Energia das marés: o que é e como funciona?

Uma das energias renováveis ​​mais desconhecidas e ao mesmo tempo com o maior potencial de todas; Hoje descobrimos a energia das marés

Vivemos em um planeta onde 70% da superfície terrestre é coberta por água, 97,6% da qual é água do mar e dos oceanos. Essa realidade, que muitas vezes esquecemos, mostra que nossa existência está intimamente ligada às águas que nos cercam e moldam nossa geografia. Desde os primórdios da humanidade, utilizamos essas águas para inúmeros propósitos em nosso próprio benefício, construindo nossas sociedades em comunhão com elas e compreendendo seu complexo funcionamento por meio da observação ao longo do tempo. Hoje, essa importância apenas dobrou; o mar, além de ser uma fonte de alimento e uma gigantesca rodovia para o transporte de mercadorias, revelou-se uma fonte crucial de geração de energia. E a era das energias renováveis ​​tem como alvo o mar, dado o seu enorme potencial, e o resultado é a energia das marés.

Talvez a primeira pergunta a responder seja: o que é energia das marés? Poderíamos defini-la como um tipo de energia renovável alternativa que, utilizando a tecnologia a seu favor, é capaz de aproveitar os movimentos das marés, produzidos pela influência gravitacional do Sol e da Lua, para gerar energia elétrica limpa. A sua grande vantagem é ser uma energia renovável altamente previsível, ao contrário de outros tipos de energia que dependem mais de fenómenos meteorológicos menos previsíveis, como o Sol ou o vento. O motivo? Conhecemos os ciclos das marés com grande precisão, o que nos permite saber quando poderemos incorporar a eletricidade gerada pelas marés na matriz energética. Interessante, não é?

Como funciona a energia das marés?

Como dissemos, a água se move dependendo da influência gravitacional que a Lua e o Sol exercem sobre o nosso planeta. Dessa forma, essa força exerce uma deformação nas massas de água, fazendo com que elas se movam e gerando correntes e movimentos que chamamos de marés. Qualquer pessoa com o mínimo conhecimento do ambiente marinho sabe da existência de marés altas e baixas. Bem, as usinas de energia das marés usam essas flutuações da água a seu favor para gerar energia. Como? Vamos analisar por tipo de usina:

Usina hidrelétrica do tipo barragem

As usinas hidrelétricas do tipo barragem são as mais próximas de uma usina hidrelétrica aplicadas a um ambiente marítimo. Graças à instalação de um ou mais muros de contenção (barragens) para criar uma queda artificial, a água é retida através de canais de enchimento quando a maré atinge seu pico. Assim, o dique inundado está em um ângulo em relação ao lençol freático natural quando a maré começa a recuar. É neste momento que as comportas do canal são abertas para que a água possa circular pelas turbinas; onde as hélices começam a girar drasticamente para acionar um gerador que, por sua vez, produz eletricidade.

Embora sua operação pareça simples, trata-se de um projeto que requer condições muito especiais; são poucos os locais que reúnem as condições para abrigar uma instalação deste tipo. Além disso, este tipo de instalação gera um impacto ambiental significativo, pois está localizada em estuários ou baías que são alterados para uso humano.

Ao longo deste processo, o papel dos painéis elétricos localizados próximos às estações é fundamental. Uma vez gerada, a energia percorre a rede de transmissão até chegar a uma subestação, onde sua tensão aumenta para facilitar a eficiência durante o transporte e minimizar as perdas. É aqui que entram em operação dispositivos como transformadores elétricos, que facilitam essa variação de tensão, e células de distribuição primária, que atuam como grandes interruptores para proteger toda a subestação em caso de qualquer problema. Uma vez transformada, a energia passa para torres de alta tensão para ser transportada até os pontos de consumo.  

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Usina geradora de correntes maremotriz

Trata-se de uma instalação composta por um conjunto de geradores, ancorados ao fundo do mar, que poderíamos comparar a uma turbina eólica e cuja função é aproveitar o movimento da água de forma semelhante à que o fazem os aerogeradores. Trata-se da tipologia menos invasiva com o meio ambiente e cujo custo é inferior às restantes, dado que se trata de instalações com uma obra de engenharia muito mais simples; algo que está gradualmente fazendo com que ganhe participação de mercado em comparação com outras soluções.

Quando as correntes passam por uma instalação do tipo “Geradores de Corrente de Maré” (TSG), a energia cinética da água flui através das turbinas, tal como as correntes de vento fazem nas turbinas eólicas que conhecemos, acionando-as e gerando, por sua vez, o movimento necessário para que um repetidor e, posteriormente, um gerador entrem em funcionamento. Et voilá, “agora” temos energia elétrica.

Mas, como no caso anterior, a energia elétrica tem de ser transportada. Neste caso, como a energia é gerada em potências menores, ela percorre os centros de transformação; que tratam a energia elétrica, protegendo a rede em todos os momentos, e a distribuem diretamente aos pontos de consumo.

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Central de energia dinâmica das marés

O tipo mais recente de usina maremotriz é a chamada dinâmica ou DTP (Dynamic Tidal Power). Trata-se de uma tecnologia, ainda em fase teórica, que busca aproveitar a interação das energias cinética e potencial geradas pelas correntes de maré. Para isso, a proposta é construir sistemas de grandes barragens, com extensão entre 30 e 50 quilômetros da costa até o mar, que não delimitem uma área específica. Isso cria uma espécie de dique em forma de T que gera uma diferença no nível do mar em ambos os lados do dique mais longo, equipado com turbinas para aproveitar a transferência de água de um lado para o outro. Algumas das propostas estimam a potência de geração de uma dessas usinas entre 6 e 17 GW, o que novamente exigiria condições geológicas especiais encontradas em países como a Coreia do Sul ou o Reino Unido.

Quais são as vantagens e desvantagens da energia das marés?

O enorme potencial da energia das marés é inegável, embora existam diferentes vantagens e desvantagens a serem consideradas com esse tipo de instalação. Vejamos algumas delas:

Principais vantagens

• É uma fonte de energia 100% renovável.
• A produção é constante durante as mudanças de maré.
• Os ciclos marítimos são previsíveis e, portanto, a produção pode ser estimada em energia.
• A densidade de geração de energia por instalação é maior do que a de outras fontes de energia.
• Seus custos de manutenção são relativamente baixos.
• As barragens de maré também funcionam como muros de contenção contra inundações.
• Não há resíduos resultantes da geração.
• A vida útil dessas usinas é entre 75 e 100 anos, o que reduz seu custo operacional anual.
• O fator de carga de uma usina desse tipo é de 80%, o que é semelhante a uma usina termelétrica, mas sem produzir

Principais desvantagens

• Alguns tipos de usinas, como as barragens, exigem altos investimentos para sua construção e também estão expostas a mudanças imprevistas dependendo das condições.
• Eles exigem condições geográficas e orográficas muito específicas, o que limita sua instalação e impede sua escalabilidade em todo o mundo.
• O impacto de uma instalação do tipo barragem é significativo no litoral.
• Seu cronograma efetivo de geração é de máximo 10 horas por dia, coincidindo com a flutuação das marés.
• O transporte de energia da costa para a terra exige um investimento.
• Assim como outras tecnologias, a tecnologia deve ser adaptada para resistir à corrosão do mar.

Como podemos ver, a energia das marés tem um grande potencial, mas é altamente dependente da localização geográfica onde é instalada – para a qual, como acontece com outras energias renováveis, é necessário um estudo de viabilidade técnica – dada a diferença de energia que as marés podem gerar dependendo das condições orográficas do local onde uma instalação será desenvolvida. Assim, atualmente, a energia das marés está significativamente presente na Coreia do Sul, França, Canadá, Reino Unido e Noruega. A França foi o primeiro país a testar seu uso durante a década de 1960 com sua usina em Rance, que ainda está em operação.

Agora que sabemos o que é energia das marés, que outros tipos de energia marítima existem?

Dada a variedade de impactos que os mares causam em nossa geografia, existem vários tipos de tecnologias renováveis ​​para tentar aproveitar a energia das águas a nosso favor. Seja em estuários, pântanos, costas ou no próprio interior do mar, encontramos diferentes tipologias que poderíamos resumir como:

• Energia das correntes: Consiste em aproveitar a energia cinética das correntes marinhas para produzir eletricidade.
• Energia das ondas ou energia das ondas: Aproveita a energia mecânica das ondas através do seu movimento para gerar energia.
• Energia Energia das marés ou do gradiente térmico: Extrai energia da temperatura diferença gerada, pelas correntes, entre as águas superficiais e o fundo do mar; gerando eletricidade através dessa variação térmica.
• Energia das marés ou energia das marés: Já sabemos como funciona 🙂