Portugal - Investigadores da Universidade do Porto premiados por estudo na área da Energia do Mar

Novo conceito de fundações para eólicas offshore, desenvolvido por equipa do CIIMAR e da FEUP, já resultou na submissão de um pedido provisório de patente

Uma equipa de investigadores do grupo Marine Energy do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental da Universidade do Porto (CIIMAR-UP) e da Secção de Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente da Faculdade de Engenharia da U.Porto (FEUP) acaba de ser distinguido com o Haclrow Prize, atribuído pela prestigiada Institution of Civil Engineers (Reino Unido), por um estudo inovador em fundações para estruturas eólicas em alto mar.

Com a ambição de desenvolver um tipo de fundação inovadora para as fundações de eólicas em zonas offshore (alto mar), o grupo de investigadores do CIIMAR e da FEUP, em colaboração com o Indian Institute of Technology Delhi, desenvolveu um sistema que utiliza cabos pré-tensionados para oferecer estabilidade adicional à estrutura, permitindo que seja utilizado até 50 metros de profundidade, numa solução de baixo custo.

A fundação do tipo monopilar que tipicamente é usada nas eólicas offshore apenas permite a sua colocação em zonas com profundidades até 30 metros. Até agora, a única possibilidade de aplicação destas eólicas a profundidades superiores passava pelo aumento do diâmetro das fundações, o que implicava valores que são financeiramente incomportáveis.

Segundo o investigador Tiago Ferradosa, coautor deste estudo, “nestas profundidades, a grande maioria dos conceitos de fundações fixas no fundo do mar ou de fundações flutuantes acabam por ter custos demasiado elevados.”

A solução apresentada pelos investigadores Tiago Ferradosa, Paulo Rosa Santos e Francisco Taveira Pinto no artigo “Bottom-supported tension leg towers with inclined tethers for offshore wind turbines”, publicado em dezembro de 2021, na revista “Maritime Engineering”, da ICE, passa por combinar um sistema de cabos pré-tensionados com a fundação monopilar standard, oferecendo assim estabilidade adicional à fundação da eólica offshore.

Dependendo da geometria e configuração usada, esta adaptação permite que os monopilares convencionais passem a poder ser utilizados até aos 50 m de profundidade, sempre que a profundidade de água não permita a aplicação do monopilar standard e onde as fundações do tipo flutuante não sejam economicamente competitivas.

Testes à escala real

Este tipo de fundação inovador, testado numericamente para diferentes condições de agitação marítima e diferentes configurações geométricas, encontra-se validado numericamente para os 50 metros de profundidade.

Os investigadores pretendem agora avançar para estudos de modelação física que permitam perceber melhor qual a viabilidade da solução à escala real. A equipa vai ainda estudar outros aspetos importantes para o dimensionamento, como é o caso da erosão no sopé da estrutura ou do colapso por fadiga, entre outros fenómenos relevantes que podem determinar a sua utilização caso a caso.

Neste momento já se iniciaram esforços para que o conceito seja testado em modelo físico com diferentes escalas no Laboratório de Hidráulica da FEUP. Mas o impacto no futuro é muito promissor pelo que, este ano, o grupo de trabalho já fez o pedido provisório de patente relativo a este conceito.

“No caminho certo para fazer mais e melhor”

Instituído em 1960, em homenagem a Sir William Halcrow (1883-1958), presidente da Institution of Civil Engineers entre 1946 e 1947, o Halcrow Prize distingue anualmente os melhores artigos publicados nas revistas da ICE  nos domínios das Docas e Portos ou outras obras marinhas, Túneis, e Energia hidroeléctrica ou energia de outras fontes naturais renováveis.

O galardão vem por isso reforçar a importância das linhas de investigação que o Marine Energy Group do CIIMAR tem vindo a desenvolver, nomeadamente, no que respeita à promoção e desenvolvimento das energias renováveis marinhas.

“Além de ser sempre um motivo de alegria e motivação para o grupo, é também um prémio atribuído pelo ICE que é uma instituição de renome em diversos domínios da Engenharia Civil. Estamos muito satisfeitos e convictos que estamos no caminho certo para fazer mais e melhor”, congratula-se Tiago Ferradosa.

Sobre a Institution of Civil Engineers

Fundada em 1818, a Institution of Civil Engineers (ICE) é uma associação profissional independente de engenheiros civis, sediada em Londres.

Com mais de 92000 membros espalhados por cerca de 150 países, a ICE tem como missão apoiar a profissão de engenheiro civil, oferecendo qualificação profissional, promovendo a educação, mantendo a ética profissional, e estabelecendo ligações com a indústria, academia e governo. Eunice Sousa e Mafalda Leite – Portugal in “Universidade do Porto”