Por séculos, navios cruzaram os mares impulsionados pela combinação de velas e ventos. E, ao que tudo indica, a necessidade de poluir menos a atmosfera está trazendo de volta, em pleno século XXI, essa tradicional combinação. Lógico que com toda a tecnologia desenvolvida até agora. Não é à toa que a Associação Internacional de Navegação a Vela (IWSA) declarou os anos 2020 como a “Década de Propulsão do Vento”. O objetivo da campanha é incentivar a adoção de métodos de propulsão alternativos ou híbridos, que usem o vento ou combinem essa força da natureza com combustíveis alternativos, de forma a alcançar uma descarbonização rápida e mensurável da frota marítima global até 2030.
“Os sistemas de propulsão eólica ajudam os proprietários e operadores de navios a reduzirem as emissões de carbono em até 30% para soluções de retrofit e significativamente mais para navios newbuild otimizados. Está claro que o vento deve ser totalmente integrado aos caminhos de descarbonização para o transporte marítimo. É uma fonte de energia abundante, disponível e gratuita, pronta para ser aproveitada”, afirma o secretário-geral da IWSA, Gavin Allwright.
Segundo a IWSA, já há 11 grandes navios oceânicos com sistemas de auxílio ao vento instalados e mais 20 embarcações menores de carga a vela, além de um sem número de pequenos navios de cruzeiro que utilizam a propulsão eólica. Além disso, uma estimativa do mercado indica que, até 2050, que as tecnologias de propulsão eólica se tornarão um segmento de R$ 12 bilhões por ano, com aproximadamente 30.000 instalações espalhadas pelo mundo.
“A pressão para descarbonizar rapidamente o transporte marítimo internacional está crescendo em todos os lados. O lançamento de um novo combustível de baixo carbono
Exige tempo e recursos consideráveis. O vento nos dá a oportunidade única de entregar agora até um terço dos requisitos de energia de propulsão da frota, sem a necessidade de uma nova infraestrutura ”, observa Allwright
A entidade informa que, até 2023, mais de 40 grandes embarcações equipadas com propulsão eólica estarão navegando por todo o planeta. Entre elas, provavelmente, estará o Oceanbird, com 200 metros de comprimento, 40 metros de largura e 105 metros de altura. Suas cinco asas rígidas garantem energia suficiente para transportar até 7.000 carros utilizando apenas a força do vento.
O pássaro do oceano começou a ser construído em 2015, pela Wallenius Marine, a empresa de navegação da holding sueca Soya Group. O ponto de partida? A empresa queria contribuir com fontes de energia alternativas aos combustíveis fósseis como meio de propulsão. O frete marítimo é, hoje, responsável por 3% das emissões globais de dióxido de carbono e 10% daquelas ligadas diretamente ao transporte.
“Estabelecemos um roteiro para chegar a zero emissões”, diz um dos diretores responsáveis pelo Oceanbird, Richard Jeppsson, em referência a carbono, enxofre e outras micropartículas poluentes”. “Nossos engenheiros descobriram que o vento era a forma mais ecológica de mover um barco”.
Para lançar o Oceanbird aos mares, a Wallenius uniu forças com o instituto e pesquisa SSPA, especializada em hidrodinâmica e teste de modelos; e com o Royal Stockholm Institute of Technology (KTH), responsável pelos mecanismos de navegação e análise de desempenho. No total, estão sendo investidos seis milhões de euros: três milhões das empresas privadas e outras três de uma bolsa de pesquisa do governo da Suécia.
Até agora, os engenheiros e técnicos quebraram a cabeça para projetar velas e plataformas grandes e fortes o suficiente para mover um monstro de 35.000 toneladas a uma velocidade tal que possa competir com os cargueiros tradicionais, independentemente das condições climáticas.
“Para integrar o máximo de parâmetros possível, contamos com dados coletados ao longo de vários anos por sensores colocados em nossas outras embarcações. Esses dados foram analisados e nos deram informações cruciais sobre os meios de criar uma navegação ecológica e segura em todos os momentos“, explica Jeppsson
O Oceanbird se destaca de seus pares por conta de suas velas. Feitas de uma liga e metal, elas têm 80 metros de altura, e podem girar 360 graus para melhor captar o vento. Se estiver ventando muito, as velas podem ser reduzidas. De qualquer forma, graças a ela, o navio alcança uma velocidade de dez nós e, assim, conclui a travessia transatlântica em doze dias. As embarcações convencionais fazem o percurso em oito dias.
“Nossa ambição é promover uma aliança entre ecologia e tecnologia, e criar soluções que não gerem nenhum problema ecológico na cadeia de valor”, acrescenta Jeppsson.
O pássaro do oceano pode reduzir as emissões tóxicas em 80% a 90%, já que somente as manobras de entrada e saída dos portos serão realizadas com o motor. O sucesso dos primeiros testes levou a equipe da Wallenius Marine a adaptar a tecnologia para um graneleiro. O projeto deve ficar pronto ainda este ano.
Na França, há outros projetos de cargueiros com propulsão eólica. A Neoline deve iniciar, ainda este ano, a construção de um navio de 136 metros capaz de conectar Saint-Nazaire a Baltimore a uma velocidade média de 11 nós. O barco usará velas flexíveis, ao contrário do Oceanbird. Alguns cargueiros menores, com sistema híbrido, já operam em portos franceses.
A VPLP, empresa especializada em arquitetura naval, desenvolve o projeto de um navio roll-on / roll-off de 121 metros de comprimento que será usado para transportar componentes do foguete Ariane 6 da Europa para a Guiana. O principal sistema de propulsão (um motor duplo combustível) contará com o reforço de quatro velas totalmente automatizadas, cada uma suportada por um mastro de 30m de altura e medindo um total de 363 metros quadrados.
Do outro lado do mundo, as empresas japonesas Mitsui OSK Lines e Oshima Shipbuilding receberam autorização para construir um graneleiro de 100.000 DWT equipado com um sistema de vela rígida telescópica. O consórcio afirma poder reduzir o uso de combustível em até 8%. Já a empresa holandesa Econowind investe em uma tecnologia chamada Ventifoil, composta, basicamente, por uma asa não rotativa com aberturas e um ventilador interno motorizado. O sistema pode adaptado ao convés de um navio ou implantado dentro de contêineres, que são colocados ou retirados quando necessário.
“Durante a operação e quando as condições do vento são favoráveis, o sistema aumenta a velocidade de um navio, permitindo ao capitão acelerar o sistema de propulsão, explica o CEO da empresa, Frank Nieuwenhuis. “Esperamos que em um dia realmente bom reduziremos o uso de combustível em 20%”.
Curiosamente, uma das maiores inovações no setor não veio do mar e sim do céu. Trata-se do Seawing, um sistema autônomo desenvolvido pela empresa francesa Airseas, uma subsidiária da Airbus cuja missão é encontrar aplicações marítimas para modelagem e experiência em controle de voo adquiridas no setor aeroespacial. O Seawing consiste em uma pipa gigante, desdobrada e enrolada com o apertar de um botão. Segundo a Airseas, pode proporcionar uma economia média de combustível de 20%.
“O que é realmente inovador em nossa solução é essa noção de software de automação, digitalização do produto para que seja realmente simples de usar pelos membros da tripulação a bordo dos navios”, afirma o head de desenvolvimento de negócios da empresa, Luc Reinhard. “Outros sistemas baseados em pipas já foram testados, mas a operação autônoma da Seawing e as ferramentas de software e os sistemas de controle de voo que sustentam sua operação o diferenciam de outras tecnologias”.
Na prática, os principais componentes do sistema são um mastro que permite que a asa seja implantada e um guincho para rolar o cabo de 500 m de comprimento. O navio precisa ainda ter uma área para armazenamento a asa quando ela não estiver ao sabor do veto. A asa voa a uma altitude de cerca de 150 metros a um ângulo de 30 graus do navio. Um controle posicionado diretamente na parte inferior do equipamento ajusta dinamicamente a trajetória de voo, movendo-o por uma série de posições.
“São os esforços da asa para retornar a esta ‘zona de conforto’ que geram a maior parte da tração do dispositivo”, informa Reinhard.
A Airseas já realizou uma série de testes em solo e no mar usando versões reduzidas da tecnologia. A primeira versão comercial, porém, será uma asa de 500 m2 , instalada em um navio Airbus roll-on / roll-off usado para transportar componentes de aeronaves. Mas a empresa também fechou contrato com o armador japonês Kawasaki Kisen Kaisha para instalar uma asa ainda maior de 1.000 m2 em um de seus navios. Se der certo, o acerto entre franceses e japonesa prevê a implantação de outros 50 outros sistemas.
Fonte: Revista Portos e Navios