A empresa alemã GICON concluiu um dos projetos de engenharia mecânica mais notáveis no setor de energia eólica nos últimos anos, ao instalar um modelo protótipo na região de Schipkau com uma altura de eixo de 300 metros, fazendo com que a ponta da pá superior atingisse uma altura de quase 365 metros. O projeto baseia-se em uma estrutura de aço treliçada (Lattice structure) e em uma torre interna telescópica que permite elevar a turbina eólica e fixá-la sem a necessidade de guindastes enormes e excepcionais para atingir esta altura recorde, com o objetivo de aproveitar velocidades de vento mais altas e estáveis nas camadas atmosféricas superiores.
A competição com torres híbridas e a mudança na equação comercial
Paralelamente à inovação da GICON, as tecnologias tradicionais de torres eólicas alcançaram saltos notáveis em altura. A empresa Max Bögl concluiu recentemente a construção de uma turbina eólica Vestas V172-7.2 MW com uma capacidade de 7.2 megawatts em uma torre híbrida dedicada à produção comercial em série com uma altura de eixo de 199 metros. Este desenvolvimento remodela a viabilidade do investimento; a comparação anterior colocava a torre de 300 metros contra torres de apenas 100 ou 150 metros de altura, enquanto os desenvolvedores hoje podem escolher soluções que se aproximam de 200 metros usando métodos de construção comercialmente comprovados.
A diferença de produtividade e os retornos de energia
Com base em um modelo analítico que compara duas fazendas eólicas hipotéticas usando as mesmas turbinas de 7.2 megawatts, com o mesmo diâmetro de rotor e número de unidades, limitando a alteração apenas à altura do eixo entre 199 metros e 300 metros, os resultados mostraram que:
- A torre de 300 metros de altura oferece um aumento anual na produção de eletricidade de até 11.4% em comparação com sua contraparte de 199 metros.
- A magnitude dos ganhos está relacionada à natureza do perfil vertical do vento e à mudança em suas velocidades de acordo com diferentes terrenos e altitudes, visto que as medições do local de Schipkau indicam a possibilidade de alcançar números mais altos em certas localizações geográficas.
- Os ganhos operacionais adicionais dependem da utilização do próprio equipamento de geração, sem a necessidade de geradores maiores.
Desafios de construção e testes de viabilidade
Embora o sistema de elevação telescópica no projeto da GICON resolva problemas logísticos complexos relacionados ao transporte de componentes de torres imponentes e ao aluguel de guindastes de ultra-alta capacidade, a montagem da gigantesca estrutura treliçada exige um esforço operacional duplicado no local. O protótipo exigiu o manuseio de milhares de peças mecânicas e a realização de trabalhos de instalação intensivos em grandes alturas, além de uma paralisação do trabalho para realizar inspeções rigorosas da qualidade do aço utilizado.
A importância dessas complexidades reside no cronograma; as turbinas eólicas começam a gerar receita assim que são conectadas à rede e entram em operação, enquanto os custos de construção e mão de obra se concentram nos estágios iniciais. Consequentemente, a viabilidade comercial das torres de 300 metros depende inteiramente da redução de custos e da possibilidade de repetir o processo de construção a um ritmo padrão e previsível. Essas torres continuarão a ser uma solução promissora, especialmente para locais que enfrentam restrições ambientais ou dificuldades na obtenção de licenças para novas terras, permitindo que os desenvolvedores maximizem o uso da infraestrutura e dos pontos de conexão elétrica disponíveis.