Hoje existem diferentes tipos de turbinas eólicas, tanto para pequena como para grande produção de energia. As pás (ou hélices) geralmente se movem em uma única direção: vertical ou horizontal. Isto leva a uma limitação intrínseca destes dispositivos: numa turbina eólica tradicional a direção do vento pode reduzir a eficiência energética.
Isso não é tudo: para turbinas com hélices que giram verticalmente há necessidade de alturas significativas por razões estruturais (mesmo que hoje estejam em andamento experimentos em alturas mais baixas, visando reduzir os custos dos equipamentos graças aos materiais recicláveis).
Para superar este problema Aldo Benincasa, um designer toscano especialista em prototipagem de patentes industriais, concebeu e registrou a patente para um novo tipo de turbina eólica. Ele ligou para ela garça, imagino pelo formato particular das lâminas, que me lembram as do pássaro elegante. É a primeira turbina eólica de geometria variável projetada e patenteada em nosso país. Eu conversei com ele.
Como surgiu essa ideia de uma turbina eólica de múltiplas pás “autorotativa”?
A ideia surgiu a partir da concepção das últimas asas dos supercarros que possuem movimentos de geometria variável. A asa do hipercarro “ZENVO TSR-S” que se move sobre dois eixos de rotação para assumir o melhor ângulo possível, dependendo do ângulo de aproximação de uma curva e da velocidade de entrada. Isto me fez pensar que mesmo em mini/micro parques eólicos poderia ser estudado um sistema ad hoc para torná-lo mais eficiente.
Se nos referirmos aos sistemas existentes, de facto, cada mini/micro turbina eólica de eixo vertical também contém um pequeno “freio” na sua dinâmica. Como a rotação ocorre apenas em um sentido, é a lâmina com maior atrito que prevalece sobre as demais e determina a rotação. É claro que isso reduz significativamente a eficiência energética, justamente porque “uma lâmina desacelera a outra”.
Este sistema inovador equilibra perfeitamente as duas pás de uma mesma hélice de modo que mesmo ao menor nível de vento, mesmo a 2m/s, o sistema pode quase anular o efeito negativo da resistência da pá oposta da mesma hélice, (a que nos sistemas tradicionais oferece maior resistência), proporcionando um melhor fornecimento de energia à lâmina que aproveitará ao máximo a receita de energia.
Qual é a eficiência deste sistema?
No momento ainda estamos otimizando as medições, pois ainda estamos aperfeiçoando o projeto em termos de redução de ruído. Percebemos que o posicionamento das pás tanto na vertical quanto na horizontal também reduz significativamente o efeito “farfalhar” do vento, típico de superfícies inclinadas.
Acredito que a microturbina eólica “AIRON” com hélices auto-rotativas pode ser utilizada para produção a partir de cerca de 500/600 Watt/hora no caso de pequenas dimensões (cerca de 1,40m/1,50m com peso em torno de 10kg) a partir de experimentos de protótipo. No entanto, o sistema também pode ser utilizado para turbinas eólicas de tamanho médio (de 2 a 5 metros), uma vez que cada hélice é monolítica e, portanto, de excelente robustez, apesar de rodar um quarto de volta através de sistemas de rolamentos apropriados e sistemas de bloqueio de absorção de choque relacionados. . (esta solução já atinge resultados mesmo com ventos muito fracos, na ordem dos 2 m/s e por isso pode ser combinada com um sistema fotovoltaico clássico ou painel solar com eficiência 24 horas).
Direção dupla, mais eficiência
Quando Benincasa iniciou a investigação para a sua turbina eólica tinha um objectivo claro em mente. Qual? Desenvolva um sistema de geometria variável que faça um uso muito melhor da energia eólica. Um sistema menor e com o mesmo desempenho, capaz de tirar o melhor proveito até dos menores movimentos de ar, com maior facilidade de construção e menores custos de produção. Você não disse nada. O tempo dirá se ele tem razão, mas entretanto o sistema existe, tem patente, e o seu funcionamento é descrito pelo próprio Benincasa neste vídeo.
Que aplicações esta turbina eólica pode ter?
O tipo de estrutura, as pequenas dimensões e a capacidade de captar o vento de todas as direções tornam o Airon bastante versátil e fácil de instalar. Além de ser candidata a “energia eólica doméstica” (pelo seu formato poderia facilmente substituir as antigas antenas de TV, que estão desaparecendo) também pode fazer a sua parte em veículos e barcos.
A Benincasa já está em negociações com uma sociedade anônima italiana e uma produtora. Resta-me acompanhar os desdobramentos desta estimulante proposta tricolor.
