Métodos para recolher a energia das ondas

A idéia de se aproveitar a energia das ondas oceânicas já vem sendo debatida há cerca de 200 anos. Mas foi apenas com a crise do petróleo nos anos 70 que ela conquistou atenção mais significativa [fonte: CRES (em inglês)]. O conceito ressurge sempre que os preços do petróleo aumentam.

Até agora, os engenheiros desenvolveram e implementaram diversos métodos para recolher a energia das ondas. Veja a seguir uma lista dos principais tipos de conversores da energia das ondas (WECs), ou aparelhos que convertem a energia das onda em eletricidade.

Terminadores - aparelhos que capturam a energia das ondas em posição perpendicular ao seu movimento são conhecidos como terminadores. Eles incluem 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. Funciona quase como o pistão nos carros - move-se para cima e para baixo, e esse movimento pressuriza ar ou óleo que acionam uma turbina.

Wavegen
Neste diagrama de uma COA, perceba que as únicas saídas ficam no fundo, por onde entram as ondas, e no topo, onde uma passagem estreita conectada à turbina permite a passagem do ar para dentro ou para fora. Quando as ondas forçam o ar, ele percorre a passagem da turbina

A Coluna Oscilatória de Água (COA), exibida na imagem acima, é um terminador. As COAs têm duas aberturas - uma no fundo, que permite que a água entre na coluna, e uma estreita, no topo, que 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. 

Outro terminador, um dispositivo de alagamento, 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. 

Wave Dragon
Neste diagrama, você vê como funciona um dispositivo que opera por alagamento. Depois que a onda passa sobre a muralha e enche o reservatório, a água se esgota por uma saída na qual aciona uma turbina.

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 à terra.

Pelamis Wave Power Ltd
Uma concepção artística 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 acionam um pistão, um disco flutuante conectado a bombas e mangueiras. O movimento pressuriza a água no interior do tubo e movimenta uma turbina conectada a um gerador elétrico [fonte: Finavera (em inglês)]. Muitos Aquabuoys podem enviar eletricidade a um ponto central. Desse ponto, a eletricidade é transmitida ao piso do mar e  de lá à terra por um cabo.

Finavera Renewables
O AquaBuoy usa as ondas para acionar um pistão em forma de disco, no interior de um tubo, para pressuizar a água do mar. As bombas e mangueiras conectadas ao tubo levam a água pressurizada a acionar um gerador.

Diversos WECs operando em conjunto, como estruturas Pelamis ou Aquabuoy combinadas, formam uma fazenda de ondas.

Na próxima página, investigaremos as dificuldades envolvidas em manter a energia das ondas à tona na economia atual.