O Problema
Nos dias de hoje é possível constatar que cada vez mais existem parques eólicos que se encontram em fim de vida, pelo que existe necessidade de retirar estes aerogeradores dos parques eólicos. No entanto esta retirada não se afigura linear e simples, o processo é bastante complexo, dispendioso e com elevado impacto ambiental já que estes aerogeradores acabam por ser, na maioria dos casos, depositados em aterros.
Para fazer frente a este problema, surge o projeto re-live BLADES com o objetivo de investigação e desenvolvimento de um equipamento inovador direcionado para a fragmentação/trituração das pás eólicas in situ que se encontram em fim de vida. Ambiciona-se desenvolver um equipamento que contemple um processo “limpo” e sustentável na utilização dos recursos naturais. Pretende-se também estudar a valorização do subproduto resultante do processo de fragmentação das pás eólicas, conferindo-lhes uma nova aplicação.
O projeto afigura-se bastante ambicioso, pelo que a investigação de novas tecnologias de reduzido impacto ambiental e a valorização do subproduto acarretam um grau de novidade para o setor das energias renováveis.
Enquadramento
A instalação de parques eólicos na europa, com fins comerciais, teve início durante a década de 1990. No entanto, foi a partir de 2000 que o sector teve um crescimento mais significativo.
Anualmente, há um número crescente de aerogeradores que está a atingir o fim da sua vida útil. Acresce a isso, o facto de os aerogeradores mais antigos terem uma potência muito baixa, relativamente às atuais potências comercializadas, e de estarem a ocupar localizações com melhores ventos. Por exemplo, num dos primeiros parques que se instalaram em Portugal (Sines), cada aerogerador tinha uma potência de 150kW. Atualmente, estão a instalar-se aerogeradores onshore com potências de 4.500kW, ou seja, 30x mais.
150kW
POTÊNCIA DE CADA AEROGERADOR
INSTALADO INICIALMENTE
4.500kW
POTÊNCIA DE CADA AEROGERADOR
INSTALADO ATUALMENTE
O que fazer aos aerogeradores antigos?
O repowering, apesar de ser uma solução, levanta alguns problemas...
A indústria está consciente deste problema, e sabe que a forma como ele for sendo solucionado afetará a imagem do sector, contribuindo para a aceitação, ou não, da energia eólica, quer por parte das populações próximas dos parques eólicos, em particular, quer pela sociedade civil, em geral. Estima-se que sejam produzidas globalmente até 2030, cerca de 16,8 milhões de toneladas de resíduos de pás eólicas, aumentando para 39,8 milhões de toneladas até 2050.
Os aerogeradores instalados nos parques eólicos são constituídos por vários componentes, nomeadamente:
- Pás: captam o vento, convertendo sua potência ao centro do rotor.
- Rotor: elemento de fixação das pás que transmite o movimento de rotação para o eixo de movimento lento.
- Torre: elemento que sustenta o rotor e a nacelle na altura apropriada ao seu funcionamento.
- Nacelle: compartimento instalado no alto da torre composto por caixa multiplicadora, gerador elétrico, chassis, sistema de yaw, sistema de controlo eletrónico e sistema hidráulico. É o componente com maior peso do sistema.
- Gerador Elétrico: converte a energia mecânica do eixo em energia elétrica.
- Gearbox (caixa multiplicadora): tem a função de transformar as rotações que as pás transmitem ao eixo de baixa velocidade (19 a 30 rpm), de modo que entregue ao eixo de alta velocidade as rotações que o gerador precisa para funcionar (p.e. 1.500 rpm);
- Anemómetro: mede a intensidade, a velocidade e a direção do vento.
- Catavento: mede a direção do vento, é responsável por transmitir ao sistema de controlo a posição instantânea ao vento, permitindo ao aerogerador manter-se orientado ao vento de forma a otimizar a energia cinética do vento, aumentando a potência produzida.
Objetivo: 30 meses
Este projeto propõe encontrar estratégias sustentáveis de reutilização e reciclagem de fim de vida (EOL) para as pás de aerogeradores, fabricadas em materiais compósitos, desenvolvendo uma tecnologia/equipamento de desmantelamento que permita não só alcançar a sustentabilidade económica (pela redução do custo de transporte), mas também, conseguir que o produto que resulte do desmantelamento possa ser reutilizado em novas aplicações.
- Desenvolver uma tecnologia de desmantelamento, de pás de aerogeradores, que possa ser facilmente transportada para os parques eólicos, e que se possa mover, com facilidade, entre as diversas posições dos aerogeradores de um qualquer parque eólico;
- Desenvolver uma tecnologia de filtragem de ar e águas utilizadas no processo de desmantelamento, que evite a libertação de partículas prejudiciais à saúde e para o meio-ambiente, e que permita a reutilização da água utilizada no processo, evitando assim contaminações dos solos e veios freáticos ao redor dos parques eólicos;
- Desenvolver uma tecnologia para o armazenamento do material desmantelado, que permita reduções significativas nos custos de transporte (aproximadamente 50%);
- Proceder à caracterização do material desmantelado, no sentido de aferir as suas possíveis aplicações futuras;
- Realizar os estudos de Avaliação de Impacto Ambiental das possíveis aplicações futuras perspetivadas, e formas de mitigação dos potenciais problemas detetados;
- Reduzir os custos de desmantelamento (em cerca de 50%) e transporte de uma pá eólica;
- Reduzir os prazos de desmantelamento de uma pá eólica;
- Valorizar economicamente o subproduto resultante do desmantelamento de uma pá eólica;
- Reduzir o impacto ambiental resultante dos resíduos produzidos pelo desmantelamento de uma pá eólica;
- Aumentar a eficácia do processo de desmantelamento;
- Valorizar os resíduos, provenientes do desmantelamento, incorporando-os em novos produtos.
Do problema à solução
Um caminho mais curto.
A forma e as técnicas que se utilizarem no futuro, nos processos de substituição dos parques eólicos em fim de vida (repowering), influenciará, de sobre maneira, a opinião pública em geral, sobre o seu apoio à instalação de mais parques eólicos.
Consórcio
Este projeto é desenvolvido por um consórcio constituído pelas seguintes entidades, cujas competências são complementares nas áreas críticas de desenvolvimento.
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