4. Ondas

4.1.1. História e Desenvolvimento (Nível 2)

Até à data, a tecnologia mais investigada e frequentemente mais instalada é a coluna de água oscilante (CAO) (oscillating water column (OWC)). Os protótipos em larga escala, com capacidade instalada que varia entre algumas dezenas e as centneas de kilowatts (KW) foram construídos e testados em condições reais no mar na Noruega (Toftestallen, 1985), Japão (Sanze, Niigata, Kujukuri, Sakata, ~1985-90), Índia (Vizhinjam,~1990), Portugal (Pico/Açores, 1999), e Reino Unido (Islay, 1986; LIMPET, 2000, Ilha Islay, Escócia).

O dispositivo Pelamis parece ser a tecnologia ao mais próxima da instalação em parque. Esta tecnologia foi desenvolvida e comercializada pela Pelamis Wave Power Ltd (sediada na Escócia, anteriormente conhecida como Ocean Power Delivery Ltd) e foi concebida com a prioridade de sobrevivência e de utilização de tecnologia off-the-shelf. Foi testado um protótipo em 2004/2005 (Orkney, Reino Unido) e, desde 2006, está em curso a instalação de um pequeno parque (3 dispositivos) no norte de Portugal, com acordo de comercialização com o promotor de projectos de energia renovável Enersis.

O AWS é outro exemplo da “nova” geração de tecnologias de energia das ondas. O dispositivo foi inventado e desenvolvido pela empresa holandesa Teamwork Technology desde meados dos anos noventa, sendo agora promovido pela empresa escocesa AWS Ocean Ltd.

Entre outras tecnologias em estado avançado de desenvolvimento encontram-se as seguintes: Wave Dragon, WaveBob, AquaBuoy, OE Buoy, Powerbuoy, FO3 e Wavestar.

O Wave Dragon difere de outros dispositivos de energia das ondas no que diz respeito à filosofia de conversão hidrodinâmica e às dimensões. O dispositivo – desenvolvido e gerido pela Wave Dragon ApS/Dinamarca – consiste basicamente num grande reservatório flutuante que acumula o nível de água acima do nível médio do mar, através do galgamento das ondas para o dispositivo. Neste processo, foi dada prioridade à utilização de tecnologia off-the-shelf e a uma abordagem técnica para melhorar gradualmente a experiência de funcionamento de pequena-escala (Nissum Bredning/Dinamarca), para o projecto de demonstrador pré-comercial em cursos no País de Gales, com uma capacidade nominal de 5-7MW.

Outros desenvolvimentos que recentemente atingiram a fase de teste no mar são, de um modo geral, do tipo absorção pontual (point absorber) flutuante, por exemplo, o Power Buoy (Ocean Power Technologies, Estados Unidos/Reino Unido), o WaveBob (Wave Bob Ltd, Irlanda), o Aquabuoy (Finavera Ltd, Irlanda), e o OE Buoy (Ocean Energy Ltd, Irlanda), que é uma CAO do tipo flutuante do tipo conduta de entrada da água curvada para trás (Backward Bent Duct).

Para além disso, foram testados pequenos flutuadores de absorção pontual (point absorber) em larga escala, como por exemplo, o FO3 (Fred Olsen, Noruega) e o Wavestar (Dinamarca).
 
Mais do que outras tecnologias de energias renováveis, a tecnologia de energia das ondas é considerada incerta, custo-intensiva e irrealista para produção em larga escala. O maior factor para esta imagem é certamente a falta de preparação das equipas de desenvolvimento de dispositivos adequados às exigências das condições do mar ao largo. A diversidade de conceitos e a necessidade de mecanismos de conversão de energia (power-take-off - PTO) rentáveis que estejam sujeitos ocasionalmente a cargas extremas muito altas (i.e. altas cargas que ocorrem exclusivamente em raras situações) e em muitos ciclos de operação (tipicamente, um dispositivo de energia das ondas é accionado por movimentos cíclicos lineares em intervalos de poucos segundos, de acordo com o período da onda) não permite combinações com outras tecnologias. Enquanto muitas questões relacionadas com materiais e sobrevivência das tecnologias de energias das ondas são semelhantes às da indústria petrolífera ou de gás ao largo, a aplicação de soluções existentes resulta em gastos proibitivos. As tecnologias de energias renováveis têm muito menor rentabilidade imediata do que os combustíveis fósseis, sendo essa a razão pela qual, na maior parte dos casos, as novas metodologias e materiais alternativos parecem ser a única opção.

Este aspecto adiou o desenvolvimento e contribuiu para a precaução com que os intervenientes da indústria gerem o seu potencial envolvimento.

Os dispositivos ao largo – corpos oscilantes, flutuantes ou completamente submersos - podem explorar mares mais fortes em águas profundas e vários estão na fase de teste, ou já concluíram testes relevantes. Espera-se que, pelo menos, duas ou três dessas tecnologias que deram provas do conceito na fase de protótipo e que estão em localizações suficientemente comercial neste momento, possam ter relevância em instalações de larga escala, no futuro próximo. Não terá necessariamente que haver um “vencedor” exclusivo, como aconteceu no caso da energia eólica, devido à variabilidade das localizações e da procura, bem como aos diversos esforços simultâneos em diferentes regiões para apresentarem alguns conceitos.

Enquanto o primeiro parque de ondas, que consiste em três dispositivos Pelamis, já está em fase de instalação (desde 2006) e com perspectivas de crescimento para 30 dispositivos, a curto prazo, já existem outros sistemas de bóia que parecem estar a caminho da instalação à escala comercial. Entre eles encontram-se:
  • o AquaBuOY que surgiu de uma combinação da hose pump sueca e do clássico dispositivo de absorção pontual (point absorber)  e está a ser desenvolvido por uma empresa subsidiária da Finavera Renewables Ltd;
  • o OPT Powerbuoy – promovido pela empresa americana/britânica Ocean Power Technology; e
  • o Wavebob, desenvolvido pela empresa do mesmo nome, Wavebob (Irlanda).
Devido às suas características, ao período de testes e às suas dimensões (permitindo economias de escala na fase inicial de desenvolvimento), o Wave Dragon pode ser outro candidato a estar entre os primeiros a contribuir em grande escala para a conversão de energia das ondas.
 

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