As várias energias do oceano - Parte I

Têm sido associadas aos oceanos diversas formas de energias potencialmente utilizáveis. Não serão aqui considerados os recursos energéticos abaixo do fundo (combustíveis fósseis offshore) ou acima da água (energia eólica offshore).

- Energia das marés: Tecnologia convencional, associada aos aproveitamentos hidroeléctricos de baixa queda e à construção de protecções costeiras e portuárias. A inexistência de condições naturais favoráveis (amplitudes de marés superiores a cerca de 5 metros) torna esta tecnologia pouco interessante em Portugal.

- Diferencial térmico (Ocean Thermal Energy Conversion ou OTEC): Potencialmente interessante em regiões costeiras com águas superficiais relativamente quentes (em média superiores a 25-28°). De interesse praticamente nulo em Portugal.

- Gradiente salino: Tecnologia em fase inicial de desenvolvimento, potencialmente importante se for bem sucedida. Desconhece-se qualquer actividade de I&D em Portugal. Pode justificar-se o acompanhamento do seu desenvolvimento.

- Correntes marítimas. Essencialmente as que são devidas à acção das marés, e atingem velocidades relativamente elevadas (até cerca de 2 m/s em média) em zonas confinadas (em grande parte dos casos estreitos formados por ilhas). Tem vindo a despertar interesse crescente na Europa (protótipos financiados pela Comissão Europeia), em especial no Reino Unido e Itália. A tecnologia tem semelhanças com a das turbinas eólicas. Em Portugal, o recurso potencialmente utilizável é relativamente pequeno: apenas ocorrem velocidades minimamente interessantes em estuários, onde o aproveitamento desta energia pode ser ambientalmente sensível. Parece justificar-se fazer um estudo exploratório.

- Energia das ondas: A tecnologia (de energia dos oceanos) em que na última década mais se tem investido em termos de I&D, em especial na Europa e alguns outros países. As regiões costeiras portuguesas estão entre as que têm melhores condições naturais a nível europeu e mesmo mundial. Portugal conta-se entre os países pioneiros em I,D&D. Dois dos poucos protótipos de dimensão industrial estão em Portugal: um em fase inicial de operação (ilha do Pico) e outro em fase final de construção (Viana do Castelo). Genericamente, a tecnologia pode considerar-se em fase pré-comercial.O presente documento incide essencialmente sobre o aproveitamento da energia das ondas.

A tecnologia

A situação actual caracteriza-se por uma substancial variedade de dispositivos e métodos de extracção de energia das ondas, o que indica haver ainda um espaço relativamente amplo para desenvolvimento. Não se atingiu a situação de convergência para uma tecnologia dominante que caracteriza outras formas de energia mais convencionais (caso das turbinas de eixo horizontal para energia eólica). É possível que se venha a convergir para um pequeno número de soluções tecnológicas distintas, adequadas a situações diferentes (à semelhança dos vários tipos de turbinas hidráulicas apropriadas conforme a altura de queda).Têm sido propostos diversos critérios para classificar os sistemas de extracção de energia das ondas. Por simplicidade consideram-se apenas aqui dois grupos:

- Sistemas na costa (ou próximos da costa). Estão normalmente localizados em águas pouco profundas (8-20 m), apoiados directamente na costa, ou próximos dela (possivelmente associados a obras de protecção costeira ou molhes portuários). São por vezes considerados de primeira geração, por serem praticamente os únicos que atingiram a fase de protótipo. O sistema de coluna de água oscilante é o tipo mais bem sucedido. A tecnologia envolvida é relativamente convencional. A peça de equipamento mais específica é uma turbina de ar que acciona um gerador eléctrico. A central da ilha do Pico é deste tipo, tal como a igualmente recente central da ilha de Islay (Escócia). Os problemas de transporte de energia para terra e de acesso para manutenção são de relativamente fácil resolução. Em contrapartida, a localização depende dum conjunto de factores geomorfológicos favoráveis na vizinhança imediata da costa, e os bons locais para construção não abundam.

-Sistemas em águas profundas (offshore) (normalmente em profundidades de 25-50 m), por vezes designados de segunda geração. Têm sido estudados dispositivos muito variados, sem que pareça ter surgido um tipo que domine os restantes como o mais vantajoso e promissor. Em geral o órgão principal é um corpo oscilante flutuante ou, mais raramente, totalmente submerso. O sistema de extracção de energia pode ainda utilizar a turbina de ar, ou equipamentos mais sofisticados (sistemas óleo-hidráulicos, motores eléctricos lineares, etc.). O sistema AWS, com tecnologia essencialmente holandesa, é um dos raros que atingiram a fase de construção de protótipo. Os sistemas offshore estão menos dependentes das condições de costa, e (em longas séries ao longo da costa) são os mais adequados para o aproveitamento da energia das ondas em grande escala. As dificuldades associadas à sua maior complexidade, transporte de energia para terra, amarração ao fundo e acesso para manutenção têm impedido que o seu grau de desenvolvimento atingisse o da coluna de água oscilante.Uma boa eficiência de extracção de energia está associada condições de ressonância com as ondas, o que tem implicações sobre as dimensões máximas dos sistemas. Daqui resulta na prática que os sistemas (tal como na energia eólica) deverão ser modulares, com potências por unidade que não excedendo alguns megawatts, o que aponta para o fabrico em série. Qualquer que seja a tecnologia utilizada, a variabilidade da potência produzida está dependente da variabilidade do próprio recurso energético (sazonal, e com o estado de mar), à semelhança do que sucede com a energia eólica. As flutuações associadas à escala de tempo do período da onda (cerca de 10 segundos) podem ser mais ou menos bem filtradas, conforme o sistema e a sua capacidade de armazenamento de energia (por exemplo num volante de inércia). O impacto ambiental é variável conforme o tipo de sistema e, especialmente, a sua localização. Para os sistemas na costa o impacto é essencialmente visual. O principal impacto dos sistemas offshore está associado a interferências com a navegação e pesca. Nas explorações offshore em grande escala, é de prever alteração (embora provavelmente não muito significativa) do regime de agitação marítima que atinge a costa, com a consequente modificação do transporte de sedimentos. O impacto na vida marinha é provavelmente pouco significativo. Os sistemas de coluna de água oscilante, e outros utilizando turbina de ar, produzem ruído, que no entanto pode ser atenuado (se necessário) recorrendo a técnicas convencionais. Dum modo geral, a utilização da energia das ondas é uma tecnologia relativamente benigna do ponto de vista ambiental.