para Florian BauerCEO Kitekraft, uma empresa com sede em Munique que desenvolve um sistema de energia eólica de alta altitude, combater as mudanças climáticas é uma questão pessoal.
Tudo começou nos anos de escola: o documentário de Al Gore 'Uma verdade inconveniente' me motivou e me inspirou a buscar energia renovável como engenheiro, eu queria ajudar a resolver o problema.
Hoje Bauer, junto com André Frirdich, Christoph Drexler e Max Isensee, estão mudando a direção da energia eólica renovável com a Kitekraft. A empresa constrói parques eólicos voadores que operam com a ajuda de uma "pipa", um avião elétrico conectado por um cabo. A pipa de alta altitude equipada com turbinas eólicas voa em "oito" para gerar eletricidade a partir do vento.
Energia eólica de alta altitude, uma tecnologia em plena expansão
Embora a tecnologia de turbinas eólicas aéreas ainda esteja em sua infância, várias empresas ao redor do mundo estão se esforçando para estudar e desenvolver a energia eólica aérea.
E eles fazem bem. A Associação Internacional de Energia (IEA) argumenta que para cumprir as metas de emissões de 2050 do Acordo de Paris, quase dois terços da produção global de energia deve ser renovável até 2030. A energia eólica desempenhará seu papel crescendo 11 vezes até 2050.
De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), a capacidade instalada global de parques eólicos onshore e offshore aumentou quase 100 vezes nos últimos 20 anos, passando de 7,5 GW em 1997 para 743 GW em 2020, com 93 GW de nova capacidade instalada somente em 2020: um aumento anual de 53%.
O custo da energia eólica caiu cerca de 40% na última década, e espera-se que continue a diminuir à medida que cresce a demanda por fontes de energia mais limpas.
A redução de custos pode tornar a energia renovável ainda mais acessível – e é aí que entra a pipa voando alto.
Será que funciona?
A primeira pergunta a fazer é: o que exatamente é um sistema alimentado por uma pipa de alta altitude e como ela gera energia?
Esse sistema geralmente inclui uma pipa com turbinas eólicas, um cabo e uma estação terrestre. As turbinas da pipa giram enquanto ela voa pelo ar, capturando a energia do vento, enquanto o cabo que a conecta à estação terrestre transmite eletricidade ao solo.
Ao contrário das torres eólicas estacionárias que requerem instalações de concreto e aço, os parques eólicos voadores de alta altitude têm uma conexão leve e uma pequena estação terrestre, que requer 90% menos material.
Mais leve no nome e de fato. Ele também diz assim um estudo da Airborne Wind Europe: um parque eólico de pipas de 50 megawatts usaria 913 toneladas de material em 20 anos, contra 2.868 toneladas de um típico parque de torres eólicas.
As pipas da Kitekraft são feitas principalmente de alumínio, que é facilmente reciclável. Já os parques eólicos comuns utilizam materiais como aço e plástico reforçados com carbono ou fibra de vidro, que são mais difíceis de reciclar.
Em resumo: mais fácil de produzir e com menos pegada de carbono.
Repensando pipas
As pipas da Kitekraft são equipadas com oito motores que alimentam o dispositivo durante a decolagem e o pouso. Eles são então usados como geradores durante o voo. Uma unidade de controle estabiliza a pipa e gera energia de forma eficiente.
“A pipa é essencialmente um multicóptero amarrado a um fio”, explica Bauer. No ano passado, a empresa realizou com sucesso um teste de voo autônomo, que descreveu como "um marco importante para o nosso primeiro produto de 100 kW".
A pipa de alta altitude ainda está em seu estágio de protótipo, mas pode um dia oferecer energia alternativa para pessoas que vivem fora da rede, ou energia eólica em lugares onde a construção de torres eólicas é impossível. Considerando as vantagens, em vários casos tal sistema pode substituir os tradicionais.
Enquanto as coisas derem certo. Leva um décimo do material, a pegada ecológica é enormemente menor, pode ser melhor reciclada, mas isso não significa que seja fácil de construir. É preciso engenharia e tecnologia: para uma planta tradicional, basta construir uma torre.
É por isso que vejo obstáculos comerciais a esse tipo de desenvolvimento.
A energia eólica de alta altitude decolará ou permanecerá no solo?
“Estamos em contato com muitos clientes em potencial”, diz Bauer. “Estamos satisfeitos que eles tenham entendido o potencial econômico e ecológico deste sistema. Poderia também convencer as comunidades que hoje se opõem à instalação da eólica tradicional”, acrescenta.
Ainda há melhorias a serem feitas. Em primeiro lugar na mesma definição de "vento de alta altitude". Quão alto? Dentro de 300 metros de altura, os protótipos mostraram um bom funcionamento, e as plantas podem ser usadas em altitudes muito baixas para evitar danos causados por furacões. Acima desse limite, porém, os ventos são muito fortes: construir pipas maiores e com mais potência apresenta riscos a serem avaliados com muito cuidado.
Qual é o objetivo realista para essa tecnologia entrar no mercado, então?
“Até 2024 estaremos lançando uma pipa de 100 quilowatts com uma envergadura de 10 metros (33 pés). Com sorte, escalaremos este tamanho: a próxima pipa de alta altitude terá 500 quilowatts de potência e uma envergadura de 20 metros. Dobrar a asa não duplicaria simplesmente a potência, mas a quintuplicaria.
Interessante também é a possibilidade de utilização desse tipo de tecnologia mesmo em mar aberto. Uma estação flutuante, em forma de bóia, seria suficiente. A Kitekraft também poderia ter uma palavra a dizer em regiões desérticas, para alcançar microrredes eficazes.
Veremos se essa energia eólica "voadora" pode decolar.
