Turbinas hidrocinéticas em rios do Ártico para reduzir o gasóleo

Comunidades remotas do Ártico continuam a depender de geradores a gasóleo para produzir electricidade, com o combustível a ser transportado por enormes distâncias, seja por navio, seja por estradas de Inverno. Uma nova análise concluiu que até alguns dos rios mais frios do planeta podem ajudar a substituir esse consumo por turbinas movidas pela água corrente, contrariando a ideia de que o frio extremo torna a tecnologia inviável.

Para as comunidades do Norte, reduzir o uso de gasóleo pode significar contas energéticas mais baixas, menos poluição e maior segurança energética quando as entregas de combustível se atrasam. Os resultados indicam que mesmo alguns dos rios mais gelados do Ártico podem oferecer energia renovável com aplicação prática.

O problema do gasóleo

Em todo o Ártico da América do Norte, quatro em cada cinco comunidades dependiam de gasóleo há apenas alguns anos. O combustível percorre distâncias imensas por navio ou por estrada de Inverno, o que faz disparar os preços e deixa as povoações vulneráveis quando uma entrega falha.

Em Nunavut, que abrange grande parte do Ártico oriental do Canadá, cerca de um quinto do orçamento anual do governo é gasto a subsidiar a electricidade gerada a gasóleo. É dinheiro que deixa de ir para habitação, alimentação e cuidados.

A queima de todo esse combustível também marca a paisagem. O negro de fumo deposita-se sobre a neve e o gelo. Os cientistas associam-no a um degelo mais rápido - mais um motivo para as comunidades procurarem, há anos, uma alternativa mais limpa.

Energia na corrente

A tecnologia por detrás deste trabalho chama-se energia hidrocinética e o princípio é directo: instala-se uma turbina num rio com corrente e é o fluxo que a faz rodar - sem barragem e sem albufeira.

Katelyn Kirby, investigadora de doutoramento em engenharia civil na Universidade de Ottawa, liderou a equipa. Ela sublinha que as barragens convencionais têm um historial controverso no Norte - inundaram terras indígenas e geraram resistência prolongada.

Uma turbina evita a maior parte desses efeitos, porque exige pouca construção e pode ser retirada com facilidade todos os Outonos. Um estudo estima que a energia disponível nos rios do mundo é suficientemente elevada para ser considerada uma grande fonte renovável.

Um teste perto de Iqaluit

Para pôr a ideia à prova, a equipa analisou o Iqaluit Kuunga, ou Sylvia Grinnell River, a cerca de 4,8 km de Iqaluit, em Nunavut.

Com uma média anual próxima de -9 °C, está entre os rios mais frios quando comparado com as mais de 3.000 comunidades do Norte incluídas no estudo.

Recorrendo a um barco robótico com sonar, mapearam o leito do rio e mediram a água sob várias condições de caudal.

O ponto mais promissor encontrava-se imediatamente a jusante de um estreitamento acentuado do canal, onde a corrente acelera e escava uma depressão com vários pés de profundidade.

Mesmo no fim do Verão, quando a água está baixa, a corrente manteve-se suficientemente rápida para operar uma turbina - o bastante para abastecer uma dúzia de casas. Esse nível de produção é semelhante ao de uma turbina em Igiugig, no Alasca, que reduziu o consumo local de gasóleo em 60 a 90%. Como o rio congela todos os Invernos, a turbina é retirada todos os Outonos.

O frio não é obstáculo

O estudo contraria uma suposição plausível: locais mais frios, épocas sem gelo mais curtas, engenharia mais difícil. A lógica parece evidente. Mas os dados não a confirmaram.

Ao analisar 178 comunidades remotas do Canadá, com temperaturas médias que variam em mais de 22 °C, não foi encontrada qualquer relação entre o frio de um local e a poupança de gasóleo que uma turbina poderia proporcionar.

Até agora, ninguém tinha mapeado esta relação em tantas comunidades do Norte.

O que determina o sucesso de um local é o rio, não o termómetro. Um estreitamento brusco, uma queda acentuada, uma constrição por rocha-mãe no escoamento - tudo isto pesou muito mais do que o frio. Dezenas de povoações antes descartadas por serem “demasiado frias” voltam, assim, a ser opções reais.

Um mapa de locais viáveis

A equipa não se ficou por um único rio. No Norte do Canadá, assinalou 50 comunidades próximas de correntes com força suficiente - a maioria a menos de 9,7 km de água corrente - e a maioria ainda dependente de gasóleo.

À escala global, o número subiu para 325 comunidades distribuídas por oito países árcticos e subárcticos.

A Rússia apresentou o total mais elevado, com quase 200 locais, enquanto a Islândia, o Canadá, a Noruega e a Finlândia mostraram maior potencial de potência por rio.

Ainda assim, estas são estimativas iniciais, não promessas. Cada local concreto continua a exigir medições no terreno. Mesmo assim, outros trabalhos sobre rios do Ártico identificaram grande potencial por explorar nas mesmas regiões.

Opção mais suave para os rios

Uma turbina interfere menos com o rio do que uma barragem. As barragens submergem vales, impedem a passagem de peixes e privam o curso de água de sedimentos a jusante. Já uma turbina instalada de forma autónoma mantém a água em movimento e toca apenas numa pequena área do leito.

A passagem de peixes é a preocupação mais imediata, mas os primeiros indícios são encorajadores. Num estudo, os peixes atravessaram as pás e, na maioria dos casos, evitaram-nas, sendo raros os embates. Uma análise com salmões jovens perto da turbina do Alasca apontou para conclusões semelhantes.

Nada disto torna a turbina “invisível”. Continua a afectar o escoamento e o leito do rio, e residentes do Norte preocupam-se com peixes, travessias de caribus e danos causados pelo gelo. Até ao momento, os efeitos parecem pequenos e localizados.

Alargar as opções energéticas

Destacam-se dois resultados. Um rio que congela até ao leito, num dos cantos habitados mais frios do Ártico, ainda assim atingiu o patamar necessário para energia com turbina. E, a nível mundial, o frio de uma comunidade não disse nada sobre se uma turbina poderia ajudar.

Essa conclusão altera o que os decisores do Norte podem pôr em cima da mesa. Como estas povoações estão muito afastadas entre si, uma grande rede partilhada faz pouco sentido. O caminho realista passa por pequenas micro-redes locais, cada uma combinando uma turbina fluvial com uma bateria.

Agora, os obstáculos são menos hidráulicos e mais burocráticos - pouco financiamento, estudos dispendiosos e uma regra que, em Nunavut, impediu produtores independentes de operar até 2023.

Com essa mudança e um mapa mais claro, as comunidades têm finalmente um ponto de partida.