Coppe e CNOOC firmam acordo em energias renováveis offshore

A Coppe/UFRJ e a China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) firmaram acordo para dois projetos de pesquisa, em energias renováveis no oceano, com financiamento de 16 milhões de reais. O primeiro projeto investiga as turbinas eólicas flutuantes em profundidades entre 60 e 150 metros. Já o segundo projeto trata da descarbonização das atividades de óleo e gás na região do pré-sal, em profundidades entre 500 e 2500 metros, utilizando o conceito de parque híbrido com fontes eólica, de onda e solar. A iniciativa é liderada pelo Grupo de Energias Renováveis no Oceano (GERO).

Os projetos têm duração de três anos e contam com a participação de mais de trinta pesquisadores que atuarão em diversas áreas, incluindo hidrodinâmica, aerodinâmica, estrutural, controle de potência, oceanografia, meteorologia, estimativa de custo, otimização, e inteligência artificial. Os testes experimentais serão realizados, a partir de 2025, no Laboratório de Tecnologia Oceânica (LabOceano).

Segundo o professor Segen Estefen, do Programa de Engenharia Oceânica (PEnO) e coordenador do GERO, o Laboratório de Tecnologia Submarina (LTS) coopera com a Universidade de Petróleo da China desde 2001, e a parceria com a CNOOC é uma continuidade dessa colaboração.

“No primeiro projeto, buscamos sistemas eólicos flutuantes que sejam competitivos tanto em desempenho quanto em custo da energia. Avaliaremos o desempenho d estruturas com grau de maturidade tecnológica (TRL) superior a 4 e métodos construtivos que possam dar maior competitividade às plataformas flutuantes”, explica Segen.

De acordo com o professor Milad Shadman, do PEnO, este projeto foca na avaliação destas turbinas “no que chamamos de águas intermediárias, 50 a 150m, no Sul, Sudeste e Nordeste, onde os ventos são mais fortes. Inclui acoplamento dos carregamentos aerodinâmico, hidrodinâmico, linha de ancoragem e também análise estrutural”.

“O segundo projeto é voltado para descarbonização das atividades de óleo e gás, no pré-sal, usando parques híbridos de éolica, onda e solar flutuante. Envolve análise acoplada aerodinâmica e hidrodinâmica das turbinas, avaliação do comportamento estrutural, e o desempenho das linhas de ancoragem em águas ultraprofundas. Quando falamos em pré-sal, falamos em profundidades que variam de 500 a 2500m, o que traz grandes desafios no sistema de ancoragem”.

Atualmente, as plataformas FPSO (sigla em inglês para unidade flutuante de produção, armazenamento e transferência) são energizadas por turbinas a gás natural. “A ideia é começar um processo de descarbonização do abastecimento de energia tanto de FPSOs quanto de sistemas submarinos de produção. Como as energias renováveis são intermitentes, o projeto irá avaliar o uso de baterias para a estabilização do fornecimento de eletricidade. É um projeto bastante arrojado e pode contribuir para a descarbonização da produção de óleo e gás. Os campos offshore costumam ser produtivos por mais de 25 anos”, esclarece o professor Segen.

Na avaliação de Milad, é um grande desafio instalar sistemas flutuantes em águas profundas. “A questão de linha de ancoragem é muito importante quando falamos de profundidades superiores a 2000m. Essas linhas podem ser de diferentes materiais, de corrente, poliéster, material sintético. Devem ser escolhidas linhas que tenham resistência suficiente e não aumentem demasiadamente o carregamento sobre o sistema flutuante. Como o sistema de conversores de onda é relativamente pequeno em relação aos conversores eólicos, com boias de cerca de cinco metros de diâmetro e peso de cerca de 50 toneladas, uma alternativa em avaliação é a utilização de ancoragem compartilhada para os diferentes módulos de conversão eólica, de ondas e solar”, explica o professor da Coppe.

Os projetos com a CNOOC têm duração de três anos, focados em simulações computacionais do comportamento dos sistemas e, no terceiro ano, testes experimentais em modelos reduzidos no LabOceano. Há ainda a participação de dois laboratórios do Programa de Engenharia Civil no primeiro projeto: o Núcleo de Ensino e Pesquisa em Materiais e Tecnologias de Baixo Impacto Ambiental na Construção Sustentável (Numats) e o Laboratório de Métodos Computacionais em Engenharia (Lamce).

A equipe do Lamce participa também do segundo projeto, que conta ainda com o apoio do Laboratório de Fontes Alternativas de Energia (Lafae), do Programa de Engenharia Elétrica, para a validação digital do controle de potência.  “Os projetos são interdisciplinares e refletem a capacidade da Coppe de aglutinar conhecimentos para a transição energética e a descarbonização da fase de produção da indústria de óleo e gás offshore”, conclui o professor Segen Estefen.