Energías Renovables

Vento – O Departamento de Energia analisa como as turbinas eólicas podem melhorar a defesa e o socorro a desastres

“Nesses casos, você geralmente não pode aceitar uma perda total de energia”, disse Brent Houchens, engenheiro mecânico do Sandia National Laboratories.

Essa é uma das razões pelas quais Hutchens, junto com colaboradores do Laboratório Nacional de Energia Renovável e do Laboratório Nacional de Idaho, passou os últimos quatro anos explorando como a energia eólica pode apoiar os esforços militares e de socorro em desastres – ambos precisam de energia rápida e confiável para ter sucesso. . Financiado pelo Escritório de Tecnologias de Energia Eólica do Departamento de Energia dos EUA, o Projeto de Turbina Implantável para Defesa e Desastres reuniu desenvolvedores de tecnologia e pesquisadores, juntamente com organizações militares e organizações de resposta a desastres para descobrir que tipo de sistema de turbina eólica poderia atender melhor às suas necessidades.

“Tem que ser portátil, montar rapidamente e seguir em frente”, disse Brent Summerville, engenheiro de sistemas eólicos distribuídos do Laboratório Nacional de Energia Renovável e colaborador do projeto. “Este é um desafio completamente diferente do que a indústria eólica está acostumada.”

Em zonas de guerra e desastres, energia rápida e confiável pode salvar vidas. E embora os geradores movidos a diesel sejam convenientes e fáceis de operar – muitas vezes com um toque rápido de um botão – esses geradores requerem um fluxo constante de combustível líquido. Dependendo da duração do processo (algumas comunidades atingidas por desastres levam anos para serem reconstruídas) e quão remota é a localização, essas remessas contínuas podem vir com emissões graves, bem como custos e riscos adicionais.

Para compensar pelo menos parte de sua dependência de combustíveis líquidos, as indústrias de defesa e resposta a desastres estão começando a olhar para a energia renovável como uma solução potencial. O sol e o vento não precisam ser trazidos de caminhão; E embora os painéis solares modulares sejam fáceis de transportar e instalar, não há um fluxo consistente de luz solar em todos os locais. Adicionar energia eólica (além de armazenamento de energia, como baterias) pode ajudar a economizar energia para comunicações, filtragem de água, aquecimento, iluminação e equipamentos médicos.

No entanto, projetar uma turbina eólica implantável – turbinas eólicas que são rápidas e fáceis de transportar e instalar – não é uma tarefa fácil. Para construir uma turbina eólica onshore convencional, especialistas despejam o concreto e usam guindastes para colocar sua torre alta. Mas Summerville disse: “É uma estratégia completamente diferente quando você quer que a turbina comece a funcionar rapidamente. Isso é muito complicado”.

“Você tem que encontrar um equilíbrio”, continuou Summerville. Se a turbina for dividida em 50 peças pequenas, como uma estante da Ikea, é fácil de transportar, mas difícil de montar. A turbina será difícil de transportar totalmente configurada, mas fácil de instalar. “Não precisa ser o custo de energia mais barato”, disse Summerville. “Mas eles precisam ser fáceis de implantar, portáteis, fáceis de operar e confiáveis.”

Nos últimos quatro anos, a equipe de vários laboratórios vem analisando se é possível construir “inversores” de turbinas eólicas que atendam a essas necessidades. Tanto o Exército quanto a Cruz Vermelha Americana preferem o uso de contêineres de 20 pés. Assim, Summerville e sua equipe descobriram quantas turbinas eólicas poderiam caber nesses contêineres padrão (e até mesmo se o próprio contêiner poderia ser usado como base para as turbinas quando chegassem ao local).

Acontece que uma turbina eólica de aproximadamente 20 quilowatts, junto com alguns painéis solares e baterias, caberia perfeitamente em caixas de 20 pés. Esse mesmo contêiner pode conter ainda mais quilowatts de energia eólica do que a tecnologia menos comprovada de turbinas eólicas aerotransportadas, que são como pipas voando alto amarradas ao chão. “Organizações militares e organizações de ajuda humanitária querem algo que funcione”, disse Summerville. “Em última análise, se for confiável, os ventos aéreos podem ser adequados.”

Como etapa final do projeto, a equipe do projeto organizou um workshop virtual em junho de 2022 (com um relatório de acompanhamento a ser publicado em breve no site do projeto Sandia National Laboratories) para fornecedores de turbinas eólicas se encontrarem com seus clientes em potencial: militares e organizações de resposta a desastres. Ambos os clientes relataram necessidades semelhantes, incluindo tecnologias simples e poderosas que são fáceis de usar, operar e integrar com outras fontes de energia. Os desenvolvedores de tecnologia expressaram uma grande preocupação: financiamento. Representantes de ambos os grupos indicaram que querem um teste – uma maneira de experimentar diferentes técnicas para verificar sua prontidão para ir à guerra e ajudar a salvar vidas.

Houchens disse que alguns testes de baixo risco já estão planejados. Pesquisadores baseados em locais de monitoramento climático no Ártico podem pagar até US$ 100 por galão de diesel equivalente, por exemplo, e planejar experimentar novas tecnologias eólicas implantáveis. E algumas comunidades remotas no Alasca irão combinar energia solar, eólica e diesel para reduzir sua dependência geral de combustíveis fósseis.

Dessa forma, disse Houchens, as tecnologias não terão que se provar “em cenários em que a vida das pessoas está em jogo”.

Ler sobre O projeto implantável de defesa e desastre de turbina Fique atento ao próximo relatório informativo sobre nosso workshop de partes interessadas em junho de 2022. Saiba mais sobre a pesquisa e desenvolvimento do NREL em energia eólica distribuída por meio do Boletim Eólico NREL.

Ilustração cortesia de NREL

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