Americanos projetam gigantescas torres eólicas offshore com pás de 200 metros

Os Laboratórios Nacionais de Sandia (SNL), em Albuquerque, no Novo México, juntamente com outros institutos de investigação e universidades norte-americanos têm atualmente em curso um programa avançado de construção de torres eólicas de muito grande escala. As torres utilizarão Rotores Segmentados Metamórficos de Baixo Peso (SUMR) com pás de 200 metros de comprimento, cerca de duas vezes maiores do que qualquer pá atualmente existente.

A equipa inclui igualmente investigadores da Universidade da Virgínia, Universidade de Illinois, Universidade do Colorado, Escola de Minas do Colorado e Laboratório Nacional de Energias Renováveis e conta com o patrocínio do Departamento de Energia (DOE) e de grandes empresas particulares como a Dominion Resources, General Electric Co., Siemens AG ou Vestas.

As turbinas serão capazes de uma produção de 50-megawatt (MW) e, de acordo com os investigadores, tirarão proveito da economia de escala, ultrapassando em muito a rentabilidade das atuais turbinas de 13 MW que fazem uso de pás de 100 metros de comprimento.

Devido à sua incrível dimensão, as novas pás estarão sujeitas a grandes esforços internos, pelo que o a otimização do seu dimensionamento é fundamental. Para tal os engenheiros norte-americanos estão a recorrer a modelos de simulação estrutural avançados que permitem obter uma redistribuição e alinhamento de cargas que possibilite a minimização dos fenómenos de fadiga estrutural.

Ao contrário das pás convencionais, que são fabricadas numa única peça para garantir a sua rigidez e integridade estrutural, as novas pás serão fabricadas em secções. Estas secções serão transportadas individualmente e assembladas in-situ.
Isto permitirá uma redução significativa dos custos logísticos durante a execução e a utilização de equipamento de transporte e montagem convencional.

As nova mega-turbinas com rotores SUMR são orientadas, ao contrário das tradicionais, a favor do vento. A geometria e posição relativa das pás tem um design orgânico, inspirado na forma como as folhas de palmeira se comportam durante uma tempestade.
Sob a ação de ventos fortes as pás são fletidas e alinhadas na direção do vento, o que permite a redução de danos estruturais. Quando a velocidade do vento retoma valores normais, as pás abrem e estendem-se de forma a maximizar a produção de energia.
É esta dinâmica adaptável que possibilita a redução ativa dos esforços durante a operação das turbinas e que permite que as novas pás possam ser fabricadas em segmentos.

Fonte: Laboratórios Nacionais de Sandia

Outros artigos interessantes: