Uma nova tese de mestrado mostra que uma solução renovável de energia eólica e solar pode reduzir as emissões em 50 por cento e, ao mesmo tempo, aumentar a lucratividade.

Quando o aluno de mestrado Helleik L. Syse começou a investigar o consumo de energia da fazenda de peixes Teistholmen fora de Stavanger, ele logo descobriu que o setor consumia muito mais energia do que o esperado.

Uma fazenda de peixes de médio porte com geradores a diesel emite anualmente a mesma quantidade de CO2 que 70 carros particulares.

“O que requer muita energia é o próprio processo de alimentação, onde várias toneladas de pelotas são transportadas através de mangueiras usando ar comprimido para as gaiolas marítimas, "explica Syse.

Hoje, cerca de metade das fazendas de peixes ao longo da costa norueguesa dependem de geradores a diesel para produzir a eletricidade necessária. A outra metade está conectada à rede elétrica, através de um cabo marítimo.

Crescimento da indústria significa padrões mais rígidos

A indústria da aquicultura está crescendo rapidamente. Fazendas maiores em alto-mar são a tendência.

"No futuro, as fazendas serão localizadas longe do mar. Eles vão consumir mais energia, e conectá-los à rede elétrica onshore será um desafio. A indústria também enfrentará padrões de emissão de CO2 mais rígidos, diz o professor associado Siri Kalvig da Universidade de Stavanger.

“Uma possibilidade é a indústria da aquicultura usar soluções de energia renovável para sistemas fora da rede, ou seja, sistemas de energia auto-suficientes, como uma fazenda de peixes no mar, "ela continua.

Kalvig é chefe da Rede de Pesquisa para Energia Sustentável da UiS e IRIS, e ela é co-proprietária do Gwind. Esta empresa foi criada com base em pesquisas feitas na UiS, e explora as possibilidades de soluções renováveis ​​híbridas em faróis e fazendas de peixes ao longo da costa norueguesa.

Em junho de 2016, Kalvig atribuiu ao aluno de mestrado Syse a tarefa de avaliar várias fontes de energia para o fornecimento de eletricidade a fazendas de peixes.

Syse, que na época estava estudando sistemas de energia renovável na Universidade de Strathclyde, na Escócia, não conseguiu encontrar muitos estudos relevantes que tratassem do fornecimento de energia renovável a pisciculturas. Também não houve estudos abertos que analisaram o consumo de energia das fazendas de peixes norueguesas.

Ele, portanto, teve que visitar uma fazenda de verdade e descobrir por si mesmo.

Energia intensiva

Em junho de 2016, Helleik L. Syse foi desafiado a estudar como as fazendas de peixes podem se beneficiar de soluções de energia renovável. As respostas que ele encontrou são boas notícias para a indústria de energia eólica offshore.

Usando dados da piscicultura e informações de custo fornecidas pelo CEO da Gwind, Syse aplicou ferramentas de simulação de energia para sua análise.

"A vantagem de usar essa ferramenta é que você pode testar milhões de combinações para encontrar o sistema de energia ideal para cada fazenda individual, "diz Syse.

A sua dissertação de mestrado apresenta três formas diferentes de abastecer uma piscicultura com eletricidade:um sistema diesel puro, um sistema de energia híbrido e um sistema de energia 100 por cento renovável.

Syse descobriu que os sistemas a diesel atualmente em uso geram altos custos e emissões consideráveis.

Uma fazenda de peixes típica tem emissões de CO2 em torno de 120, 000 kg por ano, além de emissões de outros gases e partículas de fuligem.

"Quase 500 fazendas de peixes na Noruega funcionam com geradores a diesel, que somam para criar emissões substanciais, "explica Syse.

100 por cento de energia renovável não é lucrativa

Syse primeiro olhou para a possibilidade de fornecer 100 por cento de energia renovável a uma piscicultura. Várias fontes potenciais de energia foram avaliadas, incluindo a energia das ondas, energia das marés, eólica e solar.

Ele descobriu que combinar turbinas eólicas, Painéis fotovoláticos (painéis fotovoltaicos) e baterias foi a solução mais eficiente do mercado atual.

"Para fazer uma piscicultura com um sistema de energia 100 por cento renovável funcionar, requer um excesso de capacidade de turbinas eólicas, Painéis fotovoltaicos e baterias para garantir uma operação contínua. Só então o sistema será capaz de lidar com períodos de pouco vento e luz solar, "diz Syse.

“Isso acarreta custos altíssimos se eles querem se desfazer de todo o gerador a diesel. Portanto, não é lucrativo no mercado atual, "conclui.

Uma solução híbrida funciona melhor

O sistema que fornecia eletricidade com o menor custo era um sistema de energia híbrido que combinava a energia solar, energia eólica e bateria com um gerador a diesel para backup.

“As energias renováveis, como solar e eólica, dependem do vento e das condições meteorológicas. Uma piscicultura requer fornecimento constante de energia. Se usarmos energia renovável e mantivermos os geradores a diesel para backup, não há necessidade de excesso de capacidade de turbinas eólicas e painéis fotovoltaicos. Tem um custo menor, e também alcançamos uma redução considerável das emissões de CO2, "Syse conclui.

O aluno de mestrado estimou que, ao usar turbinas eólicas e painéis fotovoltaicos, além de um gerador a diesel para lidar com os picos de energia, fazendas podem reduzir suas emissões de CO2 em quase 50 por cento, e uma piscicultura típica poderá, ao mesmo tempo, cortar custos em 16 por cento.

"Ao mudar para biodiesel ou biogás produzido de forma sustentável para alimentar o gerador, a fazenda de peixes poderia cortar todos os combustíveis fósseis, "diz Syse, cujos supervisores para a tese de mestrado foram Siri Kalvig na UiS e Paul Tuohy na Universidade de Strathclyde.

Mercado lucrativo para a energia eólica na Noruega

Hoje, o ex-aluno de bacharelado em engenharia de petróleo na UiS trabalha na Gwind como engenheiro de projetos.

"O que é mais importante para mim, UiS e Gwind é que esta solução pode ser economicamente viável no mercado de hoje e não em algum momento no futuro. Podemos reduzir as emissões consideravelmente sem nenhum custo extra. Tendo em vista o mercado atual, sistemas híbridos parecem ser uma solução muito boa para expulsar o diesel, "diz Syse.

Kalvig está entusiasmado com as descobertas.

“Aqui, identificamos um mercado potencial lucrativo para a energia eólica offshore na Noruega. Isso é exatamente o que a indústria precisa.

Kalvig acredita que o mercado de soluções de energia verde na pesca crescerá e prevê um trampolim norueguês para soluções inovadoras em energia eólica offshore e energia solar no mar.

“Precisamos de um mercado na Noruega para o desenvolvimento de novas tecnologias, e a indústria de piscicultura pode se tornar um mercado promissor para o desenvolvimento da energia eólica, "conclui Kalvig.