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Pipas de energia 600 KW

Há nove anos, três engenheiros da Califórnia, EUA, tiveram uma ideia para aproveitar o vento na geração de energia e criaram as “pipas de energia” (energy kites). Hoje, de propriedade do Google, este desenvolvimento, da empresa Makani, trabalha para gerar energia limpa e acessível para todos. As pipas são um novo tipo de turbina eólica que podem acessar ventos mais fortes e estáveis em alturas maiores, visando gerar mais energia com menos materiais.

Este novo produto tem o objetivo de atingir além do vento convencional, uma vez que a energia eólica, explorada há décadas, representa apenas 3% da matriz energética mundial. Embora as turbinas tenham ficado mais altas para gerar mais energia, só podem ser instaladas de forma econômica em locais onde os ventos alcançam velocidades entre 5 e 8 metros por segundo (20-28 km/h). Infelizmente, menos de 15% das terras em todo o mundo alcançam este critério. A pipa pode trabalhar com velocidade de 11,5 m/s. A pipa da Makani, com potência nominal de 600 KW, usa os mesmos princípios aerodinâmicos de uma turbina eólica convencional, mas substitui toneladas de aço por materiais avançados, software inteligente e eletrônica de baixo peso, o que significa mais energia com menor custo (e proporciona escala de geração).

Ao utilizar uma amarra flexível e resistente, as pipas de energia podem alcançar alturas maiores (entre 80 e 350 metros) e podem eliminar 90% dos materiais das turbinas convencionais, resultando em custo reduzido. As pipas em funcionamento apresentam uma altura média de trabalho de 240 m (as torres das turbinas convencionais atingiram, em 2015, a altura de 120 m). Por serem mais aerodinâmicas e poderem acessar ventos mais fortes, cada pipa pode gerar 50% a mais de energia. Em grandes alturas, os ventos são mais rápidos. Quando a velocidade do vento dobra, o montante de energia disponível pode ser multiplicado por oito. Assim, estas pipas podem ser colocadas em mais lugares e requerem uma área menor do que as turbinas convencionais, podendo levar energia a lugares onde o acesso de energia é limitado.

A pipa de energia simula a ponta da pá eólica e, da mesma forma como a pá eólica, é feita de materiais composites. Os oito rotores na pipa atuam como hélices em um helicóptero para viabilizar a decolagem. Uma vez que a pipa está voando, o ar que se movimenta entre os rotores os força a girar, fazendo com que um gerador produza energia, que desce, pelo tirante, para a rede. A pipa se movimenta em círculo, com um raio de 145 m. Os tirantes são feitos com fios condutivos de alumínio que envolvem um núcleo de alta resistência em fibra de carbono e conectam as pipas ao suporte na terra, além de transferirem a energia e comunicação em geral entre a pipa e a estação na terra, em ambas as direções. O suporte fixado na terra, com 15 m2, também é usado para a pipa ser apoiada quando não está voando, e ocupa menos espaço do que uma turbina eólica.

O sistema informatizado usa GPS e outros sensores que, junto com milhares de cálculos em tempo real, guiam a pipa até uma área com os ventos mais fortes e estáveis para maximizar a geração de energia.