Um estudo publicado no Journal of Fluid Mechanics pelo pesquisador Takahito Iida, da Universidade de Osaka, no Japão, apresenta uma solução inovadora para um dos principais desafios da energia oceânica: a ineficiência dos conversores devido à natureza caótica das ondas. A proposta é um dispositivo chamado conversor giroscópico de energia das ondas (GWEC), que consiste em um corpo flutuante com um volante giratório conectado a um gerador. O movimento de precessão do giroscópio permite a geração de eletricidade a partir do balanço das ondas, mesmo com variações constantes em direção e intensidade.

Embora a ideia de dispositivos para capturar energia das ondas não seja nova, eles enfrentam um obstáculo significativo: as condições do oceano mudam constantemente. O que pode ser eficaz para uma onda de determinada frequência pode se tornar ineficaz rapidamente, resultando em dificuldades para as tecnologias existentes alcançarem eficiência prática. A modelagem teórica desenvolvida por Iida aborda essa questão, utilizando a teoria de ondas lineares para calcular as interações entre as ondas, o giroscópio e a estrutura flutuante. Com esses cálculos, foi possível identificar a configuração ideal para o dispositivo.

A principal descoberta do estudo é que, ao ajustar a velocidade de rotação do volante e a resistência do gerador interno em tempo real, o GWEC pode alcançar uma eficiência máxima teórica de 50%, ou seja, converter metade da energia de uma onda em eletricidade. Iida destaca que esse limite de eficiência pode ser atingido em uma ampla faixa de frequências, não se restringindo a uma única condição de ressonância. Isso significa que o dispositivo pode se adaptar dinamicamente, mantendo um desempenho próximo do ideal mesmo com mudanças nas condições do mar.

Simulações computacionais confirmaram os cálculos teóricos, embora os pesquisadores reconheçam que as ondas reais são muito mais complexas do que os modelos matemáticos. Em testes com ondas assimétricas e irregulares, que se assemelham às condições do oceano, o desempenho do giroscópio diminuiu em situações de ondas muito grandes, mas ainda apresentou níveis razoáveis de captura em determinadas circunstâncias.

O estudo, no entanto, não leva em conta o custo energético para operar o giroscópio em ambiente marinho, nem os desafios práticos de instalação e manutenção. Este é um primeiro passo teórico, mas promissor. Iida já planeja a próxima fase, que envolve testes com modelos físicos em tanques de água para validar as previsões teóricas. Ele menciona que, em trabalhos futuros, serão realizados testes de modelos e exploradas estratégias de controle que considerem a causalidade e as respostas não lineares do GWEC. Se a tecnologia for confirmada na prática, poderá um dia fazer parte do conjunto de fontes renováveis necessárias para reduzir a dependência global de combustíveis fósseis. O oceano, com seu movimento contínuo, representa uma grande fonte de energia que pode ser explorada, e os giroscópios podem ser fundamentais para essa exploração.