Nem todo mundo sabe disso mas hoje as turbinas eólicas têm tipicamente por volta de 80 metros de altura e não consegue-se uma altura maior por falta de materiais suficiente leves e resistentes, ao mesmo tempo. Muito se tem estudado e se sabe sobre as muitas vantagens em fazê-las mais altas, fazendo-as chegar aos 140 metros já que, conforme aumenta a altitude, os ventos tornam-se mais fortes e mais consistentes.

Porém, para que as torres sejam mais altas e ainda suportem esses ventos mais fortes, os materiais com os quais elas são construídas também devem ser reforçados por abordagens que precisam compatibilizar requisitos conflitantes – como materiais mais fortes e mais leves.

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Sri Sritharan e seus colegas da Universidade do Estado de Iowa, nos EUA, batizaram sua tecnologia de “Hexcoreto” – devido à forma hexagonal da estrutura de concreto -, que tem a grande vantagem de poder ser combinada com a técnica tubular de aço para criar torres híbridas para turbinas eólicas que podem ser fabricadas de forma modular e montadas no local de utilização.

Torre eólica modular

O conceito básico do Hexocreto é uma estrutura montada na forma de colunas e painéis premoldados, feitos com concreto de alta resistência. Esses painéis e colunas podem ser moldados em dimensões adequadas para serem transportados por caminhões. No local de instalação, eles são conectados por cabos para formar células hexagonais e depois empilhados por um guindaste para formar torres de até 140 metros de altura.

Sri Sritharan, professor de engenharia civil, construção e engenharia ambiental da Universidade Estadual de Iowa, e membro da Iniciativa de Energia Eólica da Faculdade de Engenharia, disse que a seção transversal da torre não teve problemas para resistir às cargas e a análise de dados preliminares confirma essa observação.

O teste de fadiga está em andamento sem danos detectados após quase 200.000 ciclos de carga.

“É justo dizer que esses testes foram um sucesso”, disse Sritharan. “Eu acho que fizemos grandes progressos na validação de um novo conceito de uso de concreto pré-fabricado para torres de turbinas eólicas mais altas”.

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As seções de teste não são nada semelhantes às torres de turbina de vento de aço de 80 metros que você vê em todo o campo de Iowa. São colunas e painéis pré-fabricados facilmente transportáveis ​​feitos de concreto de alta resistência ou ultra-alto desempenho. Essas colunas e painéis são ligados por cabos para formar células hexagonais que podem ser empilhadas verticalmente para formar torres tão altas quanto 140 metros.

Os engenheiros também testaram uma seção transversal de uma célula em escala real dimensionada para uma turbina de 2,3 megawatts. O Hexocreto passou com louvor pelos dois.

“O teste foi muito bem-sucedido. Ele mostrou que o sistema irá funcionar como esperamos. Não há preocupações com as conexões por cabo ou com os painéis e colunas de concreto,” disse Sritharan.

Protótipo

A tecnologia também parece boa nas primeiras avaliações econômicas, podendo reduzir os custos da energia gerada por turbinas de 120 a 140 metros de altura em até 18% em relação às turbinas de 80 metros.

“Nosso estudo mostra que a opção Hexcreto para alturas de 120 a 140 metros será competitiva em termos de custos”, disse Sritharan.

Com os testes em laboratório e os estudos econômicos mostrando resultados animadores, a equipe agora está trabalhando para formar uma parceria universidade-indústria para construir um protótipo da torre.

Vantagens

As principais vantagens do sistema são:

  • As peças de concreto pré-moldado podem ser facilmente transportadas e montadas no local;
  • As torres de concreto podem chegar além de 80 metros, proporcionando às empresas de energia acesso aos ventos mais rápidos e estáveis ​​a 100 metros e mais.
  • As torres mais altas permitem a colheita de energia eólica nas regiões onde a demanda de energia é alta e os ventos favoráveis ​​são apenas acima de 100 metros.
  • Hexocreto ajuda a reduzir o custo da energia eólica cortando os custos de produção e transporte das torres em até 18%.

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Fontes:

  • http://www.news.iastate.edu/news/2015/11/10/tallertowers
  • http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=concreto-especial-fara-turbinas-eolicas-chegarem-140-metros&id=010170170913#.Wcl0IciGPDd

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