A energia maremotriz é uma forma de geração de eletricidade que utiliza a força do movimento das marés e das ondas do mar. Sua principal vantagem reside na previsibilidade, uma vez que as marés são fenômenos constantes e facilmente calculáveis, garantindo uma fonte de energia estável.
Os desafios mais significativos incluem o elevado custo de implantação e a complexidade da manutenção dos equipamentos em um ambiente marinho, que é bastante peculiar. Atualmente, sua aplicação é mais comum em grandes usinas experimentais, localizadas em países com características costeiras favoráveis.
No Brasil, a contribuição dessa modalidade energética para a matriz elétrica é muito pequena, e não há projetos de grande escala em operação. No entanto, o potencial existe e estudos contínuos podem mudar esse cenário no futuro.
Como funciona a energia maremotriz?
A energia maremotriz opera a partir do constante movimento das marés, aproveitando a diferença de nível entre a maré alta e a maré baixa para acionar turbinas. Este desnível gera uma força hidráulica capaz de movimentar os equipamentos e, consequentemente, produzir eletricidade.
Os principais elementos para esse processo incluem as marés, que são a fonte primária de energia, e os reservatórios ou bacias onde a água é armazenada. As turbinas são responsáveis por converter a energia mecânica da água em rotação, e os geradores transformam essa rotação em energia elétrica, que pode ser então distribuída.
Trata-se de um sistema que se assemelha à geração hidrelétrica, mas em vez de rios, utiliza a constância dos oceanos.
Fonte de energia maremotriz
A fonte inesgotável da energia maremotriz é o movimento das marés, que é um fenômeno natural, gerando o deslocamento das massas de água oceânicas, criando o ciclo diário de marés altas e baixas. Assim, a energia potencial, armazenada na elevação da água, e a energia cinética, gerada pelo fluxo das correntes, são convertidas em eletricidade.
Como a energia maremotriz é gerada?
A geração de energia maremotriz ocorre principalmente através de três sistemas:
- barragens de maré;
- turbinas submersas;
- lagoas artificiais.
Nesses três sistemas o objetivo é transformar a energia potencial e cinética das marés em energia elétrica de forma eficiente e controlada, minimizando impactos.
- Nas barragens de maré, a água é represada durante a maré alta e liberada durante a maré baixa, passando por turbinas que geram eletricidade.
- Nas turbinas submersas são instaladas diretamente no leito oceânico, onde as correntes de maré as movimentam, sendo uma tecnologia menos intrusiva.
- Nas lagoas artificiais são uma inovação que permite a criação de reservatórios costeiros para o mesmo fim das barragens, mas com maior flexibilidade.
Energia maremotriz é renovável ou não renovável?
A energia maremotriz é classificada como energia renovável, pois seu funcionamento depende de um fenômeno natural contínuo e previsível: as marés.
Durante sua operação, as usinas maremotrizes não emitem gases poluentes ou resíduos tóxicos, contribuindo para a redução da pegada de carbono e o combate às mudanças climáticas.
Vantagens e desvantagens da energia maremotriz
A energia maremotriz, assim como outras fontes de energia elétrica, apresenta um conjunto de vantagens e desvantagens que moldam sua aplicação e viabilidade, conforme apresentaremos aqui.
Vantagens da energia maremotriz
- Previsibilidade: as marés são fenômenos naturais altamente previsíveis, garantindo uma fonte de energia constante e confiável.
- Ausência de emissões: durante a operação, as usinas não emitem gases poluentes, sendo uma energia limpa.
- Durabilidade das instalações: as estruturas são projetadas para serem extremamente robustas e duradouras.
- Alta densidade energética: a água possui maior densidade que o ar, permitindo que as turbinas gerem mais energia em menor volume.
- Não ocupa terrenos: por ser instalada no oceano, não compete com áreas para agricultura ou habitação.
Desvantagens e desafios da energia maremotriz
- Alto custo de investimento inicial: a construção de usinas maremotrizes exige investimentos financeiros substanciais, que nem sempre são viáveis ou estão disponíveis.
- Barreiras geográficas: a instalação é viável apenas em locais com grandes variações de maré.
- Impactos ambientais locais: pode haver alterações no ecossistema marinho, afetando a vida aquática e padrões de sedimentação. Tal desvantagem pode gerar mobilização de órgãos ambientais ou de proteção da vida animal.
- Desafios técnicos: a manutenção em ambiente marinho é complexa.
- Dependência da topografia: a eficiência é diretamente ligada à configuração geográfica da costa.
- Tecnologia em desenvolvimento: a tecnologia ainda busca otimização para se tornar mais competitiva em larga escala. Só com avanços tecnológicos será possível replicar modelos e consolidar essa modalidade de energia.
Métodos de geração de energia maremotriz
Existem diversos métodos para converter a força imponente das marés em eletricidade.
Barragens maremotrizes
As barragens maremotrizes são estruturas imponentes que funcionam como diques, represando a água do mar em uma bacia durante a maré alta. Quando a maré baixa no lado externo da barragem, a água represada é liberada de forma controlada, passando por turbinas hidrelétricas.
O fluxo da água aciona essas turbinas, que por sua vez, movimentam geradores, transformando a energia potencial da água em eletricidade.
Um exemplo notável é a Usina de La Rance, na França, em operação desde 1966.Seu projeto aproveita o diferencial de nível da água entre a maré alta e a maré baixa, um fenômeno natural potente na região, onde a amplitude das marés pode chegar a 13 metros. Sua estrutura consiste em uma barragem de 750 metros de comprimento, que abriga 24 turbinas bulbo reversíveis.
Este design inovador permite que as turbinas gerem eletricidade tanto quando a água flui do mar para o estuário (maré enchente) quanto quando ela retorna do estuário para o mar (maré vazante), maximizando a eficiência da captação de energia.
Turbinas submersas e outros métodos
As turbinas submersas, também conhecidas como turbinas de corrente de maré, representam um método de geração de energia maremotriz menos invasivo. Elas são instaladas diretamente no leito oceânico, onde as correntes de maré são mais fortes, e funcionam de forma semelhante a turbinas eólicas subaquáticas.
Além das turbinas submersas, existem métodos alternativos como as lagoas maremotrizes, que são bacias costeiras naturais ou artificiais que utilizam o desnível da água para gerar energia. Outra abordagem explora a própria energia das ondas, convertendo o movimento vertical em eletricidade.
Energia maremotriz no Brasil
O Brasil, com seu extenso litoral, possui um potencial teórico considerável para a energia maremotriz, especialmente nas regiões Norte e Nordeste. No entanto, o país ainda não investe significativamente nessa tecnologia em grande escala.
Estatísticas da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) mostram que a energia maremotriz não contribui significativamente para a matriz elétrica brasileira. Ela não aparece como uma fonte de geração comercial registrada, refletindo a realidade de que não há usinas em operação comercial no país.
Em resumo, enquanto o Brasil tem um potencial teórico para energia maremotriz, a combinação de altos custos, complexidade tecnológica, impactos ambientais potenciais e a existência de alternativas renováveis mais competitivas têm impedido o desenvolvimento dessa fonte em grande escala. Os esforços se concentram mais em pesquisa e projetos-piloto para entender melhor a viabilidade.
Por que o Brasil não investe em energia maremotriz?
As limitações para o desenvolvimento dessa matriz energética também incluem a amplitude de maré, que, embora presente, não é tão acentuada quanto em outros locais com usinas maremotrizes já instaladas. Para se ter uma ideia, no Brasil a amplitude de maré varia de 4 a 8 metros em localidades da região norte, o que é baixo na comparação com países como Reino Unido, onde a amplitude alcança até 15 metros.
Outros fatores incluem o alto custo de implantação, a falta de incentivos governamentais específicos, a carência de estudos técnicos aprofundados e de um arcabouço regulatório que estimule o desenvolvimento da energia oceânica.
Historicamente, o Brasil tem priorizado outras fontes renováveis, como a hidrelétrica, eólica e solar, que oferecem retornos mais rápidos e custos mais competitivos.
Impactos ambientais da energia maremotriz
Os impactos ambientais da energia maremotriz são uma preocupação constante. As barragens de maré, em particular, podem alterar as rotas migratórias de peixes e outros organismos marinhos, prejudicando a biodiversidade local.
Além disso, podem influenciar a sedimentação, alterando o transporte de sedimentos no estuário e afetando habitats costeiros, como mangues.
É importante ressaltar que os impactos variam significativamente conforme a tecnologia utilizada – barragens tendem a ser mais impactantes que turbinas submersas – e o ecossistema local.
Energia maremotriz no mundo
A energia maremotriz, embora ainda em fase de desenvolvimento em muitos locais, já marca presença em diversos países, contribuindo para a matriz energética global.
Países como França, Coreia do Sul, China e Reino Unido são líderes no setor, com projetos arrojados que demonstram o potencial da tecnologia.
Principais usinas maremotrizes no mundo
As principais usinas maremotrizes são:
- Usina de La Rance (França): pioneira, em operação desde 1966, com 240 MW.
- Lago Sihwa (Coreia do Sul): a maior capacidade instalada do mundo, com 254 MW.
- Usina de Jiangxia (China): com 3,2 MW. Em operação desde 1985, há um projeto para sua expansão.
- Projeto MeyGen (Reino Unido): destaca-se no desenvolvimento de turbinas de corrente de maré.
E mesmo a energia maremotriz sendo uma fonte de nicho e com desafios como custos e caracteristicas de localização, novos investimentos e projetos recentes foram anunciados ou estão em andamento, especialmente focados em tecnologias mais avançadas, como turbinas de corrente de maré que têm menor impacto ambiental e podem ajudar na expansão da modalidade e no aumento de sua competitividade.
Como a energia das marés e das ondas se diferencia de outras formas de energia renovável?
A energia maremotriz se destaca de outras fontes renováveis, como a solar e a eólica, principalmente pela sua previsibilidade. Enquanto o sol e o vento são intermitentes, as marés seguem ciclos, permitindo uma geração de energia constante e facilmente calculável.
Em comparação com a energia hidrelétrica, que também é previsível, a maremotriz utiliza a água salgada do oceano, apresentando desafios diferentes de construção e manutenção.
Qual é a origem da energia das marés?
A origem da energia das marés reside na complexa interação das forças gravitacionais exercidas principalmente pela Lua e, em menor grau, pelo Sol, sobre os oceanos da Terra.
Essa atração gravitacional é o principal fator, criando marés altas nos lados da Terra que estão mais próximos e mais distantes da Lua. A rotação terrestre, combinada com essa atração, causa o deslocamento periódico das massas de água, gerando o ciclo de marés.
Essa previsibilidade é o que torna a energia maremotriz tão confiável.
Futuro da energia maremotriz
O futuro da energia maremotriz é promissor, com a contínua busca por inovações que visam reduzir custos e aumentar a eficiência. Pesquisadores e empresas do setor estão desenvolvendo novas tecnologias, como turbinas mais compactas e resistentes, e sistemas de ancoragem otimizados.
A integração com outras fontes renováveis também desponta como uma estratégia fundamental, criando sistemas híbridos que combinam a previsibilidade da energia das marés com a flexibilidade da solar ou eólica.
Com o avanço da tecnologia e o aumento da demanda por energias limpas, a energia maremotriz deve se tornar mais competitiva e acessível nas próximas décadas.
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