Projeto europeu liderado pela FCTUC dá passo decisivo para aumentar eficiência na produção de energia eólica

Para se conseguir aumentar a produção de energia eólica são necessárias torres metálicas mais altas do que as atuais, que não vão além dos 100 a 120 metros, capazes de suportar turbinas mais potentes. O problema, na construção tubular em aço, é que esse aumento de altura implica um maior diâmetro do tubo, que vai para além dos limites permitidos no transporte em vias públicas. Por outro lado, o custo de instalação aumenta exponencialmente devido à necessidade de utilização de gruas de maior altura.

Este grande obstáculo à evolução da energia eólica poderá ter os dias contados graças a uma solução desenvolvida por um consórcio europeu liderado por Carlos Rebelo, docente e investigador do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC).

O projeto SHOWTIME, acrónimo de “Steel Hybrid Onshore Wind Towers Installed with Minimum Effort”, foi realizado durante os últimos três anos em parceria com várias instituições europeias de investigação e empresas ligadas à construção em aço, com um financiamento de cerca de dois milhões de euros da Comissão Europeia através do programa Research Fund for Coal and Steel (RFCS).

A solução proposta consiste, tal como o título do projeto sugere, num sistema eficiente de instalação baseado numa estrutura em forma de treliça. «Apostou-se numa solução eficaz e economicamente sustentável alicerçada numa torre híbrida, constituída por uma parte em treliça e uma parte tubular. Basicamente, a nossa solução é idêntica à estrutura das torres de suporte de linhas elétricas, mas muito mais forte e resistente porque as forças que estão envolvidas são também muito maiores. Esta estrutura, que inclui um sistema de elevação, permite que as torres possam ser montadas no local de construção sem a necessidade de gruas de grande envergadura, dado que os tubos de aço poderão ter menores dimensões», explica o coordenador do projeto SHOWTIME.

As vantagens das torres treliçadas são várias, refere o especialista em engenharia de estruturas da FCTUC, principalmente «design e modelagem simples, bom comportamento dinâmico (ideal para turbinas eólicas), redução de custos de fabricação e economia de transporte, já que são mais fáceis e mais leves de transportar quando comparadas com estruturas tubulares atuais».

Com esta tecnologia, num futuro próximo poderemos ter torres eólicas onshore muito mais altas – a solução desenvolvida está direcionada para torres com 220 metros-, tornado exequível a instalação de turbinas com maior potência. Para se ter uma ideia, a solução desenvolvida pelo consórcio permite «instalar turbinas com potência 10 vezes superior à das atuais, possibilitando que uma só turbina triplique a produção de energia, ou seja, a produção de energia a partir do vento pode aumentar significativamente», nota Carlos Rebelo, realçando ainda que «o desenvolvimento de conceitos estruturais inovadores é um passo decisivo para aumentar a competitividade da energia eólica».

Durante a execução do projeto foram realizados vários ensaios em laboratório e construído um protótipo à escala reduzida 1:4, que foi testado nas instalações de um dos parceiros industriais portugueses (Martifer). A equipa está agora em contacto com a indústria do setor eólico para testar a tecnologia à escala real. Imagens e vídeo do processo de montagem e de elevação do teste realizado estão disponíveis para visualização:https://www.youtube.com/watch?v=PCtq50_DmV8.

O projeto SHOWTIME teve a participação da Lulea University of Technology (Suécia), Technical University of Aachen (Alemanha), University of Birmingham (Reino Unido), Steel Construction Institute (Reino Unido); e das empresas SIDENOR (Espanha), Martifer (Portugal) e Friedberg (Alemanha).