A busca por fontes limpas e renováveis de energia ganhou um novo e promissor capítulo. Um estudo publicado no Journal of Fluid Mechanics pelo pesquisador Takahito Iida, da Universidade de Osaka, no Japão, propõe uma solução inovadora para um dos maiores desafios da energia oceânica: a ineficiência dos conversores diante da natureza caótica e mutável das ondas.
A resposta, segundo o estudo, pode estar em um dispositivo conhecido como conversor giroscópico de energia das ondas (GWEC). Trata-se de um corpo flutuante equipado internamente com um volante giratório conectado a um gerador. O movimento de precessão do giroscópio — a forma como o objeto em rotação responde a forças externas — é capaz de gerar eletricidade a partir do balanço das ondas, mesmo quando sua direção e intensidade variam constantemente.
O problema da variabilidade
Dispositivos de energia das ondas não são uma ideia nova, mas esbarram em um obstáculo fundamental: as condições oceânicas mudam o tempo todo. O que funciona para uma onda de determinada frequência pode se tornar ineficaz minutos depois, quando o padrão se altera. Como resultado, a maioria das tecnologias existentes luta para atingir níveis práticos de eficiência.
A modelagem teórica desenvolvida por Iida ataca exatamente esse ponto. Utilizando a teoria de ondas lineares, o pesquisador calculou as complexas interações entre as ondas, o giroscópio e a estrutura flutuante que o abriga. A partir desses cálculos, foi possível determinar a configuração ideal para o dispositivo.
A principal descoberta é que, ajustando com precisão a velocidade de rotação do volante e a resistência do gerador interno para corresponder às condições das ondas em tempo real, o GWEC pode atingir uma eficiência máxima teórica de 50% — ou seja, converter metade da energia de uma onda em eletricidade.
“Esse limite de eficiência é uma restrição fundamental na teoria da energia das ondas”, explica Iida. “O que é empolgante é que agora sabemos que ele pode ser alcançado em uma ampla faixa de frequências, não apenas em uma única condição de ressonância.”
Em outras palavras, o dispositivo seria capaz de se adaptar dinamicamente, mantendo um desempenho próximo do ideal mesmo quando o mar muda de humor. Simulações computacionais corroboraram os cálculos teóricos, embora os pesquisadores reconheçam que as ondas reais são infinitamente mais complexas do que qualquer modelo matemático.
Quando testado em simulações com ondas assimétricas e irregulares — mais parecidas com as encontradas no oceano real —, o desempenho do giroscópio caiu em condições de ondas muito grandes, embora ainda tenha mantido níveis razoáveis de captura em determinadas situações.
Além disso, o estudo atual não considera o custo energético necessário para operar o próprio giroscópio em ambiente marinho, nem os desafios práticos de instalação e manutenção. Trata-se de um primeiro passo teórico, mas um passo promissor.
Iida já planeja a próxima fase: testes com modelos físicos em tanques de água para validar as previsões teóricas. “Em trabalhos futuros, serão realizados testes de modelos para validar a teoria proposta”, escreve. “Além disso, exploraremos estratégias de controle ótimas que levem em consideração a causalidade e as respostas não lineares do GWEC.”
Se confirmada na prática, a tecnologia poderá um dia integrar o mosaico de fontes renováveis que o planeta precisa para reduzir sua dependência de combustíveis fósseis. O oceano, com seu movimento perpétuo, é uma bateria gigante esperando para ser aproveitada — e os giroscópios podem ser a chave para destravá-la.
Lucas Soares é editor de Ciência e Espaço no Olhar Digital e formado em Jornalismo pela Universidade Presbiteriana Mackenzie.
