Os parques eólicos podem produzir mais energia tornando as turbinas individuais menos eficientes

Em um estudo recente publicado na revista Nature Energy, um grupo de pesquisadores do MIT explicou como eles descobriram como aumentar a produção de energia de um parque eólico diminuindo a eficiência de cada turbina eólica individual. Pode realmente parecer contraintuitivo, mas de acordo com o ensaio, um parque eólico pode aumentar a produção em 5 a 32% simplesmente desalinhando as pás dos ventilador em cada turbina eólica diferente.

À medida que os países ao redor do mundo procuram reduzir suas emissões de carbono, e se houvesse uma maneira de gerar significativamente mais energia a partir de uma das fontes de energia renovável de mais rápido crescimento, sem a necessidade de comprar novos equipamentos caros ou limpar mais terras? Cientistas do MIT dizem que descobriram como fazer exatamente isso com a energia eólica.

Depois de testar modelos de computador complicados, eles mostraram que ajustar as pás do rotor de turbinas em um parque eólico - uma mudança que reduziria a eficiência de uma turbina individual se estivesse sozinha - pode aumentar significativamente a energia geral produzida pelo parque eólico.

Normalmente, os operadores de parques eólicos se concentram em alcançar a máxima eficiência de turbinas individuais. Cada turbina tem seus próprios sensores que medem a direção e a velocidade do vento, permitindo que suas pás girem o mais próximo possível do vento e capturem a quantidade máxima de energia.

Mas agora os cientistas descobriram que, na verdade, seria melhor orientar as pás de algumas turbinas em um ângulo abaixo do ideal em relação ao vento, para que cada turbina gere um ar ligeiramente menos irregular, conhecido como esteira turbulenta, para turbinas a favor do vento. Alterar o ângulo das pás reduz o quanto uma turbina perturba o fluxo de ar para aqueles que estão atrás dela, aumentando sua produção coletiva.

As turbinas modernas são projetadas para detectar a velocidade e a direção do vento, permitindo que sua nacela - a parte superior da turbina que conecta as pás à torre - gire ao redor da torre para captar melhor o vento. Normalmente, seu software os move para estar o mais próximo possível do vento.

Os cientistas dizem que seu algoritmo mostra que mais energia é produzida por parques eólicos quando algumas turbinas são apontadas para um ângulo de 20 graus mais próximo de onde seriam mais eficientes se operassem de forma independente.

Essa mudança no ângulo significa menos impacto nas turbinas a favor do vento, aumentando sua produção geral de energia. Reduzir a turbulência da esteira ao longo de um parque eólico melhora o desempenho coletivo, pois o algoritmo dos cientistas permite que os parques eólicos conduzam a esteira turbulenta da maneira mais eficiente possível através de um labirinto de turbinas.

Além do aumento de produção de eletricidade, outro benefício que o algoritmo pode permitir é que os desenvolvedores construam parques eólicos menores e mais densamente organizados, usando menos terra ou fundo do oceano, para produzir mais eletricidade. Construir menos turbinas economizaria milhões de dólares para os desenvolvedores em terrenos e equipamentos, enquanto áreas menores poderiam facilitar a obtenção de licenças.

Em outras palavras: é melhor buscar soluções coletivas para a energia do que focar em geradores individuais de energia.