Embora o setor de energia oceânica ainda esteja em um estágio inicial de desenvolvimento, um novo relatório analisa dez futuras tecnologias emergentes para gerar energia a partir das marés e ondas do oceano.

Uma abordagem de sistemas integrados é necessária para sua comercialização bem-sucedida.

Ainda é preciso um nível quase de fantasia de ficção científica para imaginar que podemos usar o movimento permanente dos oceanos para fornecer energia às nossas cidades e casas.

Ainda, essas ideias estão em mesas de design, passando por demonstrações de viabilidade, para um possível sucesso comercial.

Mudar para tecnologias de energia oceânica economicamente viáveis ​​é um grande passo para a descarbonização e o crescimento da economia azul em muitas áreas costeiras.

Com apenas 17 MW em comparação com 15,8 GW de vento offshore de capacidade operacional instalada em águas europeias, principalmente como demonstração ou projetos pré-comerciais inéditos, cada solução tecnológica proposta para preencher a lacuna entre o estágio de P&D e a comercialização de dispositivos de energia oceânica pode ser vista, por enquanto, como uma futura tecnologia emergente.

Como parte do projeto interno do Observatório de Energia de Baixo Carbono (LCEO) da Comissão Europeia, o Centro Comum de Pesquisa (JRC) está desenvolvendo um inventário de Tecnologias Emergentes do Futuro relevantes para o fornecimento de energia.

30 especialistas em energia oceânica analisaram as necessidades do setor, e o tipo de inovação para preencher a lacuna com o mercado.

O novo relatório, Futuras tecnologias emergentes para o setor de energia oceânica:inovação e mudanças de jogo oferecem aos formuladores de políticas e todas as outras partes interessadas da energia oceânica uma série de inovações que podem trazer a energia oceânica para o mercado, mas ainda precisa de mais P&D, apoiado por privado, financiamento nacional ou europeu, e isso ajudaria a manter a liderança europeia neste setor emergente.

Os especialistas descrevem o estado de avanço de cada uma das famílias de tecnologia, vantagens, limitações tecnológicas, bem como seu nível de preparação de tecnologia.

Setor emergente repleto de ideias

Na Europa, uma grande variedade de conceitos foi desenvolvida para a conversão de energia do oceano, com mais de 200 dispositivos diferentes propostos.

Os especialistas falam sobre dez famílias de tecnologia de energia oceânica, que agrupam conversores de ondas ou marés, subsistemas e componentes que são caracterizados por um princípio operacional ou de projeto comum.

Energia das marés

Em termos de velocidade de desenvolvimento, a primeira geração de conversores de energia das marés lidera o grupo.

Eles alcançaram a fase pré-comercial com a capacidade instalada total de cerca de 12 MW na Europa e a velocidade de desenvolvimento é média, com os dispositivos atingindo a maturidade após mais de 10 anos de P&D.

Dispositivos de maré flutuantes não requerem sistemas de fundação pesados ​​e caros.

A velocidade de desenvolvimento da tecnologia é média / rápida (ou seja, entre menos de 5 a 15 anos), com algumas plataformas flutuantes de maré já em estágio avançado de desenvolvimento.

Os conversores de energia das marés de terceira geração extraem energia de um fluxo de maré ou água usando as velas, pipas, ou simular o movimento dos peixes nadando.

A velocidade de desenvolvimento é média / rápida, e é afetado pelo desenvolvimento de materiais e tecnologia auxiliar.

Energia das ondas

Quanto à energia das ondas, a pesquisa remonta a 40 anos.

A disponibilidade de instalações de teste e novas ferramentas computacionais estão tornando a pesquisa mais acessível e abrindo novas oportunidades que levam a uma nova abordagem para a primeira geração de conceitos de energia das ondas.

O avanço da inteligência artificial e dos algoritmos de aprendizagem oferece uma oportunidade para o desenvolvimento de projetos mais eficientes.

A velocidade de desenvolvimento está na faixa média-lenta.

Novos conceitos de energia das ondas exploram a flexibilidade do material e as velocidades orbitais das partículas de água para converter a energia das ondas em eletricidade.

Eles são caracterizados por uma simplicidade geral de design em comparação com os dispositivos de energia das ondas de primeira geração.

No entanto, eles estão nos estágios iniciais de desenvolvimento, sem dispositivo instalado em mar real e a classificação de potência máxima para o dispositivo ainda a ser identificada.

Decolagem inovadora de energia das marés e das ondas

Este grande grupo de diferentes abordagens sobre como extrair energia do oceano e convertê-la em eletricidade oferece muitas possibilidades de inovação e desbloqueio do potencial da energia dos oceanos na Europa.

Condução direta, os sistemas hidráulicos e de inércia são mais avançados.

Os sistemas mecânicos podem estar em um ritmo relativamente rápido, enquanto os elastômeros dielétricos oferecem alta velocidade de desenvolvimento, mas requerem mais P&D.

Mais informações sobre esses conceitos estão disponíveis por meio do projeto Marinet 2 P Horizon 2020, o programa Wave Energy Scotland e a lista do European Marine Energy Centre de tecnologias de energia das ondas e das marés.

Conclusões e recomendações para trabalhos futuros

Uma abordagem de sistemas integrados é necessária para desenvolver sistemas de energia marinha bem-sucedidos; portanto, é recomendável a colaboração com a indústria e o envolvimento com fabricantes de equipamentos originais desde o estágio inicial de desenvolvimento.

Os recursos e os requisitos do sistema devem ser definidos de maneira adequada e transparentes para aumentar a eficácia do desenvolvimento de tecnologias emergentes no futuro e a aplicabilidade às tecnologias de energia oceânica.

A transferibilidade de soluções de outro setor, assim como o desenvolvimento de novas tecnologias e materiais podem ter um impacto significativo na velocidade de desenvolvimento de futuras tecnologias emergentes para a energia oceânica.

O impacto das futuras tecnologias emergentes deve ser colocado no contexto das prioridades para o setor de energia dos oceanos, conforme identificado através do Mapa da Energia do Oceano e do Plano de Implementação do Plano SET.

É necessária uma análise mais aprofundada para priorizar quais opções poderiam ter o maior impacto no setor no cumprimento das metas de curto prazo (metas de 2025) e ambições de longo prazo (100 GW de capacidade instalada até 2050).

Este relatório compila os resultados de um workshop internacional sobre tecnologias emergentes de energia, realizado em março de 2019.