Uma ponta curva, inspirada no formato das asas do condor e colocada na extremidade das pás das turbinas eólicas, promete aumentar a energia gerada pelas turbinas eólicas sem investimentos adicionais significativos.
Essas estruturas são conhecidas como extremidades aerodinâmicas, ponteiras de asa ou pelo termo em inglês winglet.
Várias espécies de aves têm as pontas das asas viradas para cima, o que ajuda a maximizar a sustentação. Isso já serviu de inspiração para as asas de diversos modelos de aeronaves – em algumas delas a estrutura é também chamada de “alecrim” -, o que levou uma equipe canadense a testar o conceito nas pás de turbinas gigantes usadas na geração de energia eólica.
E, até para ser compatível em termos dimensionais, a equipe projetou ponteiras de asa baseadas na ave voadora mais pesada do mundo, o condor andino, que pode cobrir grandes distâncias apesar de pesar até 15 quilogramas.
O professor Khashayar Rahnamaybahambary, da Universidade de Alberta, no Canadá, destaca que, embora o aproveitamento dessa tecnologia aerodinâmica pareça natural, a coleta de dados experimentais sobre turbinas eólicas é muito difícil devido ao seu tamanho.
Mas uma simulação computacional do fluxo de ar através de uma turbina mostrou que essas ponteiras de asa efetivamente reduzem o arrasto, o que poder aumentar sua eficiência na geração de energia em 10%, em média.
“Outra perspectiva é que as extremidades aerodinâmicas permitem que as turbinas capturem mais energia eólica, minimizando as perdas [por resistência],” disse Rahnamaybahambary.
Dimensões em metros da ponteira de asa simulada pela equipe.
[Imagem: Khashayar RahnamayBahambary et al. – 10.1016/j.energy.2024.130561]
Meia para turbina eólica
As extremidades aerodinâmicas podem ser instaladas após a fabricação e montagem da turbina, instaladas “como uma meia” colocada na extremidade da pá, propõe o pesquisador. Sua equipe já está desenvolvendo uma configuração experimental desse tipo para um teste de campo.
Mas as conclusões são ainda mais importantes para pás de turbina novas, já que a adição de ponteiras de asa no processo de produção pode gerar aumentos de eficiência muito mais do que proporcionais ao aumento de custo na fabricação das pás.
Bibliografia:
Artigo: A numerical study of bio-inspired wingtip modifications of modern wind turbines
Autores: Khashayar RahnamayBahambary, Mohammad Reza Kavian-Nezhad, Alexandra Komrakova, Brian A. Fleck
Revista: Energy
Vol.: 292, 130561
DOI: 10.1016/j.energy.2024.130561
