Depois de um ano e meio de pesquisa – e um investimento de US$ 1 milhão – a Iowa State University, dos Estados Unidos, provou que é possível instalar torres para turbinas eólicas a 140 metros do chão. Com isso, praticamente todos os 50 estados do país podem gerar essa fonte de energia sustentável. A notícia é importante, na medida que o padrão atual de torres de concreto para a aplicação em energia eólica, nos Estados Unidos, é de 80 metros. O estudo foi coordenado por Sri Sritharan, professor da Faculdade de Engenharia da universidade citada. O pesquisador também ensina engenharia civil, construção e meio ambiente, além de ser o vice-assistente adjunto para iniciativas estratégicas.

De acordo com ele, a ampliação da altura das torres que sustentam as turbinas eólicas também favorece o aumento de capacidade de geração. Sritharan lembra que os ventos em alturas maiores, em geral, são mais fortes e mais consistentes, mesmo em estados favorecidos nessa área, incluindo o próprio Iowa e o Texas. Segundo ele, um aumento de 20 metros na altura de uma torre criaria um incremento de 10% na produção de energia nas instalações do estado do Iowa. Sabendo desse fato, Sritharan liderou o desenvolvimento de novas tecnologias para construção de torres de concreto capazes de alcançar essas alturas. A iniciativa do pesquisador levou à criação da tecnologia Hexcrete, que pode, inclusive, ser combinada com a tecnologia tubular de aço para criar torres híbridas.

Resumidamente, a ideia básica da Hexcrete é que ela seja montada em painéis pré-moldados e colunas feitas com concreto de alta resistência ou de ultradesempenho. Os painéis e colunas podem ser moldados em tamanhos fáceis de serem carregados em caminhões e seriam amarrados no local por cabos para formar células em forma de hexágono. Para a instalação em campo, os empreendedores podem usar um guindaste que empilha as células, formando torres de até 140 metros.

Realidade

Os dados acima não são uma simulação e sim o resultado de 18 meses de estudo, com fundos do Departamento de Energia dos Estados Unidos (US$ 1 milhão) e mais US$ 83,5 mil do Iowa Energy Center, além de outros US$ 22,5 mil de contribuições da Lafarge North America Inc, baseada em Calgary, no Canadá. Os parceiros da indústria também incluem o centro de Tecnologia Corporativa da Siemens, em Princeton, o Coreslab Structures, de Nebraska e a E BergerABAM, do estado do Washington.

Entre as atividades coordenadas por Sritharan e seu grupo de pesquisa incluiu-se o teste em uma secção da estrutura de concreto, montada com 100.000 libras de força por mais de 2 milhões de ciclos. Nota: a secção passou no teste de fadiga. Os pesquisadores também testaram uma secção transversal completa de uma célula de torre para cargas operacionais e cargas extremas para uma turbina Siemens de 2,3 megawatts. Mais uma vez, a Hexcrete passou na avaliação.

"O teste foi muito bem-sucedido", disse Sritharan. "Ele mostrou que o sistema funcionará como esperamos. Não há preocupações sobre as conexões de cabo ou os painéis e colunas de concreto", afirmou o pesquisador em comunicação oficial da Iowa State University. Baseada nas avaliações, o professor afirma que a opção Hexcrete pode ser aplicada em torres com alturas de 120 a 140 metros, sendo competitivas comercialmente.

Os especialistas usaram modelos do National Renewable Energy Laboratory para calcular o custo de energia nivelado, o que significa o custo total da instalação e operação de um projeto de energia ao longo da vida esperada. Eles também trabalharam com uma dúzia de empresas de energia eólica para avaliar os modelos e confirmar que os achados econômicos foram realistas.

Sritharan disse que os modelos que mostraram usando a tecnologia Hexcrete para construir torres de turbinas eólicas de 120 a 140 metros podem baixar os custos nivelados de 10 a 18 por cento em comparação aos custos das atuais tecnologias de 80 metros. Com o laboratório e os estudos econômicos mostrando resultados positivos, o pesquisador americano está trabalhando para formar uma parceria universidade-indústria para construir um protótipo de torre Hexcrete.

A torre protótipo teria provavelmente de 100 a 120 metros de altura e poderia ser inteiramente de concreto ou uma estrutura híbrida, com uma base de Hexcrete e um topo de aço tubular. O tempo de construção – desde que haja financiamento adequado – envolveria cerca de um ano, sendo claro um protótipo. A região escolhida nos Estados Unidos? O Sudeste. E há uma razão para isso: os mapas de ventos atuais mostram, por exemplo, pouco potencial de geração eólica no Alabama, considerando alturas convencionais de 80 metros. Com 110 metros, as torres para turbinas eólicas subiriam o potencial do estado, principalmente no nordeste. Já com 140 metros de altura, a geração eólica torna-se viável para todo o Alabama. "Torres altas podem adicionar mais capacidade de energia renovável em todos os estados de todo o país”, conclui disse Sritharan.