Colunista José Pedro Matos (Água-Tecnologia): Uma nova forma de acrescentar valor à nossa água

O mercado energético tem vindo a evoluir bastante nas últimas décadas, em parte em virtude da difusão de fontes renováveis. Entre outras vantagens, algumas das novas tecnologias de produção revelaram-se bastante atractivas para pequenos e médios investidores, para quem a entrada no mercado antes do seu desenvolvimento era bastante mais difícil. Novas formas de geração permitiram também alargar o domínio de produção e, consequentemente, vieram possibilitar uma utilização mais eficiente de recursos.

No artigo deste mês conto com a experiência e contribuição de uma colega notável para escrever sobre uma forma emergente de produção hidroeléctrica. Ligada ao Instituto Superior Técnico e à École Polytechnique Fédérale de Lausanne, a eng.ª Irene Samora defenderá a sua tese de doutoramento até ao final do ano. O tema? Desenvolvimento de pico e microturbinas capazes de aumentar a eficiência de sistemas de abastecimento e drenagem

As preocupações actuais com a produção de energia, nomeadamente privilegiando fontes renováveis, estão a proporcionar espaço para o desenvolvimento de novas ideias e tecnologias. No sector hidroelétrico, que nos está próximo, surgem cada vez mais inovações ao nível da micro e pico produção, classes de baixa potência instalada (<100 kW e <5 kW), para as quais as soluções têm sido tradicionalmente limitadas. Sendo a baixa produção potencial a desvantagem óbvia de tais classes de potência, a possibilidade de utilização de sistemas existentes com ligeiras adaptações para a instalação dos equipamentos é a vantagem de eleição; uma vantagem que implica baixos custos e impactes ambientais tipicamente reduzidos.

Os dois tipos de instalação mais populares são em sistemas de abastecimento de água e em sistemas de águas residuais. Nos sistemas de águas residuais é geralmente a diferença de cotas entre a coleta e a ETAR ou entre a ETAR e a descarga no meio recetor que pode justificar, em conjunto com o caudal gerado pela população e pela precipitação, a instalação de uma turbina. No caso dos sistemas de abastecimento, a maior parte das soluções têm-se, até hoje, concentrado na adução.

Existe, no entanto, potencial para pico e microprodução hidroelétrica nos sistemas de abastecimento em meio urbano, seja pela substituição de válvulas redutoras de pressão existentes por turbinas, seja através da exploração de pressões que, não sendo excessivas, podem ser aproveitadas sem por em causa a qualidade do serviço. Um último desafio tem limitado o recurso a este tipo de solução: para geração em meio urbano é necessário dispor de tecnologias de geração que se adaptem, com baixos custos, a caudais variáveis. É nesse sentido que uma nova geração de turbinas está a ser desenvolvida tendo por objectivo a aplicação em redes urbanas.

Um exemplo é a turbina em hélice com cinco pás (five blade tubular propeller, 5BTP) que está presentemente a ser testada para responder com eficiência a este tipo de solicitações. Inicialmente desenvolvida no Instituto Superior Técnico no âmbito de um projeto europeu, esta turbina é bastante atractiva. Os testes em laboratório mais recentes a um protótipo de 85 mm (http://goo.gl/8cgIOR), realizados na HES-SO Valais-Wallis, resultaram em rendimentos de mais de 60%.

Tendo já sido dados grandes passos nas dimensões mecânica e hidráulica, a atenção vira-se cada vez mais para os aspectos económicos pois o custo de produção e instalação das novas turbinas será determinante para o seu sucesso comercial. 

José Pedro Saldanha Matos licenciou-se em Engenharia Civil pelo IST (Instituto Superior Técnico) em 2008, tendo iniciado actividade profissional e de investigação na área do saneamento. No âmbito do doutoramento, desenvolvido no IST e na EPFL (Instituto Federal de Tecnologia Suíço em Lausanne) e concluído em 2014, a sua investigação passou a abranger também a hidrologia. Hoje exerce actividade na EPFL, onde estuda a quantificação de riscos, modelação de incerteza e a modelação sistemas de distribuição de água. O autor escreve, por opção, ao abrigo do novo Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa.