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Energia marinha

Energia marinha

O encanto das marés e o poder das ondas: fenômenos naturais que são sinônimos de liberdade e poder, dos quais é possível obter uma quantidade exponencial de energia com zero emissões. A mais nova das energias renováveis ainda tem uma história a ser escrita.

O que é a energia marinha

Um potencial a ser explorado

A Terra é o planeta azul. Mais de 70% da sua superfície é coberta pela água dos oceanos e mares: o uso da força oculta de um recurso natural tão difundido é o grande desafio do Terceiro Milênio.

A energia marinha é atualmente uma enormereserva de energia quase não utilizada, com um potencial inesgotável. Se fosse possível explorar plenamente o poder dos mares e oceanos, todo o consumo de energia previsto pela IEA (International Energy Agency) já estaria coberto até 2035. No entanto, esse potencial entra em conflito com os limites atuais em termos de custos e replicabilidade das tecnologias necessárias.

Os mares e oceanos começaram a desempenhar seu papel no estágio das energias renováveis: o Relatório IRENA 2019 dá à energia marinha uma capacidade instalada de 500 MW, ainda longe das possibilidades das "irmãs mais velhas". Mas as rotas marítimas são infinitas: de acordo com o Ocean Energy System 2014 da IEA e o Ocean Energy Europe 2016, até 2050 a energia marinha se espalhará, principalmente pela Europa, chegando a fornecer 100 GW de energia ao Velho Continente, igual a 10% do consumo de eletricidade, com estimativa de 40 mil empregos adicionais.

A história da energia marinha

A mais nova das energias renováveis

Moinhos marinhos na praia ou no porto

Ao lado de moinhos de vento e moinhos de água, os primeiros moinhos marinhos aparecem Veneza, na Itália, e no porto de Dover, na Inglaterra, muito antes da origem das marés ser divulgada por teorias de cientistas como Newton, Laplace e Poincarè. Nesses moinhos, à medida em que o fluxo aumenta, um tanque é enchido, esvaziando-se conforme o fluxo diminui, acionando as pás. 

A relação entre as marés e a arquitetura

Na França, a baía de Mont-Saint-Michel, na Normandia, é o cenário das marés mais espetaculares da Europa. Em frente a ela fica uma abadia (reconstruída diversas vezes entre os séculos X e XVI), conectada por uma faixa de terra: quando a maré está alta, a passagem é coberta e a rocha em que ela está localizada se torna uma ilha. Os moinhos alimentados pelas marés se espalharam pelas costas do norte da França.

Energia mecânica das ondas

No final do século XVIII, o engenheiro e físico francês Pierre Simon Girard, juntamente com seu filho, patenteia o primeiro dispositivo que extrai energia do movimento das ondas e a converte para energia mecânica, usada para ajudar nos trabalhos rurais. 

Luzes do mar

O inventor francês Bochaux-Praceique constrói um instrumento de oscilação operado pela força da água para iluminar sua casa em Royan, perto de Bordeaux. 

Aproveitamento da oscilação das ondas

O ex-comandante naval japonês, Yoshio Masuda, desenvolve uma boia de sinalização alimentada por uma turbina de ar. A turbina é posicionada em um duto, onde o ar é aspirado e comprimido pelo movimento de oscilação da água. Esse movimento causa a rotação da turbina que, por sua vez, fornece energia a um gerador de eletricidade

A estação das marés

La Rance Tindal Power Station é a primeira usina marinha do mundo. Uma longa barragem bloqueia o estuário do rio Rance, cujas águas fluem para o oceano través de 24 coletores, onde estão alojadas muitas turbinas Kaplan. 

O pato elétrico

Stephen Salter constrói "o pato de Salter", um dispositivo que transforma a energia das ondas em eletricidade. O impacto das ondas faz com que os giroscópios girem em seu interior e um gerador converte a rotação em eletricidade. Durante experimentos em pequena escala, ele consegue absorver 90% da energia marinha, convertendo-a em eletricidade.

O calor do mar

Uma instalação OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion, capaz de utilizar a energia térmica gerada pelas diferentes temperaturas entre a superfície do mar e as profundezas do oceano) em Nauru (Japão) estabelece o primeiro registro de energia produzida: 120 watts, dos quais 90 são usados para alimentar uma escola e outras empresas. 

O impulso da União Europeia

A União Europeia inclui o desenvolvimento da energia marinha entre os objetivos dos programas comunitários, identificando cerca de 100 locais designados para esse fim. 

Uma turbina hidráulica para o Estreito de Messina

A fábrica de Kobold, construída pela empresa italiana Ponte di Archimede, a 200 metros da costa, no Estreito de Messina, um dos locais mais promissores dentre os identificados pela União Europeia, é capaz de converter a energia cinética produzida pelas correntes marinhas em energia mecânica rotativa com alta eficiência.

Escócia, a pioneira da energia marinha

Nasce na Escócia, sob o programa MyGen, o maior projeto do mundo  com o objetivo de instalar uma série de turbinas para recuperar a energia proveniente das correntes marinhas, cada uma com uma potência de 1,5 MW.

A energia elétrica das ondas...

A primeira série de máquinas de energia das ondas está conectada à rede elétrica. Trata-se do Perth Wave Energy Project, feito por Carnegie na Austrália. 

... e pelas marés

A primeira série de máquinas de energia das marés foi conectada à rede elétrica na Escócia pela empresa Nova Innovation, que instalou turbinas M100 de 100 kW na região de Buemull Sound. 

Como funciona a energia marinha

Os dois caminhos do mar

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Os sistemas de produção de energia marítima estão intimamente ligados ao desenvolvimento tecnológico. Quando a inovação atingir o nível certo de maturidade técnica e comercial, a produção de energia do mar se tornará muito mais vantajosa e generalizada.

No momento, as maiores possibilidades em termos de exploração do recurso, e as perspectivas mais animadoras do ponto de vista tecnológico, dizem respeito à recuperação da energia do movimento das ondas (Wave Energy) e das correntes de maré (Tidal Stream Energy).

A energia do movimento das ondas se deve ao vento que sobra no mar, criando o movimento característico e periódico das ondas. Para a energia dos fluxos das marés, são usadas correntes horizontais de água, que são formadas como consequência da variação vertical do nível das massas de água, ou seja, das marés.

Sistemas de geração de ondas

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Sistemas de geração de fluxo das marés

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Vantagens da energia marinha

Um oceano de oportunidades

Previsível e calculável

As ondas e as marés estão sempre presentes e suas variações são mais quantificáveis: os cálculos sobre a produção de energia marinha são muito mais precisos

Muitas tecnologias

A grande variedade de tecnologias para gerar energia marinha permite a adaptação de diferentes contextos.

Perto de locais de utilização

As cidades portuárias ou costeiras estão muito próximas da fonte e podem aproveitar rapidamente os benefícios da energia renovável. 

Você sabia?

Do fundo do oceano ao telhado de um edifício

No Canadá, a Baía de Fundy, uma paisagem selvagem e bucólica, é uma das maiores fontes potenciais de energia marinha do mundo, bem como a área com a maior diferença de níveis de maré em todo o planeta.

No período de 6 horas, duas vezes ao dia, 160 bilhões de toneladas de água entram e saem das margens da baía. O resultado é um aumento monumental de 16 metros no nível do mar: um edifício de cinco andares construído pela força do oceano.

Uma colossal parede d'água, que converge dentro de uma longa enseada natural do Oceano Atlântico, mais de 300 km de costa, que divide a península da Nova Escócia da província de New Brunswick, no leste do Canadá. Aqui, a maré atinge os valores mais altos já registrados no mundo, com efeitos dinâmicos significativos nas profundezas e nas costas da baía.

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