Energia eólica e solar ganham eficiência com uso de drones

20 de abril de 2021 | Aerofotogrametria, Mapeamento Aéreo, Meio Ambiente

O setor de energia renovável, principalmente energia eólica e solar, registra um crescimento cada vez maior em todo o mundo. Um dos principais motivos para isso é que ele representa uma alternativa de geração energética mais sustentável do que a proveniente dos combustíveis fósseis, que aceleram as mudanças climáticas. Sabia que o uso de drones tem muito a contribuir para este mercado?

A demanda mundial por energia elétrica deverá crescer 25% até 2040, de acordo com o relatório anual da Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês). Nesse sentido, o investimento demandado para assegurar o suprimento de energia será de cerca de US$ 2 trilhões por ano.

Energia renovável em alta

Em 2020, o mundo registrou um crescimento histórico da capacidade de geração energética renovável, mesmo em meio a pandemia causada pelo novo coronavírus. Segundo um relatório da Agência Internacional de Energia Renovável (Irena) foram adicionados 260 gigawatts (GW), um aumento de 50% em relação ao ano anterior.

Ainda conforme este estudo, mais de 80% de toda a nova capacidade de eletricidade acrescida em 2020 se deu com fontes renováveis, com a geração eólica e solar respondendo por 91% da nova energia renovável adicionada.

Por conta do Acordo de Paris (2015), segundo o qual os países signatários da ONU se comprometeram a reduzir suas emissões de gases do efeito estufa nas próximas décadas, a busca por fontes renováveis – como eólica e solar – tem sido cada vez maior, uma vez que elas são fundamentais para que os governos consigam cumprir suas metas. Concomitantemente, o uso de drones tende a ser muito útil a estes segmentos, bem como a chamada Inteligência Artificial (IA).

Uso de drones para inspeção de usinas eólicas e solares

As usinas eólicas e solares são compostas por equipamentos como aerogeradores e placas fotovoltaicas. Com o uso de drones, inspecioná-los fica muito mais fácil, pois estes Veículos Aéreos Não Tripulados (Vants) atuam com uma moderna tecnologia embarcada, que é capaz de registrar imagens extremamente precisas do terreno em análise, identificando eventuais problemas.

Ortomosaico Georreferenciado capturado por drone

Com a utilização de drones é possível elaborar Ortomosaicos Georreferenciados de grandes áreas com economia de custos e logística simplificada / Imagem Ortopixel

Energia eólica e o uso de drones

Em conjunto com técnicas de IA, o uso de drones na energia eólica, mais especificamente no que diz respeito à inspeção de turbinas onshore (em terra) e offshore (no mar), também tem muito a acrescentar. A coleta de dados pode ser analisada tanto por humanos como de forma automatizada, neste último caso através de técnicas como Machine Learning ou Neural Networks.

Só para que você tenha uma noção prática, um drone consegue inspecionar uma turbina eólica em apenas 15 minutos, bem como realizar aproximadamente 20 inspeções diárias. Em seguida, os dados coletados são enviados para um sistema que pode ser acessado via internet. Tais informações, que são decorrentes de uma análise muito detalhada, ajudarão a identificar problemas nos equipamentos, bem como na definição de uma possível manutenção.

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Acurácia e segurança

Você sabia que um aerogerador eólico tem, em média, de 110 a 130 metros de altura? Logicamente, inspecionar estes equipamentos gigantescos a bordo de um helicóptero ou avião é muito difícil, pois chegar próximo a estas grandes pás envolve um alto risco à segurança dos profissionais. Com o uso de drones este problema é facilmente solucionado.

As inspeções com uso de drones no setor de energia eólica são feitas através de fotografias e vídeos, coloridos ou termais (infravermelho), sendo que o aparelho para obtenção das imagens mantém-se a uma distância segura das estruturas, uma vez que as câmeras possuem lentes com zoom (aproximação).

Além disso, a depender do drone a ser utilizado no setor de energia eólica, a captação de imagens detalhadas com qualidade de 1 milímetro por pixel, seja para registrar ativos ou identificar possíveis danos, torna-se viável. As quatro principais aplicações de um drone nesse tipo de inspeção são as seguintes:

  1. Monitoramento;
  2. Mapeamento;
  3. Planejamento;
  4. Análise Estrutural.

Uso de drones, câmera térmica e energia eólica

Ainda no que se refere à inspeção no setor de energia eólica, uma câmera térmica acoplada ao drone consegue identificar isoladores danificados e pontos quentes do condutor. Do mesmo modo, imagens em formato tridimensional podem ser criadas no intuito de que operadores e engenheiros obtenham informações mais acuradas sobre rachaduras e erosões, o que evita a necessidade de interromper a rotação das turbinas.

Drone sobrevoando painéis de energia solar em terreno plano

Quando utilizados para inspecionar parques solares, os drones chegam a reduzir pela metade os custos desta operação para as empresas

Energia solar e o uso de drones

Uma manutenção eficiente e regular é de fundamental importância para a vida útil de um painel solar. Como estão distribuídos por grandes extensões de terra, os parques solares precisavam demandar muitos recursos financeiros e tempo para uma operação de inspeção de equipamentos. Mas essa realidade passou a mudar com o uso de drones.

Até bem pouco tempo, os empresários precisavam contratar voos aéreos tripulados ou então equipes em veículos terrestres a fim de realizar esse tipo de trabalho. Quando utilizados para inspecionar parques solares, os drones chegam a reduzir pela metade os custos desta operação para as empresas, além de dirimir riscos à segurança dos trabalhadores.

Você sabia que os painéis solares podem ser danificados por conta dos efeitos climáticos? Além disso, fatores como umidade ou poeira também representam riscos para a eficiência das placas fotovoltaicas. A boa notícia é que, com o uso de drones, análises minuciosas são realizadas com base em pontos de referência programados. Dessa forma, além de identificar possíveis danos, esses vants conseguem, igualmente, monitorar o nível de funcionamento dessas estruturas.

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