O mercado
A energia total armazenada no vento é cem vezes maior do que a necessidade atual da humanidade. Não é de surpreender que a geração de eletricidade a partir da energia eólica tenha aumentado em todo o mundo entre 2006 e 2010 a uma taxa média de 21%. Em 2009, o crescimento ultrapassou os 30%. Atualmente, a energia eólica representa 2% do fornecimento total de energia. Nesse ritmo de expansão, a capacidade global de energia eólica dobrará a cada três anos. Graças a investimentos anuais de € 11 bilhões, a energia eólica deixou de ser uma fonte marginal para se tornar um componente importante da matriz energética. A China é a força motriz por trás do desenvolvimento da energia eólica, mais que dobrando sua capacidade de produção a cada ano, durante quatro anos consecutivos.
Além do aumento da capacidade, nos últimos 20 anos, o tamanho das turbinas eólicas aumentou 100 vezes, de 25 kW para 2,5 MW. Hoje, as maiores unidades já atingem 7 MW. Esse aumento de 100 vezes na escala reduziu os custos de energia em cinco vezes. O maior tamanho das turbinas diminuiu a velocidade de rotação, reduzindo significativamente o risco de mortalidade de aves. Com uma velocidade de rotação de 12 rotações por minuto, ou uma revolução completa a cada 5 segundos, a taxa de mortalidade de aves caiu para perto de zero. Embora originalmente o vento soprasse ao longo das montanhas e do litoral, uma proporção crescente (20%) agora é gerada em alto-mar. As velocidades do vento no mar são maiores e mais constantes.
Estamos apenas aprendendo a aproveitar o vento, e construir estruturas maiores não é a única opção. Soluções criativas incluem a captação de correntes de jato com pipas e a geração de energia piezoelétrica a partir de folhas artificiais. À medida que a energia eólica se torna uma parte vital de nossa matriz energética e as inovações se espalham por todo o setor, os orçamentos de P&D e o número de empregos crescem em paralelo. Em 2012, esperava-se que mais de um milhão de pessoas estivessem empregadas por empresas relacionadas à energia eólica.
Inovação
As vantagens da energia eólica em comparação com combustíveis fósseis como petróleo e carvão são inegáveis. No entanto, existem desvantagens. As estruturas, pás e turbinas dependem de metais de terras raras. Se 30% da energia mundial depende da energia eólica, então os metais de terras raras dos quais o setor depende estarão em falta. Como há mais vento em altitudes mais elevadas, o horizonte está ficando cada vez mais pontilhado, ou melhor, densamente pintado de torres de transmissão. O custo das torres que sustentam as turbinas eólicas giratórias no alto do céu pode chegar a milhões de dólares. É nesse contexto que três arquitetos e inovadores franceses, Nicola Delon, Raphaël Ménard e Julien Chopin, criaram uma solução, muito alinhada com um dos princípios da economia azul: sustentabilidade é a capacidade de satisfazer as necessidades básicas com o que se tem.
Existem milhões de torres de transmissão de energia elétrica disponíveis em todo o mundo. As mais abundantes são usadas para transmissão de telefonia celular, muitas delas alimentadas por geradores a diesel. A rede de torres mais antiga é para transmissão de eletricidade de alta tensão, frequentemente construída contra a vontade dos moradores locais, que temiam que a proximidade com as linhas de energia aumentasse o risco de câncer, particularmente leucemia. À medida que a ciência em torno dessas questões de saúde se consolida e mais governos tomam precauções, a equipe da Encore Heureux (um escritório de arquitetura boutique) e da Elioth (o braço de P&D da empresa de engenharia francesa Iosis) decidiu instalar turbinas eólicas em torres já existentes — uma inovação de design revolucionária.
As torres existentes traçam quase 257.500 quilômetros de linhas de transmissão que cruzam os Estados Unidos. Há aproximadamente 78.000 torres no Reino Unido, e o Ministro do Meio Ambiente e Florestas da Índia estima que mais de um milhão de unidades distribuem eletricidade por todo o país. Um benefício adicional da redução da poluição visual e dos custos de investimento é que o cabeamento necessário entre o gerador e a rede é reduzido a poucos metros, em vez de — na melhor das hipóteses — alguns quilômetros. A proposta é tão simples e prática que é difícil imaginar que não se torne um componente dominante na matriz de geração de eletricidade.
O primeiro fluxo de caixa
O mercado de pequenas turbinas eólicas ainda é um nicho, mas cresceu de US$ 203 milhões em 2009 para US$ 400 milhões em 2013. A Urban Green Energy (UGE) fabrica pequenas turbinas eólicas que giram em seu eixo vertical como um saca-rolhas. A startup americana, sediada em Nova York, fez uma parceria com a gigante francesa de telecomunicações Alcatel-Lucent para aplicar esse conceito a estações base de telefonia celular já existentes. Isso elimina a necessidade de geradores a diesel no local. As turbinas da Alcatel-Lucent utilizam a energia gerada no próprio local, uma excelente opção para a rede de telefonia móvel. No entanto, a maioria das torres de celular está localizada em áreas remotas, sem usuários. O projeto proposto pelo trio "Wind-It" consiste simplesmente em injetar a energia eólica adicional na rede elétrica existente. O sucesso da Urban Green Energy já foi comprovado e agora está sendo estendido a torres de telecomunicações pertencentes à Verizon, Raytheon e à Força Aérea dos EUA. O custo é um fator significativo no processo de tomada de decisão. Uma turbina de 300 watts custa pouco mais de US$ 3.000 sem o poste e US$ 5.300 com o poste, enviando uma mensagem clara para todas as redes de telecomunicações.
A oportunidade
O vento, os postes de alta tensão e os engenheiros elétricos ainda estão se acostumando com a ideia e muitas vezes se sentem constrangidos por ninguém ter pensado nisso antes. Os desenvolvedores de parques eólicos começaram a avaliar o potencial, e um estudo da rede elétrica francesa concluiu que, se todos os postes de alta tensão fossem equipados com turbinas eólicas, seria possível gerar 15% a mais da energia necessária para o país. Isso equivale à construção de seis usinas nucleares, que levam mais de uma década para serem construídas e custam cerca de cinco vezes mais, sem mencionar o custo do gerenciamento de resíduos nucleares e a garantia estatal que implica que todos os cidadãos assumam sua parcela de risco caso ocorra um grande desastre nuclear.
A utilização de torres de transmissão existentes, com preferência por uma série de pequenos geradores de eixo vertical integrados às estruturas metálicas já existentes, pode ser facilitada por sistemas de direcionamento eólico, como velas, que reforçam e direcionam o vento para os geradores. Essa integração pode ser feita em torres já existentes e, a partir de agora, todas as novas torres deverão incorporar esse projeto. Trata-se de um sistema que pode ser facilmente instalado em qualquer lugar do mundo. Os únicos elementos que faltam são, talvez, os órgãos governamentais e as empresas de energia elétrica que decidam implementá-lo, e as empresas contratadas para a entrega e manutenção dessa rede elétrica.
