Mackenzie inova na otimização de turbinas eólicas
Em tempos em que a busca por novas matrizes energéticas está em alta, pensar em alternativas que garantam melhor aproveitamento e produção de energia limpa se faz necessário. Um aparelho criado para um Trabalho de Conclusão de Curso da Escola de Engenharia (EE) da UPM promete uma otimização da energia gerada em turbinas eólicas do tipo Darrieus. O projeto foi desenvolvido pelos mackenzistas Rodrigo Carvalho, Caio Impellizieri e Gustavo Tietzmann.
Apesar da energia eólica já ser bastante utilizada, a grande maioria é obtida por meio de turbinas de eixo horizontal, ideais para aplicações de larga escala e de maior eficiência; mas provocam poluição sonora e visual e por isso são instaladas em regiões distantes dos grandes centros urbanos. Por outro lado, as turbinas de eixo vertical são menores e utilizadas para aplicações de baixa escala, como o uso residencial.
Os três mackenzistas explicam que criaram um acessório para garantir melhor aproveitamento do vento e reduzir as desvantagens da utilização da turbina de eixo vertical, que podem funcionar por forças de arrasto (turbinas do tipo Savonius) e de sustentação (turbinas do tipo Darrieus). O aparelho criado no Mackenzie é voltado especificamente para o tipo Darrieus de hélices helicoidais, mas, segundo os inventores, pode ser aplicado a todas as turbinas de eixo vertical.
As turbinas do tipo Darrieus funcionam com hélices que possuem um perfil de asa (análogo ao das asas de aviões) e que, quando “cortam” o vento, geram uma zona de alta pressão e uma de baixa pressão. Elas possuem diversas vantagens em relação às de eixo horizontal: são menores, mais leves, menos ruidosas e possuem um sistema de controle mais simples. Por outro lado, isso traz desvantagens, como a baixa eficiência e necessidade de um motor de partida para vencer a inércia. “Nossa invenção atacou essas desvantagens”, aponta Carvalho.
O aparelho é instalado sobre turbinas já operantes, encarregado de canalizar o vento para otimizar o fluxo de ar que passa pela turbina. “Reduzindo o fluxo nas seções da turbina onde o ganho de velocidade é negligente ou negativo e direcionando esse fluxo para as seções onde o ganho é máximo, conseguimos observar um aumento significativo (na ordem de 150%–200%) da eficiência da turbina, utilizando um dispositivo puramente mecânico (sem necessidade de sistemas complexos de controle)”, explica Rodrigo Carvalho.
A melhoria se baseia em introduzir um defletor de vento que tem por objetivo canalizar o vento para otimizar as forças de sustentação, enquanto auxilia na redução das forças de arrasto contrárias ao movimento da turbina. Além disso, o defletor permite que a rotação do aerogerador comece sem um motor de corrente alternada (como é feito nos modelos atuais), zerando seu consumo de energia.
