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– Em um pedido de ação de pesquisadores internacionais de energia eólica, publicado na revista científica Science, os desafios da energia eólica estão resumidos em três pontos. Ola Carlson, professor de produção sustentável de energia elétrica da Universidade de Tecnologia de Chalmers, foi o único pesquisador sueco envolvido no trabalho a formular os desafios do futuro.
Courtesy Chalmers University by Yvonne Jonsson: “Todos os países do mundo estão enfrentando basicamente desafios de pesquisa semelhantes em relação ao desenvolvimento da energia eólica”, diz Ola Carlson. “Trata-se de criar condições para que a energia eólica assuma uma posição mais forte como fonte de energia renovável confiável e econômica. A energia Eólica tem potencial para aumentar sua participação no suprimento de energia do mundo e contribuir para a produção de eletricidade livre de dióxido de carbono como substituto dos combustíveis fósseis. ”
Por trás do chamado à ação estão 70 cientistas de energia eólica de 15 países, que se uniram por iniciativa do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) do Departamento de Energia dos EUA.
Mais altas, maiores e mais estáveis
O primeiro desafio é aumentar a compreensão de como as condições físicas do vento afetam as turbinas eólicas, em termos de capacidade de produção e expectativa de vida útil.
“Ao construir turbinas eólicas mais altas, mais energia dos ventos pode ser utilizada. Novas usinas eólicas podem chegar a 250 metros e, no futuro, veremos alturas de até 300 metros “, diz Ola Carlson.” Mas usinas mais altas também significam novas condições de vento e outras deformações a serem consideradas. Portanto, precisamos aumentar nosso conhecimento dos efeitos das correntes de ar. ”
As turbinas eólicas são as maiores máquinas rotativas do mundo atualmente. À medida que as plantas se tornam maiores, novos materiais e processos de fabricação precisam ser desenvolvidos, bem como sistemas para manuseio, por exemplo, transporte e reciclagem.
“O segundo desafio é a dinâmica estrutural em termos dos materiais escolhidos e do design da construção”, continua Ola Carlson. “A fibra de carbono, por exemplo, é um material futuro interessante para as asas, sendo leve e forte”.
O terceiro desafio da energia eólica concentra-se na necessidade de manter a estabilidade na rede elétrica à medida que a proporção da produção dependente do clima aumenta.
“É bem possível equipar as turbinas eólicas com funções para fornecer energia ativa extra para equilibrar a rede elétrica durante flutuações de frequência”, diz Ola Carlson. “Também há pesquisas mostrando que o controle da energia reativa das turbinas eólicas leva a maior estabilidade da rede . ”
Desafios que envolvem
Vários dos desafios envolvem pesquisadores do Centro Sueco de Tecnologia de Energia Eólica (SWPTC), organizado por Chalmers com Ola Carlson como diretor. O objetivo do centro é otimizar a capacidade das usinas eólicas e tornar a produção e a operação mais econômicas. O método é combinar teoria e prática por meio de uma estreita colaboração entre a indústria e a academia.
“Penso que o apelo à ação se concentra em emocionantes desafios futuros em energia eólica. Minha esperança é que os jovens pesquisadores sejam atraídos por isso e que o apelo tenha peso suficiente para impactar o financiamento da pesquisa em energia eólica em alto nível internacional”, conclui Ola Carlson.
Embora os sistemas e políticas de energia variem de país para país, os desafios da pesquisa são os mesmos, para tornar a energia eólica uma parte significativa da solução para os desafios de energia e clima.
Texto: Yvonne Jonsson
Ilustração: Josh Bauer, NREL
Foto do retrato: Oscar Mattsson
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Ola Carlson, Professor de Produção Sustentável de Energia Elétrica no Departamento de Engenharia Elétrica da Chalmers University of Technology
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