Desde meados do século XX que o betão é levado mar adentro. Dá corpo a docas flutuantes, caixotões portuários e até a algumas plataformas offshore utilizadas na indústria de petróleo e gás. Nas energias renováveis, pode fazer agora uma primeira incursão. Um consórcio que junta a Etermar Energia, Secil e Wavec Renewables desenvolveram uma plataforma flutuante em betão, desta vez para servir de base a torres eólicas que produzem eletricidade a partir do mar.
“A aplicação de estruturas flutuantes de betão à energia eólica offshore representa hoje uma das soluções mais promissoras para viabilizar parques em águas profundas“, garante Ana Chambel Carriço, Técnica de Investigação e Desenvolvimento na Secil Betão.
Há dois tipos de projetos para a construção de eólicas no oceano: aqueles com fundações fixas, no fundo do mar, e outras que flutuam. A costa portuguesa pede sobretudo que os projetos flutuem sobre as águas profundas. Foi por isso que, no âmbito da Agenda Mobilizadora que junta projetos de transição energética, e aos quais foram atribuídos fundos do Plano de Recuperação e Resiliência (PRR), foi criado um consórcio que junta empresas industriais e entidades científicas, com o objetivo de desenvolver e validar uma plataforma flutuante em betão para turbinas eólicas offshore.
A aplicação de estruturas flutuantes de betão à energia eólica offshore representa hoje uma das soluções mais promissoras para viabilizar parques em águas profundas
Nesta fase, ainda de demonstração, as instalações da Etermar acolhem um protótipo, em preparação para a etapa de ensaios. Este protótipo será monitorizado durante cerca de dois anos, complementa a Secil, permitindo validar o comportamento da estrutura em ambiente real e preparar a sua futura industrialização. Luís Machado, diretor executivo da Etermar Energia, explica que a empresa pretende testar a operação e manutenção da plataforma, simulando atividades de intervenção de uma infraestrutura offshore, por exemplo em alto mar.
Ao consórcio foi atribuído um incentivo de 3,2 milhões de euros e o mesmo conta que, após uma avaliação final do IAPMEI – Agência para a Competitividade e Inovação, fique confirmado o cumprimento dos objetivos que dão direito aos fundos em causa.
Os membros do consórcio cobriram diferentes necessidades. A Etermar Energia liderou a engenharia e construção da plataforma. A Secil desenvolveu o betão especializado para ambiente marítimo. O INESC-TEC trabalha na sensorização estrutural, a Wavec Offshore Renewables desenvolve o sistema de monitorização e um gémeo digital. A VSL International fornece soluções de pré-tensionamento estrutural e o Fórum Oceano apoia a divulgação e articulação do projeto no contexto do cluster da Economia Azul.
Betão para ‘densificar’ a competitividade
“Este projeto pretende demonstrar que as plataformas flutuantes em betão podem ser uma solução competitiva para a energia eólica offshore, contribuindo para posicionar Portugal na cadeia de valor europeia deste setor emergente”, afirma Ana Chambel Carriço.
Para o CEO da Wavec, Marco Alves, “o que é preciso fazer para promover o setor [da energia eólica offshore] é reduzir o custo da energia produzida (LCOE, na sigla em inglês)”, e isto faz-se através da utilização de novos materiais que sejam mais baratos. “O betão nas plataformas flutuantes é um dos elementos mais promissores”, garante.
O betão nas plataformas flutuantes é um dos elementos mais promissores.
Os primeiros parques comerciais de eólica flutuante utilizam sobretudo plataformas metálicas, como o WindFloat Atlantic em Portugal. Mas o diretor executivo da Etermar Energia afirma que “as soluções em betão armado têm potencial para desempenhar um papel mais relevante do que as soluções em aço”, já que permitem reduzir o custo da plataforma que sustenta as torres eólicas, “uma das componentes relevantes do investimento neste tipo de projetos”.
A Secil frisa que o betão utilizado na solução deste consórcio conta com matérias-primas “amplamente disponíveis”, com preços geralmente mais estáveis do que os do aço estrutural. “Estas soluções estão menos expostas a flutuações de mercado tão significativas como as do aço e podem permitir um ritmo de construção superior, contribuindo para responder às necessidades de um mercado em crescimento”, corrobora Luís Machado Machado.
Marco Alves explica que o preço do aço é mais volátil na medida em que é muito solicitado por economias emergentes com forte crescimento industrial, como a China ou a Índia. “O betão não sofre tanto esse problema”, compara, para depois rematar: “é muito mais barato”. Além disso, complementa, as próprias plataformas de betão que o consórcio projetou, pela forma que têm e por terem uma construção simplificada, ajudam a reduzir os custos.
Em Portugal, esta opção é particularmente interessante por permitir recorrer integralmente a fornecedores nacionais, com benefícios diretos para a economia local.
No que diz respeito à construção e logística, acrescenta a Secil, o betão “apresenta vantagens significativas”, já que as plataformas podem ser construídas em ambientes controlados e, depois de concluídas, podem ser rebocadas até ao local de instalação, reduzindo a necessidade de embarcações especializadas de grande capacidade, simplificando assim a logística offshore, defende a Secil.
Olhando não só ao produto em si mas também à economia que o rodeia, Luís Machado aponta outra vantagem: “Em Portugal, esta opção é particularmente interessante por permitir recorrer integralmente a fornecedores nacionais, com benefícios diretos para a economia local“.
“A Secil considera que o desenvolvimento de betão e plataformas offshore flutuantes representa um potencial económico significativo, dado o crescimento projetado do mercado de energia eólica offshore e a escassez de soluções adaptadas a turbinas de grande porte”, afirma Chambel Carriço.
Mas o betão flutua?
Ana Chambel Carriço explica que o betão consegue flutuar graças à geometria da estrutura, que é concebida com volumes ocos e câmaras internas que “garantem flutuabilidade e estabilidade”.
Os desafios do projeto passaram por adaptar o betão a requisitos mais exigentes de durabilidade e desempenho em ambiente marinho. O betão utilizado é “altamente especializado”. Apresenta baixa permeabilidade e elevada resistência à fissuração, assegurando “uma longa vida útil em condições exigentes”, que poderá ser superior a 50 anos, nas contas da Secil.
O CEO da Wavec reconhece que, apesar de a plataforma em betão ter esta duração, uma turbina eólica não dura metade de um século. Neste sentido, a mesma plataforma pode receber outra turbina ou ser utilizada para outros fins, mesmo que não sejam ligados à energia.
Em termos da pegada ambiental, a Secil indica que o tipo de betão usado reduz a pegada carbónica através da incorporação de materiais de cimento suplementares, como escórias de alto-forno, cinzas volantes ou fillers calcários, que permitem diminuir o teor de clínquer usado e, consequentemente, as emissões de dióxido de carbono. Além disso, a longevidade ajuda a diluir o impacto ambiental inicial e “a reduzida necessidade de manutenção reforça ainda mais o desempenho ambiental global da solução”, escreve a empresa. É tendo em conta o ciclo de vida completo que o desempenho ambiental do betão “pode ser bastante competitivo” face a soluções metálicas, defende a Secil.
Em paralelo, as estruturas de betão submersas tendem a funcionar como estruturas favoráveis à colonização por organismos marinhos, atuando muitas vezes como “recifes artificiais” ao longo do tempo. Além disso, devido à sua maior massa e rigidez, o betão transmite menos vibração e ruído subaquático do que estruturas metálicas, o que pode ser positivo para espécies sensíveis ao ruído, incluindo mamíferos marinhos.
