Turbinas flutuantes no Reno: “peixes de energia” ajudarão a suprir faltas de eletricidade

Schwarmkraftwerk im Rhein: Strom aus der Strömung

No Médio Reno, perto de Sankt Goar, está a ganhar forma uma central elétrica pouco comum: nada de muralhas de betão, nenhuma barragem, e nenhum rodízio gigante à vista. A proposta é bem mais discreta: dezenas de “peixes” geradores a flutuar sob a superfície e a produzir eletricidade de forma contínua.

A lógica é aproveitar a força do rio sem o “prender” com grandes obras - e, assim, criar uma espécie de rede de segurança para quando o sistema elétrico entra em Dunkelflaute, aquelas alturas em que falta produção e é preciso compensar rapidamente.

A energia eólica só funciona quando há vento; a fotovoltaica, quando há sol. Quando as duas falham ao mesmo tempo, fala-se numa Dunkelflaute. É precisamente essa lacuna que uma start-up da região de Munique quer reduzir. A Energyminer planeia instalar em Sankt Goar, no Reno, um “Schwarmkraftwerk” com 124 pequenas unidades flutuantes - os chamados Energyfische.

O Ministério do Ambiente da Renânia-Palatinado autorizou a instalação num braço lateral do Reno. Três módulos já estão a operar no rio, e outros 21 deverão juntar-se na próxima fase. No fim, a meta é que as 124 turbinas trabalhem em conjunto e gerem eletricidade 24 horas por dia.

Um “cardume” de 124 turbinas flutuantes deverá, no futuro, captar energia da corrente do Reno dia e noite - de forma silenciosa, invisível e sem represar o rio.

Wie ein Energyfish funktioniert

O Energyfish é, no essencial, uma mini-central hidroelétrica que flutua no rio. Fica ancorado num ponto do fundo, movimenta-se livremente com a corrente e transforma diretamente essa força em energia elétrica.

Kompakte Technik statt Betonkoloss

À primeira vista, os números não impressionam: cerca de 2,8 × 2,4 metros, aproximadamente 80 quilogramas, e uma potência máxima na ordem dos 6 quilowatts em condições ideais. O verdadeiro potencial surge quando trabalham em conjunto. Segundo o fabricante, 100 destas unidades geram por ano cerca de 1,5 gigawatts-hora - suficiente para abastecer aproximadamente 400 a 500 agregados familiares de quatro pessoas.

Assim funciona um Energyfish individual no rio:

• Todo o módulo fica submerso e preso a um ponto de ancoragem no leito do rio.
• As pás do rotor rodam apenas com a corrente natural, sem barragem e sem infraestrutura adicional.
• Um gerador no interior converte a rotação em eletricidade.
• Cabos subaquáticos levam a energia até à margem, onde é injetada na rede existente.

De acordo com a Energyminer, os custos de produção de eletricidade deverão situar-se numa faixa semelhante à de turbinas eólicas modernas e sistemas solares. Isso coloca a tecnologia para lá de um projeto de nicho e torna-a uma possível adição relevante ao mix energético.

Warum gerade Sankt Goar so interessant ist

O local escolhido não é por acaso. O Médio Reno é uma das poucas zonas na Alemanha onde a água mantém, de forma consistente, uma velocidade suficientemente elevada. Entre rochas e vales estreitos, o rio acelera ali para cerca de 1,5 a 2 metros por segundo - exatamente o ritmo de que as turbinas precisam.

Antes disso, a Energyminer já tinha testado a tecnologia no Auer Mühlbach, em Munique. Desde a entrada em funcionamento dessa instalação experimental em 2023, a empresa afirma ter trabalhado continuamente na eficiência, robustez e controlo do sistema. Sankt Goar representa agora o passo do teste para algo mais próximo de uma aplicação em série.

O local no Médio Reno é visto no setor como uma prova de fogo: se o cardume funcionar de forma fiável ali, abrem-se portas para muitos outros projetos em rios.

Ohne Stausee, mit Rücksicht auf Fische

A energia hidroelétrica tem um problema de reputação na Alemanha. Os grandes projetos tradicionais com barragens e albufeiras interferem profundamente nos ecossistemas, bloqueiam rotas de migração de peixes e inundam zonas ribeirinhas. No Schwarmkraftwerk, a Energyminer aposta noutro caminho: a corrente mantém-se praticamente inalterada e o curso do rio não é represado.

Schutzsystem für wandernde Fischarten

Ainda assim, a questão mantém-se: o que acontece aos peixes que se aproximam das turbinas? Segundo a start-up, foi desenvolvido um sistema de proteção destinado a evitar que os animais sejam feridos pelas pás do rotor. Isso inclui, entre outros pontos, formas específicas das lâminas e a forma como as unidades são posicionadas na água.

Especialistas da Universidade Técnica de Munique analisaram o Energyfish. A conclusão: as unidades não colocam em risco as espécies de peixes migradores presentes no Reno e não provocam alterações de comportamento. Para os defensores, isto é um argumento importante numa discussão frequentemente marcada pela emoção quando se fala de intervenções em rios.

Signalwirkung für die Energiewende

Para a jovem empresa de Gröbenzell, a autorização tem um peso que vai muito além do âmbito regional. O co-CEO Richard Eckl descreve Sankt Goar como um “Proof of Scale” - ou seja, a demonstração de que a tecnologia não funciona apenas em laboratório ou num pequeno curso de água, mas também pode ser explorada de forma económica em grande escala.

Também a política na Renânia-Palatinado deposita esperança no projeto. A ministra responsável pelo clima e energia vê nos Schwarmkraftwerke uma oportunidade de produzir eletricidade de forma descentralizada em locais fluviais adequados e de permitir que cidadãs e cidadãos beneficiem diretamente. Até porque a energia do rio é especialmente útil quando a solar falha: no inverno, à noite ou com céu muito encoberto.

Wo solche Schwarmkraftwerke künftig noch Sinn ergeben

A Alemanha tem muitos rios, mas nem todos os troços servem. O que conta são vários fatores:

• profundidade suficiente para que os módulos fiquem totalmente submersos
• velocidades de corrente constantes ao longo de trechos mais longos
• baixo risco de colisão com a navegação
• regras de conservação da natureza e ordenamento do território compatíveis

Apesar destas limitações, existe um potencial energético considerável escondido nos rios. Reno, Mosela, Weser, Elba - em todo o lado onde a água corre depressa o suficiente, Schwarmkraftwerke poderiam, em princípio, ser usados. Por isso, a instalação em Sankt Goar deverá funcionar como referência para projetos futuros na Alemanha e noutros países europeus.

Was Strömungskraft für das Stromsystem bedeutet

A tecnologia não vai substituir, por si só, centrais a carvão ou a gás, mas encaixa numa eletricidade cada vez mais descentralizada. Centrais fluviais deste tipo produzem energia de forma relativamente constante, independentemente da hora do dia ou do estado do tempo. Em períodos em que a fotovoltaica quase não entrega, podem cobrir parcelas importantes de carga base.

Em conjunto com armazenamento, consumos flexíveis e outras fontes renováveis, o resultado é um sistema mais robusto. Períodos curtos sem vento ou sol tornam-se mais fáceis de amortecer, porque parte da procura continua a ser satisfeita por eletricidade do rio. Em regiões com locais adequados, a energia pode ser usada localmente - por exemplo, por municípios, zonas industriais/comerciais ou infraestrutura de carregamento para mobilidade elétrica.

Chancen, Risiken und offene Fragen

Por mais promissora que pareça, a tecnologia traz questões em aberto. O impacto a longo prazo na ecologia do curso de água, no transporte de sedimentos e na navegabilidade só ficará claro com operação contínua. Cada ancoragem no leito interfere, em alguma medida, com o sistema. Por isso, as entidades licenciadoras irão avaliar cada projeto caso a caso.

Há também dúvidas económicas interessantes: como se comportam os intervalos de manutenção e os custos de reparação nas condições exigentes de um grande rio? Quão resistentes são os módulos a cheias, detritos flutuantes ou formação de gelo? E com que rapidez se conseguem substituir ou expandir “cardumes” quando uma região precisa de mais eletricidade?

Begriffe und praktische Beispiele

O termo “Dunkelflaute” descreve fases em que há pouco vento e pouca energia solar disponível. Nesses momentos, outras fontes têm de entrar em ação: armazenamento, centrais fósseis - ou, no futuro, mais hidroeletricidade flexível proveniente dos rios.

Um cenário prático: numa região com muitos telhados solares, a produção fotovoltaica cai significativamente no inverno. Um Schwarmkraftwerk num rio próximo poderia então fornecer parte da energia em falta, sem consumir novas áreas de terreno. Ao mesmo tempo, a paisagem manter-se-ia praticamente inalterada, já que a tecnologia trabalha abaixo da superfície.

Para os municípios, surgem opções adicionais. Podem associar-se a fornecedores para lançar projetos próprios em rios, fixar preços de eletricidade a longo prazo ou criar modelos de participação cidadã. A operação em Sankt Goar mostrará se estas expectativas se confirmam - ou se, no fim, os Schwarmkraftwerke serão apenas mais uma peça entre muitas na grande obra da transição energética.