Aposentado projeta turbina eólica três vezes mais eficiente

A transição energética é fundamental para que possamos manter a temperatura na Terra seguros para o nosso futuro e, nessa busca pela substituição dos combustíveis fósseis a energia eólica tem um papel importante. Muitos engenheiros e especialistas trabalham para tornar as turbinas eólicas mais eficientes e já existem equipamentos de todos os tamanhos, de turbinas gigantescas até mini-turbinas, desenhadas para casas e até viagens.

Este universo de descobertas e projetos acaba de ganhar a contribuição de Horst Bendix, um aposentado de 92 anos que vive em Leipzig, na Alemanha. Horst desenvolveu um modelo de turbina eólica que ele garante ser até três vezes mais eficiente do que as turbinas eólicas atuais.

Horst trabalhou como chefe de pesquisa e desenvolvimento na fabricante de máquinas pesadas Kirow, com sede em Leipzig, até sua aposentadoria em 1995. Lá ele era o homem de máquinas pesadas, projetando guindastes e escavadeiras de lignite.

Ele aproveitou seu conhecimento para projetar turbinas que possam ter um desempenho superior e que precisem de menos espaço para gerar eletricidade, o que pode ser um avanço significativo para todo o setor de energia limpa, uma vez que a necessidade de grandes campos para a instalação de parque eólicos é muitas vezes uma barreira.

O projeto de Horst é capaz de usar o vento existente em altitudes superiores a 200 metros. “O benefício é um maior desempenho energético. Os ventos em grandes altitudes são mais fortes e constantes, o que pode tornar a ‘colheita eólica’ mais produtiva”, explica ele.

O design da turbina eólica de alta altitude é diferente do que existe nas turbinas eólicas convencionais. No protótipo criado pelo aposentado, a torre inteiriça das turbinas atuais é substituída na uma construção de três pernas formada por uma coluna vertical e duas colunas de suporte. Além disso, não há mais um único gerador no topo da nacela, mas vários funcionando na parte inferior da turbina.

Turbina eólica Bendix

A nova proposta de turbina ganhou o sobrenome de seu criador, Bendix. A grande novidade do projeto é ter alterado a estrutura clássica: a turbina eólica atual consiste em uma torre na qual há uma moldura côncava giratória com o cubo do rotor sobre o qual assentam as pás do rotor. O gerador de energia é instalado nesta moldura e todo o sistema está fixado sobre uma base sólida.

No entanto, estes sistemas enfrentam um problema sério: as forças de flexão. O vento atua sobre o rotor com uma força considerável, de muitas toneladas. Como resultado, a torre dobra e tem que resistir a essa flexão, o que requer um grande momento de resistência no solo.

Quanto mais alta for a torre, mais fortes serão as forças de flexão, o que aumenta a instabilidade e os riscos de danos à estrutura do material. O que Horst propõe é substituir a torre usada hoje por um  tripé composto de uma coluna vertical e duas colunas de sustentação.

Outra inovação é que o gerador não está mais localizado na nacela, a moldura côncava. No protótipo criado por ele, vários geradores são colocados na base do sistema e a energia eólica é direcionada para cima e para baixo para esses geradores através de um sistema de correias.

Com este novo desenho, o problema das forças de flexão é resolvido. Como os geradores estão localizados na parte inferior, o peso da cabeça da torre é removido e é possível chegar facilmente a alturas maiores, onde há muito mais vento. E isso, por sua vez, significa um desempenho muito superior. Além disso, toda a torre gira automaticamente com a direção do vento.

A energia de uma única turbina eólica pode ser triplicada.

Os especialistas também acreditam que a nova turbina eólica tem grandes chances de sucesso. “Com um sistema tão grande e com uma altura de cubo tão grande, você pode colher mais de 20 a 30 gigawatts-hora por ano. Com um convencional, por exemplo, dez. O desempenho pode ser o dobro ou o triplo”, explica Frank Zeulner, especialista que já planejou e construiu vários parques eólicos em todo o mundo.

Ao reduzir a carga na cabeça da torre devido à ausência de um gerador pesado, a turbina também fica muito mais estável, uma vez que as altas forças de flexão das turbinas convencionais são eliminadas. “Isso garante que eu possa chegar facilmente às regiões mais altas, onde há muito mais vento. E isso, por sua vez, significa muito mais desempenho”, complementa Frank Zeulner.

A turbina eólica de alta altitude de Horst Bendix já está patenteada, mas um protótipo em tamanho real ainda não foi construído, mas as conversas com empresas e especialistas interessados ​​em testar a ideia estão avançadas.

Para mais informações, acesse www.sprind.org.