11/01/2016

Uma cidade usou a tubulação de água para gerar energia elétrica

Com a escassez dos métodos de geração de energia não renováveis, as cidades e as empresas têm que aderir a soluções ecologicamente corretas. A cidade de Portland, no estado norte-americano do Oregon, arranjou uma solução bem criativa: gerar energia a partir dos canos da rede de abastecimento de água. Isso mesmo: a água que os cidadãos bebem está sendo usada também para manter a lâmpada da cozinha acesa.

Esse método renovável foi desenvolvido em parceria com a LucidEnergy, uma companhia especializada em gerar energia elétrica a partir de tubulações de água. O sistema funciona com pequenas turbinas instaladas nos canos, que giram devido ao fluxo d’água e enviam essa energia para um gerador, que é direcionado à rede elétrica da cidade.

Pode não parecer um método muito inovador, mas a impressão passa a ser outra com alguns dados. Estima-se que 6% de toda a energia dos Estados Unidos seja usada só para o tratamento d’água, sendo que na Califórnia esse número sobe para 20%. Companhias de saneamento básico que filtram e purificam água, por exemplo, podem usar os tubos da LucidEnergy para reduzir o custo de produção da água limpa.

Indústrias que usam alto volume de água para processar ou resfriar máquinas, como fábricas de alumínio, termelétrias e até datacenters, podem instalar esse tipo de tubo para reduzir os gastos. Além disso, empresas de irrigação ou de transmissão e distribuição de água podem aproveitar o método para vender energia para o município, por exemplo. Todo mundo sai ganhando.

Outro projeto da LucidEnergy, feito na cidade de Riverside, na Califórnia, usa a tubulação para alimentar os postes de luz e outros pontos de iluminação na cidade. Durante o dia, quando os preços da eletricidade sobem, eles podem reaproveitar essa energia para diminuir os custos operacionais da cidade.

Segundo Gregg Semler, presidente da LucidEnergy, água e energia são duas coisas extremamente relacionadas. “É necessária uma grande quantidade de energia elétrica para entregar água potável e é necessária uma grande quantidade de água para produzir eletricidade”, comenta. Ou seja, qualquer município que precisa de água e eletricidade precisa encontrar outra forma de gerar energia. A LucidEnergy é uma boa opção.

Tudo bem, eu sei que existem outras formas de energia renovável, como usinas eólicas e solares. O problema é que elas dependem muito das condições climáticas, e os tubos da LucidEnergy não. “Diferentemente de métodos tradicionais de energia renovável como [painel] solar ou [energia do] vento, [os tubos] não dependem das condições climáticas, ou seja, se está ventando ou há sol, para produzir eletricidade”, diz Semler.

Ainda segundo o presidente da LucidEnergy, eles apenas estão aproveitando ao máximo os recursos hídricos para produzir energia. “A água é o recurso mais importante do planeta e a energia elétrica é o que gera o maior custo para entregar água limpa. Se nós conseguimos reduzir esse custo, para qualquer um que lida com infraestrutura hídrica, eles podem começar a ter menos despesas e ser mais eficiente com os recursos”, almeja Semler.

Ainda que a energia elétrica já seja gerada a partir do movimento d’água, como acontece em usinas hidrelétricas, a vantagem do método criado pela LucidEnergy é que não há nenhum impacto ambiental. Quase qualquer tubulação d’água no mundo pode ser usada para gerar energia. E sem impactar peixes, espécies em extinção ou a população local, como acontece com várias hidrelétricas.

Como funciona o sistema em Portland

A tubulação instalada em Portland tem quatro turbinas de 107 cm de diâmetro, que ficam no meio dos tubos comuns de água. O projeto é o primeiro nos Estados Unidos a fechar um Acordo de Compra de Energia (PPA, na sigla em inglês) por energia renovável produzida por energia hidrelétrica em uma tubulação de água municipal.

A energia gerada pelo projeto, também conhecido como Conduit 3 Hydroeletric Project (algo como Projeto Hidrelétrico Canal 3), é financiada por uma agência privada e comprada pela empresa responsável pela distribuição de energia em Portland, a Portland General Electric. O sistema tem 200 kW e é esperado que ele gere 1.100 MWh de energia elétrica por ano, suficiente para abastecer em torno de 150 residências.

No entanto, nem tudo são flores. Como aponta a Fast Company, a tubulação não gera energia em qualquer localização (por isso o “quase” em “quase qualquer tubulação do mundo pode ser usada para gerar energia”). O gerador só funciona se a água está sob um fluxo causado pela força da gravidade.

“Mas Jean, também dá para usar uma bomba para deslocar o fluido e movimentar o gerador”. Sim. Mas a energia gasta pela bomba é maior que a eletricidade gerada pelos tubos, então não faria sentido gastar energia para obter menos energia. Considerando, claro, o custo de instalação e desenvolvimento dos tubos.

Também vale frisar que a tubulação não serve apenas para gerar energia. Para aprovietar o método diferente, a LucidEnergy resolveu instalar sensores de pressão para descobrir se ocorreu algum vazamento no cano, além de sensores para monitorar a qualidade da água e julgar se ela está limpa o suficiente para ser consumida.

“A infraestrutura elétrica durante os últimos 20 ou 25 anos ficou bem mais esperta, mas o mesmo progresso não foi observado na [infraestrutura de] água”, segundo Semler. Então, para aumentar a eficiência desses tubos inteligentes, esses sensores ajudam a gerenciar a infraestrutura dos tubos de forma mais precisa.

Com todas essas vantagens, o projeto não afeta em nada as tubulações da cidade. A não ser pelo custo, os tubos da LucidEnergy (obviamente) não afetam a qualidade da água (muito pelo contrário, graças aos sensores) e também não há impacto na velocidade do fluxo d’água, devido ao formato do gerador.

Apesar do projeto ser bem eficiente, a LucidEnergy pretende continuar os testes em Portland antes de se expandir para outras cidades e países. Ainda assim, instalações adicionais serão consideradas. O plano é substituir tubulações velhas pelos tubos da empresa, para maximizar a vida útil dos tubos comuns.

Durante os próximos 20 anos, toda energia gerada pelo projeto será vendida para a PGE, segundo os termos do PPA. É esperado que sejam gerados US$ 2 milhões em energia renovável, que serão usados para pagar pelo desenvolvimento, instalação e os custos operacionais. Depois que o PPA acabar, a Secretaria de Água de Portland será dona de todo o sistema e da energia que é produzida por ele. Ótimo negócio, hein?