p As ondas do oceano representam uma fonte abundante de energia renovável. Mas para melhor usar este recurso natural, os conversores de energia das ondas precisam ser capazes de lidar fisicamente com ondas do mar de diferentes intensidades sem virar. p Os pesquisadores da Texas A&M University desenvolveram ferramentas analíticas que podem ajudar a caracterizar os movimentos de dispositivos de energia das ondas flutuantes, mas ancorados. Ao contrário de simulações complicadas que são caras e demoradas, eles disseram que sua técnica é rápida, mas preciso o suficiente para estimar se os dispositivos de energia das ondas funcionarão em um ambiente oceânico em constante mudança.

p "Os conversores de energia das ondas precisam aproveitar as vantagens dos grandes movimentos das ondas para gerar eletricidade. Mas, quando chega uma grande tempestade, voce nao quer grande onda, movimentos do vento e da corrente para destruir esses dispositivos, "disse o Dr. Jeffrey Falzarano, professor do Departamento de Engenharia Oceânica. "Desenvolvemos ferramentas analíticas muito mais simples para julgar o desempenho desses dispositivos em um ambiente oceânico dinâmico, sem a necessidade de uma grande quantidade de simulações ou testes de modelo físico que levam muito tempo para serem executados e têm um custo proibitivo."

p As ferramentas matemáticas são descritas online na revista Navios e estruturas offshore em julho.

p Os dispositivos de energia das ondas funcionam em dois modos. No "modo normal, "eles convertem a energia das ondas gigantes em eletricidade. Assim, este modo determina em grande parte se o design do dispositivo de energia das ondas é economicamente eficiente. Contudo, no modo de "sobrevivência", ou quando as ondas incidentes causam grandes movimentos nos dispositivos de energia das ondas, o desempenho dos dispositivos de energia das ondas é amplamente determinado por um sistema de amarrações que ancoram os dispositivos a um local no fundo do corpo d'água.

p As amarras podem ser de vários tipos, incluindo cais e boias de ancoragem, e podem ser organizados em diferentes configurações. Além disso, existem variações consideráveis ​​na forma dos dispositivos de energia das ondas, fazer a previsão de se o dispositivo irá virar não trivial.

p "Os navios vêm em uma variedade de formas e tamanhos; petroleiros, por exemplo, são muito diferentes dos navios de pesca ou outros navios militares. Essas diferentes geometrias afetam o movimento do navio na água, "disse Falzarano." Da mesma forma, a forma dos dispositivos de energia das ondas pode ser bastante diversa. "

p Para a análise, Hao Wang, Aluno de pós-graduação de Falzarano, usou um dispositivo cilíndrico de energia das ondas. Esta forma genérica permitiu aos pesquisadores simplificar o problema de previsão e estender sua análise para outros conversores de onda de energia de forma semelhante. Ele também considerou três configurações de amarração.

p Hao usou dois métodos analíticos, as abordagens de Markov e Melnikov, para prever os riscos de virar sob excitação aleatória. Mais especificamente, usando informações da geometria do dispositivo de energia das ondas, a configuração do sistema de amarração e as propriedades das ondas gigantes, os métodos produzem um gráfico contendo uma região semelhante a um envelope. Intuitivamente, se as ondas forem muito grandes, como durante uma tempestade, e a embarcação flutuante escapa deste envelope, provavelmente vai girar.

p Os pesquisadores notaram que, embora os modelos analíticos fossem completamente diferentes, eles produziram quase os mesmos resultados, validando seu mérito e precisão. Eles também disseram que sua abordagem matemática pode ser aplicada para avaliar o desempenho de outros dispositivos flutuantes, como turbinas eólicas flutuantes.

p "A plataforma de uma turbina eólica flutuante é a mesma dos dispositivos de energia das ondas, e assim as turbinas flutuantes também podem formar um pólo ou virar se as ondas estiverem muito altas, "disse Falzarano." Meu grupo tem sido líder no desenvolvimento de métodos para prever a estabilidade de navios. Agora estamos tentando aplicar essas abordagens às energias renováveis, dispositivos de energia flutuante. "