Uma segunda fase de desenvolvimento eólico offshore está prestes a começar nos EUA, começando no Maine, um estado que vê seu futuro energético construído sobre um novo tipo de turbina eólica. É aquele que pode flutuar em águas mais profundas e que pode ser construído mais barato do que as turbinas eólicas existentes sendo construídas ou planejadas ao longo da maior parte da costa leste dos EUA.
Um dos principais beneficiários do que são chamados de “floaters” -turbinas que são mantidas por linhas de ancoragem ligadas a âncoras em águas mais profundas do que 160 pés – provavelmente será o U.S. West Coast, onde Califórnia e Havaí estão planejando parques eólicos e Oregon e Washington devem seguir.
“Esta será uma indústria global”, previu Walter Musial, o principal especialista em vento offshore do Laboratório Nacional de Energia Renovável. No momento, o negócio está na sua infância, mas ele observou que 80% das águas offshore do mundo adequadas para turbinas eólicas perto dos grandes centros populacionais são profundas.
O principal tipo de turbinas offshore construídas na Europa e apenas começando a subir ao longo da costa leste são instaladas em águas rasas sobre fundações fixas que podem ser muito caras para serem construídas em águas mais profundas. Mas as floaters, que têm a vantagem adicional de serem montadas em portos próximos e depois rebocadas para o mar, Musial previu, estarão “próximas ou próximas de serem competitivas em termos de custo” com elas até 2024.
As floaters provavelmente darão um grande impulso ao que já se tornou um grande negócio de energia renovável de capital intensivo. De acordo com uma estimativa da Universidade de Delaware, as turbinas offshore de fundo fixo existentes em andamento ou em planejamento avançado em sete estados da Costa Leste envolvem custos de capital de US$70 bilhões e resultariam em 18.6 gigawatts de eletricidade – uma produção equivalente a 18 usinas nucleares de tamanho médio – entre 2020 e 2030 (Climatewire, 30 de julho).
Turbinas de fundo fixo não semelhantes, um negócio agora dominado por empresas européias, as floaters foram pioneiras pelos inovadores americanos, incluindo uma equipe de pesquisadores da Universidade do Maine. Eles foram trabalhar em 2009 para encontrar uma fonte de energia que pudesse salvar o estado de uma crise econômica iminente porque o preço do óleo de aquecimento tinha subido para $4 o galão.
Se isso persistisse, observou Habib Dagher, diretor executivo do Centro Avançado de Estruturas e Compostos da Universidade do Maine, isso significaria uma conta anual de aquecimento de $10.000, empurrando famílias e comunidades do norte do Maine para a pobreza durante seus invernos congelados. “Não foi sustentável e uma grande crise no estado”, lembrou ele em uma entrevista.
Então a equipe mergulhou em um plano para uma solução potencial: O sonho de Dagher de uma turbina sentada sobre uma base feita com flutuadores ocos de concreto tipo balde.
Backed by Maine’s Legislature with one vote short of a unanimous approval and financial help from the U.S. Department of Energy, a equipe ergueu uma turbina eólica modelo, um oitavo do tamanho de uma turbina convencional, e a colocou sobre um flutuador. Então a equipe mandou rebocá-la para um local offshore.
Era pequena mas forte o suficiente para resistir a ventos fortes e ondas fortes, e fez história em 2013 como a primeira turbina eólica flutuante a alimentar a rede elétrica dos EUA.
Em papel que parecia impressionante porque o potencial de produção de energia eólica offshore do Maine é 36 vezes maior do que a demanda total de eletricidade do estado. Nos anos seguintes, não aconteceu muita coisa, mas recentemente dois sérios players do setor se juntaram ao Maine numa parceria de US$100 milhões para construir uma turbina flutuante em tamanho real perto do local.
São a Diamond Offshore Wind, uma subsidiária da japonesa Mitsubishi Corp., e a RWE Renewables, uma subsidiária de uma grande empresa elétrica alemã e a segunda maior empresa eólica offshore do mundo. Maine também começou a se reunir com o Departamento do Interior dos EUA, Massachusetts e New Hampshire para explorar a possibilidade de outros locais offshore que poderiam fornecer energia limpa à parte superior da Nova Inglaterra.
Agora o que começou como o sonho de Dagher se transformou em um sonho maior: “A força da economia do Maine, a preservação dos nossos recursos naturais, a saúde e o bem-estar a longo prazo das nossas comunidades e das gerações futuras dependem em grande parte da nossa transição para a energia limpa e de enfrentar a ameaça da mudança climática”, disse Maine Gov. Janet Mills (D) ao anunciar a parceria RWE-Mitsubishi.
O pioneiro americano na Costa Oeste é Alla Weinstein, agora CEO de uma empresa chamada Castle Wind, que se propõe a construir um parque eólico flutuante com até 100 turbinas girando offshore em Morro Bay, no centro da Califórnia. Quando Weinstein, um imigrante da Rússia que chegou em 1974 com pouco domínio de inglês e uma formação universitária semi-acabada, propôs a idéia pela primeira vez em 2008, a reação foi de frustração.
“Eólica flutuante offshore?” perguntaram eles. “Volte em 15 anos”, lembrou Weinstein em uma entrevista. “Dois anos depois, tivemos um projeto de demonstração.”
Enquanto Dagher tinha o estado do Maine atrás dele, Weinstein só encontrou um apoio tépido na Califórnia. Mas ela encontrou dois investidores dispostos a financiar um projecto de demonstração, uma turbina eólica de tamanho normal numa plataforma flutuante a ser localizada offshore a partir de Portugal. Começou a produzir electricidade em 2011.
A demonstração ajudou a primeira empresa de Weinstein, a Principle Power Inc., a construir mais dois flutuadores em Portugal e outro ao largo da costa da Escócia. E Weinstein foi seleccionada para ser a primeira presidente de uma nova associação comercial, a European Ocean Energy Association, onde novos contactos a ajudaram a afiar o seu próximo objectivo, que era voltar e iniciar a construção nas águas profundas da Califórnia offshore.
Ela deixou a Principle Power em 2015 e mais tarde formou a Castle Wind, uma joint venture com a EnBW North America, uma subsidiária de uma das maiores empresas de energia da Alemanha e uma das líderes globais em energia eólica offshore. Sua proposta não solicitada de construir um parque eólico flutuante a 30 milhas da costa central da Califórnia estimulou o interesse de outros 13 concorrentes potenciais que provavelmente participarão de um leilão federal para o local de locação no início do próximo ano.
Califórnia oferece um dos maiores mercados de energia renovável do país. Estabeleceu metas para 50% de energia renovável até 2025 e 100% até 2045. Está considerando propostas para um segundo parque eólico flutuante offshore do condado de Humboldt, 270 milhas ao norte de São Francisco.
A antiga empresa de Weinstein, Principle Power, localizada em Emeryville, Califórnia, está entre as empresas que esperam vender bases de turbinas para sua nova empresa e outras que se preparam para licitar nos arrendamentos da Califórnia. “Alla é uma grande cliente nossa, e estamos ansiosos para trabalhar com ela”, disse João Metelo, que a sucedeu como CEO da Principle Power.
Não como outras tecnologias de turbinas eólicas offshore, que foram projetadas principalmente na Europa, as bases patenteadas da Principle Power “WindFloat” foram inventadas em Berkeley, Califórnia. Elas operam em um sistema que distribui água para cada um dos três balastros flutuantes da turbina para manter a turbina girando em pé, independentemente do passo e rotação do oceano.
A tecnologia amadureceu em parques eólicos em águas ao largo de Portugal, Escócia e França, e Metelo espera agora que os maiores projetos do mundo se elevem nas águas mais profundas da costa oeste e do Havaí. “Ela fez grandes coisas para a indústria”, disse Metelo, referindo-se a Weinstein.
O vento offshore, mesmo em águas mais profundas e remotas ao largo da Califórnia, não é um negócio para os fracos de coração. Grupos de pescadores têm levantado objeções na Califórnia. Assim como o Departamento de Defesa dos EUA, que se preocupa com as áreas de treinamento de pilotos offshore e a interferência das turbinas giratórias nas instalações de radar.
Weinstein, que obteve seu diploma de engenharia elétrica pelo Stevens Institute of Technology em Hoboken, N.J., e depois trabalhou como engenheiro aeronáutico durante vários anos, decidiu que uma carreira como empresário em energias renováveis valia os riscos.
“É mais que se sente o que se quer fazer, e quando chega à sua frente, sente-se bem. Enquanto você não tiver medo de fazer algo para o qual não tenha o manual, essas coisas acontecem”, ela explicou em uma entrevista.
Embora os flutuadores sejam atualmente mais caros do que as turbinas eólicas com uma fundação fixa no oceano, Musial da NREL acredita que eles removerão uma grande barreira econômica no negócio eólico offshore porque as turbinas eólicas estão crescendo mais, e uma lei americana chamada Jones Act exige EUA muito grandes e muito caros.Mas os flutuadores podem ser montados em portos marítimos locais, rebocados para o mar para instalação e até mesmo rebocados de volta ao porto para grandes reparos, se necessário, explicou ele, reduzindo os custos de mão-de-obra.
Existe uma terceira etapa no desenvolvimento da energia offshore na Europa, que se aplica tanto a parques de turbinas eólicas fixas como flutuantes. Com o crescimento da demanda por energia renovável, as empresas começaram a considerar formas de reduzir o congestionamento das linhas de energia, fabricando e armazenando o excesso de energia offshore. Uma maneira é usar a eletrólise para separar o hidrogênio da água do mar e armazená-lo em bexigas submarinas perto de parques eólicos.
Alemanha começou a fazer experiências. O governo holandês anunciou recentemente o “Crosswind,” um parque eólico offshore não subsidiado que está sendo construído pela Royal Dutch Shell PLC, uma companhia petrolífera importante, e pela Eneco, uma concessionária local. Ele testará uma variedade de formas de produzir e armazenar o excesso de energia offshore, incluindo matrizes solares flutuantes, armazenamento temporário de baterias e um eletrólito.
Uma carta enviada ao parlamento holandês pelo ministro dos assuntos econômicos, intitulada “Offshore Wind Energy Roadmap 2030” explicou que o chamado hidrogênio verde poderia evitar que o preço da eletricidade gerada no mar se tornasse muito baixo para suportar mais investimentos offshore. Isso seria conseguido fazendo mais hidrogénio no mar e enviando-o para terra para uma variedade de fins. Entre eles está o fornecimento de hidrogênio para carros elétricos equipados com células combustíveis e para o aquecimento de edifícios, uma vez que a Holanda continua na sua planeada eliminação progressiva dos combustíveis fósseis.
Embora as ambições de energia renovável de vários estados, os EUA ainda não estão prontos para isso, salientou Musial. “Mas a minha bola de cristal diz que daqui a 10 anos estaremos preocupados com o hidrogénio verde. Neste momento pode ser um pouco cedo”
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