Uma nova concepção da energia eólica

A Vortex Bladeless S.L. desenvolve e comercializa turbinas eólicas sem pás que não necessitam de eixo, engrenagens, rolamentos ou mecanismos que normalmente se desgastam por fricção.

Esta tecnologia baseia-se na ressonância aeroelástica, que permite à turbina aproveitar a energia da formação de vórtices. Uma turbina eólica sem pás consiste em um cilindro vertical fixo sobre uma haste elástica embutida no solo. O movimento da parte superior é magneticamente restrito, pois é aqui que ocorre a amplitude máxima de oscilação. O cilindro capta a energia do vento quando entra em ressonância devido a este efeito aerodinâmico, denominado desprendimento de vórtices, transformando então a energia mecânica em eletricidade por meio de um alternador.

Uma inovação inspirada na queda da ponte suspensa de Tacoma Narrows

Em 1940, foi construída a terceira ponte suspensa mais longa do mundo, no Estado de Washington, acima da rodovia 16, na parte em que passa por Tacoma Narrows. Apenas quatro meses após sua inauguração, começou a oscilar e acabou desabando. Este dramático colapso estrutural é um dos exemplos acadêmicos mais amplamente utilizados para explicar como funcionam ressonâncias aerodinâmicas induzidas pelo vento.

Em 2002, David J. Yáñez tomou conhecimento deste evento quando estudava engenharia na Universidade de Valladolid e escreveu uma primeira patente de uma máquina capaz de otimizar esse tipo de ressonâncias aerodinâmicas e gerar energia elétrica.

Tratava-se de uma estrutura vertical, esbelta e de secção circular, que oscilava no plano perpendicular na direção do vento. Era uma máquina capaz de funcionar sem qualquer tipo de eixo, engrenagem, rolamento ou mecanismo. Desta forma, o dispositivo não necessitava de lubrificantes e minimizavam-se os custos de manutenção e os tempos de amortização. A ideia era produzir energia a partir do vento, sem a necessidade de estruturas com pás, como era a eólica até então conhecida. Não seria até anos mais tarde, em 2010, quando David J. Yáñez e Raúl Marín Yunta apresentaram a patente ES2374233B1 através da sua empresa DEUTECNO S.L.

Após terem recebido apoio da Fundação Repsol e de terem obtido outros prêmios, fundaram a Vortex Bladeless S.L., para a qual foram asseguradas duas rodadas de financiamento sucessivas. Atualmente, a empresa está fabricando a primeira pré-série de 100 pequenas unidades com vista a desenvolver o produto o suficiente para introduzi-lo no mercado.

Fases do desenvolvimento desta tecnologia

A primeira fase concentrou-se na compreensão do fenômeno aerodinâmico.

Este tipo de ressonância aerodinâmica é geralmente considerado um problema e existe um amplo conhecimento sobre como evitá-lo. O mesmo não ocorre, porém, quando se trata de explorar este fenômeno. Graças ao apoio de multinacionais como Altair Engineering, Inc. e de organismos como o Barcelona Supercomputer Center, a configuração foi otimizada para maximizar o rendimento da máquina.

A segunda fase foi centrada no controle da interação da estrutura com o vento para aumentar a faixa de velocidades do vento em que ocorre a ressonância.

Durante a terceira fase, foi desenvolvido um alternador que é capaz de converter adequadamente a energia oscilatória em eletricidade. Atualmente, está na sua quarta e última fase, na qual, após a fixação do “mínimo produto viável”, estão sendo desenvolvidas a produção, a industrialização e a comercialização.

Reconhecimento internacional

O interesse suscitado pelo projeto em nível internacional tem sido extraordinário, em proveniência principalmente da Ásia, da América e da Europa. A equipe tem recebido inúmeros pedidos de colaboração de diversos tipos, tanto por parte do setor industrial como acadêmico. Por exemplo, uma das três maiores empresas de energia eólica do mundo propôs a realização de um projeto de colaboração para a análise do potencial de aplicação da ideia em máquinas de maiores dimensões.

O interesse suscitado pelo projeto em nível internacional tem sido extraordinário, em proveniência principalmente da Ásia, da América e da Europa. A equipe tem recebido inúmeros pedidos de colaboração de diversos tipos, tanto por parte do setor industrial como acadêmico. Por exemplo, uma das três maiores empresas de energia eólica do mundo propôs a realização de um projeto de colaboração para a análise do potencial de aplicação da ideia em máquinas de maiores dimensões.

A proteção vai de mãos dadas com a propriedade industrial para a Vortex Bladeless

A primeira patente ES2374233B1, que foi desde então ampliada para cobrir a Europa e a América (Estados Unidos e México), como as seguintes EP15771650, WO2017174161A1, WO2018149942A1, etc., protegem as inovações e a própria empresa através da propriedade industrial (patentes e marcas da Vortex Bladeless), que sempre foi considerada como sendo a coluna vertebral de todo o projeto.

Na verdade, as diferentes famílias de patentes são um reflexo fiel da evolução histórica do seu desenvolvimento. Em cada rodada de financiamento ou concurso a que o projeto foi apresentado, o grau de proteção da tecnologia tem sido considerado um aspecto fundamental. Felizmente, como este tipo de turbina eólica é a primeira do seu gênero, tem sido fácil obter o reconhecimento da “novidade” e da “atividade inventiva” exigidas por todos os institutos de patentes do mundo em que foi apresentado o pedido de proteção.

Embora atualmente toda a tecnologia da Vortex Bladeless esteja protegida, a abordagem futura continua sendo a proteção, talvez mais voltada para o âmbito dos processos de fabricação e seus derivados de aplicação em diferentes áreas.