Aproveitando o poder da energia das ondas

Cargas pesadas e movimentos de rotação lenta foram os desafios quando a CorPower Ocean estava procurando soluções de rolamentos para seu conversor líder mundial de energia das ondas. Em breve, o primeiro conversor em grande escala estará pronto para testes com rolamentos inteligentes da SKF.

 

A energia das ondas é uma das maiores fontes de energia limpa do mundo, com o potencial de atender a 10% das necessidades totais de energia do mundo. No momento, um projeto líder mundial de energia das ondas está em andamento nas instalações da CorPower Ocean em Estocolmo na Suécia.

“O que torna a energia das ondas particularmente empolgante é que ela tem um perfil de produção mais consistente e, portanto, pode desempenhar um papel altamente significativo na transição para um sistema de energia 100% renovável, substituindo a energia de base, como carvão e energia nuclear”, diz Patrik Möller, CEO da CorPower Ocean.

A CorPower Ocean foi fundada em 2010 e, após vários ciclos de aprendizagem, desenvolveu um conversor inicial em grande escala. O conversor foi avaliado na plataforma de testes da empresa no verão de 2022 e foi colocado no oceano ao longo da costa de Portugal no outono de 2022. O objetivo agora é lançar um produto comercial finalizado no mercado mundial em 2024.

“Pretendemos nos tornar uma grande empresa de exportação sueca que constrói e fornece conversores de energia das ondas, e vemos um incrível potencial de volume para essa tecnologia”, diz Möller.

 

Ajuda necessária

Um parceiro no projeto é a SKF, que se juntou ao projeto mais cedo para fornecer assistência com os vários tipos de rolamentos, lubrificação e monitoramento necessários. “Enfrentamos desafios no início – movimentos de rotação lenta e cargas extremas”, diz Jacob Ljungbäck, engenheiro mecânico da CorPower Ocean, responsável pelo projeto de parte do produto.

Quando Ljungbäck usou a calculadora on-line da SKF e alimentou os valores de cargas e velocidades de rotação, o programa retornou uma mensagem de erro. “Percebi que precisava de um pouco mais de ajuda”, diz ele, “e entrei em contato com a SKF”.

Ljungbäck finalmente chegou a Yvonne Rydberg, engenheira de aplicação da SKF. Rydberg lembra: “Foi um verdadeiro deleite para mim, como engenheira de aplicação, fazer parte deste projeto nessa fase inicial. Se você entra mais tarde, há o risco de que você trabalhe mais na resolução de problemas, mas neste caso fizemos parte disso desde o início e poderíamos realmente contribuir com nosso know-how enquanto o conceito estava sendo desenvolvido.”

 

Workshop na SKF

No início, houve contato muito próximo por telefone e trocas de e-mail, e inúmeras perguntas surgiram. Para avançar e haver um progresso real, um workshop foi organizado na SKF em Gotemburgo.

“Levamos um dia inteiro para explorar o rolamento como um todo – desde o tipo de rolamento, soluções de vedação e tamanho do rolamento até a lubrificação e a instalação”, diz Rydberg. “Amarramos muitas pontas soltas lá.”

Ljungbäck também achou o workshop muito útil. “Para mim, foi incrivelmente útil sentar e passar por todo o rolamento de uma só vez”, diz ele. “Certamente economizou várias semanas para nós na fase de desenvolvimento.”

Durante o workshop, o grupo identificou uma solução básica que parecia promissora e que lançou as fundações para uma série de modelos. “No total, desenvolvemos quatro modelos de rolamentos que estamos testando agora”, diz Ljungbäck. “A ideia é obter ajuda da SKF mais tarde e avaliar os rolamentos para encontrar a solução de rolamentos mais econômica que funcione para nossa aplicação.”

Na SKF, Rydberg está ansiosa pela continuação do projeto e enfatiza o valor de ingressar em um estágio tão inicial de desenvolvimento, quando poucos parâmetros foram definidos. “Nesse ponto, podemos oferecer o máximo de valor, e o cliente realmente se beneficia do nosso know-how coletivo.”

Vantagens da colaboração estreita

Para os clientes, a estreita colaboração com a SKF em um estágio inicial de um processo de projeto gera muitas vantagens:

– Foca-se no objetivo ou na visão: indo além da simples resolução de problemas.

– Vantagens de custo: identificando as soluções comerciais certas para a tarefa.

– Economia de tempo: permitindo uma verificação mais rápida de que as escolhas feitas e a solução usada estão corretas.

– Utilização de capacidades: obtendo acesso ao know-how e à experiência coletiva da SKF.

Energia das ondas – potencial futuro

A energia das ondas é uma enorme fonte potencial de energia verde. O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas acredita que a energia das ondas poderia gerar quase 30.000 TWh por ano, 10 vezes mais do que o consumo anual de eletricidade da Europa.

A energia das ondas poderia gerar energia em escala industrial e ser combinada com outras fontes renováveis, como correntes de maré e turbinas eólicas. É uma fonte potencial de energia limpa para ilhas remotas e lugares onde não existe infraestrutura de rede e para indústrias offshore, tais como fazendas de piscicultura e plataformas de petróleo e gás.

“A energia das ondas é ainda um dos maiores recursos verdes inexplorados da Terra, com um grande potencial para ser explorada comercialmente nos próximos anos”, diz Michael Baumann, gerente comercial global de aplicações para energia oceânica da SKF.

A costa oeste da América do Norte e do Sul e grandes partes do Mar do Norte na Europa são áreas promissoras para a exploração de energia das ondas.

As tecnologias de energia das ondas, como a CorPower, estão atualmente menos maduras do que as tecnologias de turbinas das correntes de maré. No entanto, o potencial da energia das ondas é muito maior do que o da energia das marés.

Até agora, vários protótipos de energia das ondas foram testados em condições adversas de mar. A energia das ondas está nos estágios iniciais de desenvolvimento, de modo que o custo é relativamente alto, mas há um potencial significativo para redução. Essas tecnologias devem provar que podem funcionar de forma confiável, com o potencial de ter um custo nivelado de energia (LCoE) competitivo com o da energia eólica offshore.

A iniciativa Green Deal da União Européia, com o programa de Pesquisa & Desenvolvimento Horizon, está fornecendo um financiamento significativo para as tecnologias das ondas e das marés. Sua primeira meta é instalar 100 MW de capacidade de energia oceânica – expandindo isso para 1 GW até 2030.

Por sua vez, a SKF está integrando componentes de indústrias sinérgicas, como naval, eólica, petróleo e gás e hidrelétrica, para superar alguns dos obstáculos técnicos da energia das ondas.

Projeto CorPower ocean – progresso até o momento:

A CorPower conduziu o “teste de ironman” envolvendo operação contínua e exposição a todas as formas concebíveis de condições de ondas, incluindo ondas de tempestade extremas.

A empresa concluiu os preparativos no local de testes em Agucadoura, Portugal, incluindo a instalação de âncoras UMACK e um cabo de transmissão de 6,2 quilómetros, além da renovação/modernização da subestação.

Ela concluiu também o grupo motopropulsor, que foi transportado da Suécia para Portugal para ser integrado na boia composta.