Um novo projeto de navio nas Filipinas, um Bangka, espera ser uma alternativa de baixo carbono, funcionando movido a ondas. A embarcação é um modelo híbrido, usando vários motores de combustão interna para a propulsão inicial, mas mudando para a energia das ondas durante o cruzeiro em águas abertas.
O trimarã (ou Bangka, como é chamado) é uma visão comum nas águas filipinas. O país explorou este design já nos seus primeiros navios de guerra, depois adoptou-o para os seus tradicionais barcos à vela e barcos de pesca. Sendo uma nação insular, as Filipinas dependem de barcos, ferries e navios de carga para transportar pessoas e mercadorias através das suas mais de 7000 ilhas. Mas a sua frota de navios de carga e de passageiros é um dos maiores contribuintes para as emissões de gases com efeito de estufa do país. Em 2012, os transportes foram a segunda maior fonte de emissões de gases com efeito de estufa no sector energético das Filipinas, depois do aquecimento e da electricidade.
Globalmente, 9% de todas as emissões de transporte são provenientes de remessas internacionais e costeiras. Este é um número pequeno, próximo dos 72% provenientes do transporte rodoviário, mas coloca o transporte num nível semelhante ao da aviação, que representa 10,6% das emissões dos transportes. E com o volume do comércio marítimo mundial que deverá aumentar 3,8% ao ano até 2023, as emissões do setor marítimo também provavelmente aumentarão.
A menos que o crescimento do tráfego marítimo não possa ser dissociado das emissões.
Poder do mar
Este projeto nasceu de uma idéia de Jônatas salvador, engenheiro marítimo e proprietário da empresa de construção naval Consultoria Metallica Marine, Fabricação e Serviços. Jonathan foi imediatamente inspirado pelo design tradicional de bangka. “A função dos estabilizadores é proporcionar estabilidade para que o bangka não tombe para os lados”, diz Salvador. “Mas também notei que cada vez que uma onda atinge o estabilizador, ela reage constantemente ao movimento para cima e para baixo da onda. E se pudéssemos converter essa reação, pensei, em energia elétrica? ”
A forma como a energia das ondas funciona será familiar para qualquer pessoa que já tenha percorrido as águas do mar. Às vezes, eles são fortes o suficiente para empurrá-lo para a costa ou altos o suficiente para empurrá-lo ainda mais. O trimarã híbrido possui um conversor de energia das ondas em forma de bombas hidráulicas integradas em seus estabilizadores. À medida que as bombas se movem através das ondas, elas captam o impulso destas ondas, convertendo a sua energia cinética em energia elétrica. Essa energia alimentará um gerador que fornecerá eletricidade ao navio. Quanto mais ondas o trimarã encontra, maior a potência que pode produzir a partir dessas ondas.
Bangka, a gênese
A construção do trimarã híbrido começou em 2018 e foi concluída no início de 2020. Um tufão em 2019 atrasou o projeto e a quarentena da Covid-19 o suspendeu por um tempo. Apesar destes desafios, a equipa pretende terminar a construção do navio até ao final de 2020, com um teste no mar de três meses agendado para o primeiro trimestre de 2021. O navio deve transportar 100 passageiros, quatro vans e 15 motocicletas.
Espera-se que o protótipo de barco movido a ondas seja o primeiro de uma série de projetos cada vez mais ambiciosos que se afastam dos combustíveis fósseis.
O uso da energia das ondas pelo trimarã híbrido pode ser um passo significativo para reduzir a necessidade de combustíveis prejudiciais ao meio ambiente, como o diesel, nas Filipinas. E com a energia das ondas compensando o uso da gasolina, Salvador e sua equipe pretendem reduzir as emissões de carbono do navio um terço em comparação com as linhas de transporte em larga escala mais modernas.
O trimarã tem a forma ideal
O conversor de energia das ondas beneficia particularmente do design tradicional do trimarã do Bangka. “A energia das ondas requer o movimento de uma parte do sistema em relação a outra”, diz ele Rob Cavagnaro, engenheiro mecânico do Marine Sciences Laboratory do Pacific Northwest National Laboratory nos EUA. “Ter estabilizadores que possam ser elevados acima do casco central pode ser adequado para este propósito.”
Além disso, as ondas são densas com energia: eles podem ser realmente poderosos. Na costa, as ondas podem atingir densidades de potência de 60-70 quilowatts por metro em áreas de águas profundas. No Reino Unido e nos EUA, por exemplo, a densidade média de potência das ondas está entre 40 e 60 kW por metro. Se você puder traduzir essa energia em outras formas úteis, poderá fazer muito com muito pouco.
Os desafios a enfrentar
Converter movimento em energia de forma eficiente pode ser um desafio. “Pode haver muitas perdas ao longo do caminho, desde o atrito nos sistemas hidráulicos até o calor no gerador elétrico”, diz Cavagnaro. O desafio de engenharia restante é minimizar essas perdas. Outro obstáculo seria projetar um conversor de energia das ondas pequeno o suficiente para o tamanho do navio. Os conversores de energia das ondas geralmente desenvolvem mais potência quanto maiores são, mas se forem tão grandes que as ondas não conseguem movê-los, eles não conseguem realmente ganhar impulso.
No entanto, uma empresa privada em Boracay, uma popular ilha turística do país, já demonstrou interesse em operar o navio uma vez lançado, diz ele. Rachel Havana, cientista sênior do Conselho Filipino de Pesquisa e Desenvolvimento de Indústria, Energia e Tecnologia Emergente, que supervisionou o desenvolvimento do trimarã. “Vislumbramos o futuro do transporte marítimo público nas Filipinas como seguro e ecológico, com menos emissões, e vemos o trimarã dando vida a essa visão”, diz ele.
Há uma enorme diferença entre dizer e fazer um Bangka
Até agora, não esqueçamos, o trimarã híbrido ainda é um protótipo. “Como temos novas tecnologias para a embarcação, precisamos de uma fase de verificação da tecnologia antes de podermos prosseguir para a comercialização em grande escala”, afirma. Yasmin Tirol, líder do projeto. “Já conduzimos alguns modelos de teste para o conversor de energia das ondas, mas precisamos analisar seu desempenho real e otimizá-lo.”
Custo é outro problema. O financiamento do projecto é de 76 milhões de pesos filipinos (1,5 milhões de euros), mas Salvador estima que os custos a nível comercial atinjam o equivalente a 5 milhões ou mais por navio. Para manter as despesas baixas, pelo menos 80% das peças do trimarã são de origem local e todo o processo de fabricação e montagem é feito dentro do país.
O atual é um protótipo da “série um”. Espera-se que séries mais ambiciosas e menos dispendiosas se sigam, com a energia das ondas usada para alimentar quase ou totalmente a embarcação. É verdade que quanto mais forte a onda, mais energia existe, mas ninguém gosta de navegar a toda velocidade através de tempestades. Os navios movidos a energia das ondas são uma tecnologia emergente e ainda não se sabe qual é a melhor forma de extrair energia do mar.
