande volume de energia em espaço relativamente pequeno. Outra vantagem é que as ondas oceânicas são confiáveis - é mais fácil prever de que maneira as ondas se moverão do que para onde soprará o vento. Além disso, o vento apenas começa uma onda, mas ela pode percorrer grande distância sozinha.
Conversores da energia das ondas (WECs ou CEOs)
Terminadores
São aparelhos que capturam a energia das ondas em posição vertical ao seu movimento. Eles são formados por um componente estacionário e um componente que se move em resposta à onda. A parte "estacionária" pode estar fixa em terra ou no piso do mar. Precisa se manter imóvel, em contraste com a porção móvel. Move-se para cima e para baixo, e esse movimento pressórisa ar ou óleo que acionam uma turbina.
Coluna Oscilatória de Água (COA)
A imagem exibida acima é um terminador. As COAs têm duas aberturas - uma no fundo, a qual permite que a água entre na coluna, e uma estreita, no topo, a qual permite que o ar entre e saia. Quando as ondas enchem a coluna de água, isso pressuriza o ar no interior e o força a passar pela abertura superior. O ar encontra a turbina e a movimenta. Depois, quando as ondas recuam, a água corre para fora, e isso suga o ar de volta pelo topo, acionando a turbina de novo.
Dispositivo de alagamento
Ele inclui uma parede que recolhe a água das ondas em um reservatório. A água pode escapar por uma abertura, mas ao passar, aciona uma turbina. O tipo mais famoso de terminador é conhecido como Salter's Duck e inclui uma cabeça flutuante, em formato de lágrima, que aciona a turbina. Ainda que não tenha sido construído na prática, esse aparelho seria teoricamente o WEC mais eficiente.
Outros tipos de (WECs ou CEOs )
Atenuador
Esses aparelhos têm orientação paralela à do movimento da onda. Um dos mais conhecidos exemplos é o do Pelamis, uma série de longos aparelhos cilíndricos flutuantes conectados uns aos outros por dobradiças e ancorados ao leito do mar. As partes cilíndricas acionam aríetes hidráulicos nas seções conectadas, que acionam um gerador elétrico. O aparelho envia a eletricidade ao piso do mar por um cabo e de lá ela percorre outro cabo que a conecta a terra. Os Atenuadores são os objetos mais utilizados para a obtenção de energia através das ondas.
Nas duas concepções artísticas mostra uma fazenda de aparelhos Pelamis. Como atenuadores, eles seguem a mesma orientação das ondas.
Absorvedor pontual
Esses aparelhos não ficam posicionados de forma específica em relação ao movimento das ondas, mas, em vez disso, podem "absorver" a energia das ondas que venham de qualquer direção. Um desses aparelhos é o Aquabuoy, desenvolvido pela Finavera. Em um tubo vertical sob a água, as ondas passam e aciona um pistão, um disco flutuante conectado a bombas e mangueiras. O movimento pressuriza0 a água no interior do tubo e movimenta uma turbina conectada a um gerador elétrico. Muitos Aquabuoys podem enviar eletricidade a um ponto central.
Desse ponto, a eletricidade é transmitida ao piso do mar e de lá a terra por um cabo.
Diversos WECs operando em conjunto, como estruturas Pelamis ou Aquabuoy combinadas, formam uma fazenda de ondas.
Diversos WECs operando em conjunto, como estruturas Pelamis ou Aquabuoy combinadas, formam uma fazenda de ondas.
Energia das ondas e a economia
Algumas estimativas dizem que a tecnologia de energia das ondas hoje existente poderia atender a talvez 10% das necessidades mundiais de energia. Em teoria, porém, caso a tecnologia dessa forma de energia avance consideravelmente, no futuro ela poderia fazer muito mais. Engenheiros estão tentando diversos métodos diferentes, mas nenhum desses métodos oferece alta eficiência na conversão de energia, até o momento.
Principais dilemas?
A freqüência das ondas é demasiadamente pequena para acionar uma turbina de modo muito eficaz.
Ainda que o custo dos combustíveis fósseis aumente e o custo baixasse seria algo de difícil adaptação.
Precisaremos de métodos eficazes de armazenagem de energia, já que sua frequência não é confiável.
Ocasionalmente as ondas e o clima são severos demais para que os aparelhos resistam. Assim, precisamos não só de WECs mais eficientes, mas também torná-los incrivelmente duráveis, o que pode elevar os custos.
Na pratica
Nos Estados Unidos, a costa do Oregon se provou o local mais prático. A Escócia, que recebe fortes ondas, é um dos pontos quentes para experiências e adoção de novos métodos de captura da energia das ondas. E Portugal vem trabalhando na vanguarda das fazendas de ondas, utilizando aparelhos Pelamis.
