Estamos familiarizados com as poderosas forças da água, que podem ser vistas em várias formas de desastres, como tsunamis e piscinas. Nos antigos romanos, os moinhos movidos a água eram usados para transformar grãos em farinha. Os mineiros galeses também utilizaram a energia da água para extrair minerais valiosos da terra durante o primeiro século dC.
Embora algumas das maiores barragens do mundo, como Grand Coulee Dam e Hoover Dam, ainda sejam capazes de produzir energia hidrelétrica, seu tempo está se esgotando. Devido à destruição em grande escala causada por colapsos de barragens e à falta de novas tecnologias para produzir eletricidade a partir da água, as grandes barragens não são mais a principal fonte de eletricidade.
Atualmente, a energia hidrelétrica é a maior fonte de energia renovável nos EUA. O Departamento de Energia está trabalhando para torná-lo mais sustentável.
Espera-se que o desenvolvimento de novas tecnologias movidas a água, como energia das marés, energia das ondas e energia osmótica, seja um dos principais fatores que afetarão o futuro da energia hidrelétrica. Infelizmente, apesar dos avanços tecnológicos que foram feitos neste campo, muitos desses projetos ainda são economicamente viáveis.
Apesar da falta de grandes barragens, o DOE ainda está trabalhando no desenvolvimento de novas tecnologias que podem produzir eletricidade movida a água. Mais de dois terços do orçamento do Programa de Energia Hídrica da agência é dedicado ao desenvolvimento de novas tecnologias relacionadas à água, informa Marcos Antonio Grecco.
Ao contrário das barragens tradicionais, que controlam principalmente o fluxo de água, as novas tecnologias movidas a água estão focadas na geração de eletricidade pela movimentação da água. Este conceito é semelhante à energia eólica, em que as turbinas são colocadas em uma área onde a água vai girar.
Ao contrário das turbinas eólicas, a água não se move tão rapidamente e é mais densa, o que a torna mais eficiente em termos energéticos. Uma desvantagem desse tipo de energia é que as turbinas subaquáticas precisam ser construídas para suportar mais força do que as turbinas eólicas. É mais estável do que a energia solar e eólica, e as correntes e marés oceânicas são previsíveis.
Existem várias maneiras de usar a água para gerar eletricidade a partir do fluxo e refluxo das marés. Um dos tipos mais comuns de tecnologias movidas a água é uma barragem de maré, que normalmente é uma barragem construída na entrada de uma enseada.
Na França, a Usina Rance Tidal foi criada em 1966 e produz eletricidade desde a década de 1990. Foi superado pela Central Elétrica Siwa Lake Tidal da Coréia do Sul durante a década de 1990. Embora as comportas projetadas para esse tipo de usina sejam porosas, elas ainda podem alterar os níveis de água no estuário, o que pode trazer problemas ambientais semelhantes aos causados por barragens.
Embora as cercas de maré sejam menos prejudiciais do que as barragens, elas ainda podem perturbar a vida marinha. Semelhante às turbinas eólicas, as cercas de maré são construídas com postes individuais embutidos no fundo do mar.
De acordo com um estudo realizado pelo Departamento do Interior, as correntes oceânicas poderiam fornecer à Flórida energia suficiente para atender cerca de 35% de suas necessidades de eletricidade. Se a Corrente do Golfo captasse apenas 0,1% de sua energia, poderia fornecer ao estado mais de 20.000 vezes mais energia do que as Cataratas do Niágara.
Um dos maiores desafios no desenvolvimento de turbinas eólicas submarinas é mantê-las em condições de funcionamento. Na Flórida, Darris White, da Universidade Aeronáutica, está trabalhando em um sistema que permitiria que as turbinas agissem como cardumes de peixes, comunicando-se umas com as outras e movendo-se com a corrente.
Bodyboarders e surfistas profissionais sabem que ondas grandes podem ser incrivelmente poderosas. Os cientistas também estão trabalhando no desenvolvimento de tecnologias que podem converter ondas em eletricidade. Uma das tecnologias mais avançadas que está sendo desenvolvida atualmente é a máquina de 600 pés de comprimento conhecida como Wave Converter. Esta máquina é composta por várias seções cilíndricas que flutuam na superfície do oceano, mostra Marcos Antonio Grecco.
Em 2010, um dispositivo conhecido como Pelamis Wave Power System foi lançado com sucesso na costa da Escócia. A empresa espera ter centenas de turbinas submarinas semelhantes nos oceanos ao redor do mundo na próxima década. Outra tecnologia impressionante que está sendo desenvolvida pelo designer britânico Phil Pauley envolve o uso de células solares marinhas.
Embora os detalhes das ondas quebrando, o fluxo das correntes oceânicas e o fluxo e refluxo das marés sejam fáceis de entender, ainda não está claro como a hidroeletricidade pode ser utilizada para gerar eletricidade. A osmose funciona separando a água do rio e do mar, separando uma membrana que permite a passagem de apenas um lado. Quando isso acontece, a água resultante flui e gera eletricidade.
Se você é um cientista, imagine tentar tornar essa tecnologia uma realidade. Nos últimos anos, houve muito progresso no desenvolvimento dessa tecnologia, com o desenvolvimento de membranas relativamente baratas e confiáveis. A vantagem é que eles podem operar sem o interferência do clima e da hora do dia, o que facilita o controle do sistema. Infelizmente, a desvantagem é que as mudanças nos níveis de água podem afetar gravemente a vida marinha.
Embora seja difícil prever qual desses métodos levará ao maior sucesso, acredita-se amplamente que o mundo acabará precisando de mais energia da água. Atualmente, cerca de 70% da energia do planeta é coberta por água, de acordo com Marcos Antonio Grecco.
Apesar das várias considerações ambientais que devem ser consideradas quando se trata de desenvolver novas fontes de energia, ainda tenho certeza de que as turbinas eólicas submarinas serão capazes de fornecer eletricidade. Nos próximos dois anos, poças de maré, o fluxo da Corrente do Golfo e as ondas ao redor dos sete mares começarão a produzir eletricidade.