Energia Eólica: Pás e Torres

A concorrência entre companhias geradoras de energia eólica é muito acirrada. Vence mais licitações e leva vantagem no mercado quem conseguir apresentar os preços mais competitivos, além do fornecimento regular e confiável. Daí a corrida acelerada para se obter o melhor desempenho dos equipamentos.

Com foco no conjunto aerogerador como um todo, já fizemos aqui no blog um rápido sobrevoo cobrindo a evolução geral da tecnologia. Vale agora conhecer um pouco mais sobre os avanços obtidos para otimizar a qualidade dos componentes principais.

Começando pelas pás e torres, tanto um quanto o outro tiveram suas dimensões cada vez mais aumentadas, basicamente para aproveitar ventos mais velozes e regulares. Isso levou à conquista de um melhor equilíbrio entre custo e benefício aos grandes projetos de parques eólicos, cuja vida precisa ser de, pelo menos, 20 anos.

Elegância e eficiência

As maiores pás atuais superam os 100 metros de comprimento, a depender da potência do aerogerador que pode chegar até 16 MW. São mais longas, portanto, que a envergadura de um Airbus A-380, maior avião de passageiros do mundo. 

Os formatos alcançados são resultado de um trabalho multidisciplinar sofisticado e contínuo que envolve profissionais altamente qualificados, complexos estudos aerodinâmicos, combinação de materiais de última geração e um meticuloso processo de produção nas fábricas. 

Além de design eficiente, resistência, flexibilidade e durabilidade são palavras chave para um produto que tem que performar bem, seja sob sol escaldante ou temperaturas congelantes, e ainda ser forte o suficiente para resistir a ferozes intempéries atmosféricas.

Mix e habilidade

Tanta tecnologia, no entanto, também conta com procedimentos artesanais. Há etapas importantes que dependem de intervenção humana direta, o que exige treinamento especializado e supervisão rigorosa. Não há, portanto, linhas mecanizadas e de alta velocidade como na indústria de produtos de consumo.

Fonte: Click Petróleo e Gás (https://clickpetroleoegas.com.br/a-maior-fabricante-de-turbinas-eolicas-do-mundo-quer-instalar-fabrica-de-turbinas-eolicas-offshore-no-ceara-e-muitos-empregos-serao-gerados-no-estado/

As pás, como produto final, são compostas, entre outros elementos, por camadas de poliéster, epóxi, fibra de vidro, fibra de carbono, PVC, Nylon e até madeira balsa. Bem resumidamente, todos esses materiais, reforçados por longarinas, são acondicionados em dois moldes (cascas) que vão dar formato final à cada peça. 

As partes são unidas, tendo almas metálicas ao centro, formando uma espécie de “megasanduiche” que é submetido a um processo de cura, seguindo, depois, para as fases de lixamento e pintura. Na sequência, as pás ainda passam por um processo de balanceamento, para evitar vibração nas turbinas, problema que leva à redução da vida útil do mecanismo do aerogerador.

Suporte é tudo

Da fundação ao topo, as torres eólicas já superam os 130 metros de altura e também sofreram um significativo processo de desenvolvimento para aguentar toda a carga representada pelos equipamentos aerogeradores, cada vez mais pesados. 

Fonte: Construtora LCL (https://construtoralcl.com.br/portfolio/execuc%CC%A7a%CC%83o-de-bases-de-aerogeradores-elecnor/

O conjunto básico, nacele mais as pás, soma pelo menos 300 toneladas, para se ter uma ideia. Lembrando ainda que, além da pressão vertical, a torre precisa ser forte o suficiente  para resistir a esforços laterais porque o aerogerador não é fixo. Ele se movimenta acompanhando a direção dos ventos.

No mercado hoje estão disponíveis torres metálicas e de concreto, mas há também modelos híbridos. Cada um dos tipos apresenta vantagens e desvantagens. A escolha, ao final, vai depender das preferências do empreendedor e também de questões como local de construção, logística de transporte e, claro, recursos orçamentários.

Rapidez versus conveniência

O uso de torres de aço foi introduzido no Brasil por empresas estrangeiras e tornou-se padrão por um bom tempo. Divididas em seções, permitem montagens mais rápidas, porém são complicadas de transportar. Os diâmetros dos tubos ultrapassam 5 metros. Nem sempre há estradas ou acessos disponíveis para esse porte de carga rodoviária, já que os parques eólicos são, em geral, projetados para ficar em lugares bem afastados e não urbanizados.

Como solução para a questão do deslocamento surgiu a torre de concreto pré-moldado protendido que, na verdade, é composta por vários anéis – 10 a 20 unidades -, também conhecidos como aduelas. Elas são sobrepostas uma a uma o que, por outro lado, traz o risco de vulnerabilidade às juntas de conexão. O ponto forte dessa alternativa é que já é possível montar fábricas volantes perto dos canteiros de obras, o que agiliza bastante os serviços. 

Mas, tanto as torres de aço como as de concreto  precisam contar com fundações muito bem projetadas e construídas. Elas funcionam como âncoras e não podem apresentar falhas. Do contrário podem acabar causando acidentes de grandes proporções.

Essa evolução tecnológica vem permitindo um incremento considerável na geração de energia a partir da força dos ventos no Brasil e no mundo. Esperamos que tal evolução siga a passos largos, contribuindo para uma matriz energética global cada vez mais sustentável.

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