Os conjuntos de marés são como o irmão mais novo dos moinhos de vento - um pouco menores e mais lentos do que seus irmãos amantes do vento. Mas, ao contrário dos moinhos de vento, eles operam sob muitos pés de água, girando no previsível movimento das marés do oceano.
Ao longo da última década, algumas empresas tomaram turbinas de marés individuais para um giro bem-sucedido. Mas a próxima onda de energia das marés está prestes a quebrar. Recentemente, a MeyGen, companhia de energia das marés do Reino Unido, divulgou seus planos para o primeiro campo de energia de múltiplas turbinas marítimas do mundo.
A empresa está começando com um teste de quatro turbinas que serão implantadas em breve nas águas turbulentas do Inner Sound em Pentland Firth, na Escócia. Se o teste for tranquilo, eles planejam usar mais de cem unidades na próxima década, o que geraria até 398 megawatts de eletricidade - alimentando cerca de 175.000 casas na Escócia.
Uma das quatro turbinas vem da Atlantis, uma empresa de tecnologia de energia das marés com sede em Edimburgo, na Escócia, e as outras três foram desenvolvidas pela Andritz Hydro Hammerfest, com sede em Glasgow. Os aparelhos medem cerca de 85 pés de altura, aproximadamente a altura de uma casa de cinco andares, e ostentam três lâminas que giram com um diâmetro de quase 20 metros. Embora menores que os aerogeradores, as turbinas ainda são bastante pesadas, cada uma pesando 65 toneladas - aproximadamente o mesmo que seis elefantes africanos.
A matriz provavelmente atingirá a água em outubro, diz Cameron Smith, diretor de desenvolvimento de projetos da Atlantis Resources. As turbinas já foram enviadas para o local e submetidas a testes em terra. “Tudo o que precisamos agora é de uma janela de maré apropriada e da janela do tempo e estaremos instalando”, diz ele. Os engenheiros montam as bases da turbina em terra e, em seguida, com um guindaste, levantam-nos de uma barcaça e baixam-nos para o fundo do mar. Uma vez submersos, cada um terá pelo menos 6 metros de espaço livre nas marés mais baixas.
As turbinas têm cerca de 85 pés de altura. (MeyGen) 
Eles ostentam três lâminas que giram com um diâmetro de quase 60 pés. (MeyGen) 
Cada turbina pesa 65 toneladas. (MeyGen) Turbinas de maré têm muitas vantagens sobre outras fontes renováveis, explica Andreas Uihlein, oficial de projetos científicos da Comissão Europeia. Primeiro, as turbinas estão submersas debaixo d'água, completamente fora de vista.
Embora algumas pessoas se deleitem com a beleza das fazendas solares ou de moinhos de vento, muitos as consideram como escórias. A fazenda de turbinas eólicas de Block Island, a primeira do tipo nos Estados Unidos, atendeu amplamente ao seu apelo quando foi instalada neste verão, devido ao seu pequeno tamanho e prometendo substituir os geradores a diesel da ilha. Mas a aversão pelos parques eólicos foi abundantemente clara com o alvoroço que envolveu o projeto Cape Wind de 130 turbinas do Vinhedo de Martha. Portanto, o posicionamento das turbinas gigantes bem abaixo das ondas de crista é considerado um sinal positivo.
As turbinas de maré também geram um suprimento previsível de energia. Ao contrário do vento ou da energia solar que dependem dos caprichos do tempo, os pesquisadores podem calcular a força das marés e a quantidade de energia que esses sistemas irão gerar. Embora o poder não seja um suprimento constante, diminuindo e fluindo ao longo do dia, sua previsibilidade diminui a necessidade de armazenar grandes reservas de energia.
Os sistemas também ajudarão no emprego local. "Há o potencial de gerar 5.300 empregos equivalentes em tempo integral nos próximos três ou quatro anos", diz Smith. “Estou muito orgulhoso de que 43% dessa primeira fase tenha sido fabricada usando a cadeia de suprimentos local.” Muitos desses novos empregos exigem as mesmas habilidades da indústria de petróleo e gás, o que significa que essa nova indústria fornece um novo lar para mão de obra talentosa. .
O Inner Sound da Pentland Firth e as turbinas individualmente implantadas passaram por um monitoramento extenso, mostrando poucos impactos ambientais. Os níveis de ruído das turbinas que já estão se agitando estão bem abaixo do nível que causaria danos, de acordo com a análise de impacto ambiental da MeyGen. A maior preocupação seria colisões com os mamíferos marinhos - particularmente o selo do porto, cujas populações despencaram nos últimos anos. Mas nenhuma colisão foi ainda observada para as instalações de turbinas individuais, de acordo com um relatório recente do Anexo IV, o órgão estabelecido pela Associação Internacional de Energia dos Sistemas de Energia Oceânica para examinar os impactos ambientais das energias renováveis marinhas.
Parece quase bom demais para ser verdade.
Isso porque, é claro, a história não termina aí. “Sempre há trade-offs na geração de energia. Você pode pegar cada uma dessas declarações e colocar um asterisco ao lado dela ”, diz Brian Polagye, co-diretor do Centro de Energia Renovável Marinha do Noroeste, uma colaboração entre a Universidade de Washington, a Universidade do Estado de Oregon e a Universidade do Alasca Fairbanks. com o objetivo de promover a comercialização da tecnologia de energia marinha.
Embora os testes iniciais não tenham mostrado impacto ambiental, até mesmo pequenas influências serão ampliadas à medida que a empresa aumenta o número de turbinas no campo. E, como observa o relatório do Anexo IV, a maior parte da pesquisa tem se concentrado em medir a quantidade de ruído gerada pelas turbinas, mas poucos identificaram como esse nível de ruído poderia realmente afetar o comportamento dos animais marinhos. Embora os níveis de ruído sejam baixos, o som ainda pode interferir na comunicação animal, navegação ou detecção de presas.
Também há muito ainda desconhecido sobre a durabilidade das turbinas. Sua localização subaquática os mantém fora de vista, mas o ambiente marinho corrosivo pode devorar lentamente os dispositivos. Eles também sofrem estresse mecânico constante, fustigados nas correntes.
Embora muitas empresas tenham implantado unidades individuais, nenhuma delas esteve no oceano por muito tempo. A Marine Current Turbines instalou a primeira turbina de maré em Strangford Lough, na Irlanda do Norte, em 2008. Agora, no seu oitavo ano, esta spinner de 1, 2 MW, composta por duas turbinas separadas ligadas a uma plataforma central, alimenta a rede desde a sua instalação.
“O grande desafio para quase todas as empresas será, como você vai fazer isso a um custo que compete com outras fontes de energia?”, Diz Polagye.
Como uma nova indústria, a energia das marés teve seu quinhão de retrocessos, com várias empresas, incluindo a Wavebob Ltd., sediada na Irlanda, dobrando-se após não garantir o financiamento. Mas com projetos melhorados, MeyGen e outros estão voltando ao topo. Seu sucesso a longo prazo depende em parte do apoio do governo para o desenvolvimento e instalação, explica Polagye.
O governo do Reino Unido trabalha no que é conhecido como "mecanismos de atração de mercado", explica Polagye. Nesse sistema, o governo paga a diferença entre o custo da energia renovável e o da eletricidade padrão. Este sistema puxa as novas empresas para o mercado, permitindo-lhes competir com os grandes cães de energia. O governo dos Estados Unidos, no entanto, usa mecanismos de envio, fornecendo subsídios para o desenvolvimento, mas pouca ajuda para competir com outras fontes de energia. Para que esses sistemas tenham futuro no mercado dos EUA, diz Polagye, o governo precisa desenvolver mecanismos semelhantes de energia.
Embora as correntes de maré não sejam fortes o suficiente ao longo de cada costa para hospedar um desses giradores, ainda existem muitos pontos em todo o mundo com potencial. Para que um site valha a pena, eles devem ter algum tipo de restrição geográfica, como estreitos e fiordes. Esse estreitamento do caminho de fluxo aumenta a velocidade do movimento da água nas marés recuando ou avançando e, portanto, aumenta a energia recuperada do local.
“Se você olhar para um mapa do mundo e mostrar todos os sites de [potencial turbina] para dimensionar, eles pareceriam realmente minúsculos - você provavelmente teria problemas em vê-los”, diz Polagye. “Mas se você fosse agregá-los todos juntos, provavelmente acabaria com algumas centenas de gigawatts de energia.” E embora o mundo provavelmente nunca funcione completamente com energia das marés, algumas centenas de gigawatts não são nada para agitar seu iPhone . Para colocar essa quantia em perspectiva, uma vez que espera-se que 400 MW alimentem 175.000 residências, um gigawatt poderia abastecer cerca de 500.000 residências.
Um relatório de 2015 do Centro Comum de Investigação da Comissão Europeia sugere que, até 2018, haverá cerca de 40 MW de energia das ondas e 26 MW de energia das ondas em fase de instalação. Enquanto a energia das marés aproveita as marés, a energia das ondas aproveita a energia das ondas agitadas. Ainda em seus primeiros dias de desenvolvimento, os pesquisadores estão explorando maneiras diferentes de fazer isso - desde longas estruturas flutuantes que “montam” as ondas até boias que se balançam. Embora a energia das ondas esteja aquém das marés, de acordo com o relatório, ela tem um potencial global 30 vezes maior que a energia das marés, devido ao grande número de locais potenciais para implantação em todo o mundo.
Onde o campo de turbinas de maré vai nas próximas décadas é um mistério.
"Muito disso depende do MeyGen", diz Polagye. “A turbina precisa funcionar bem e não precisa matar os selos. Se eles fizerem isso, estão definitivamente em boa trajetória. ”
