ORACLE: Sistema de análise de risco e otimização de fundações offshore no sector de energias renováveis marítimas em Portugal

Francisco Taveira Pinto, Investigador responsável do projeto ORACLE e Professor Catedrático da Universidade do Porto, falou ao COMPETE 2020 fazendo uma sintese do projeto, destacando os seus objetivos e as estratégias propostas:

"Em linha com os objetivos definidos no Protocolo de Quioto, do Acordo de Paris e as metas de sustentabilidade da União Europeia para 2030, o séc. XXI preconiza-se como a era de mudança e sensibilidade para os efeitos das alterações climáticas e sustentabilidade ambiental. Neste sentido, o sector da energia renovável offshore vive momentos de grande crescimento. Em Portugal, novos projetos de fundações para turbinas eólicas offshore, têm vindo a ser analisados, como por exemplo o DEMOGRAVI3 ou o WindFloat. Portugal tem surgido no panorama das energias renováveis marinhas como um centro de know-how e produção científica por excelência nesta especialidade, fornecendo recursos humanos e exportando conhecimento de vanguarda para esta indústria, nomeadamente na energia eólica offshore, que atinge a sua maturidade comercial em países como a Dinamarca, Bélgica, Reino Unido, Alemanha e Holanda, entre outros.

Neste contexto, o projeto ORACLE pretende contribuir para a criação de um sistema de suporte à decisão e análise de risco para otimizar e avaliar as implicações do dimensionamento das fundações offshore no investimento em projetos à escala comercial, no sector de energias renováveis marítimas em Portugal, fornecendo igualmente um valor acrescentado em termos de conhecimento para o mercado Europeu subjacente.

A indústria e comunidade científica do sector focam-se agora em novos objetivos e tendências, tendo em vista a minimização de riscos e custos, num contexto de maiores períodos de vida útil da fundação. O aumento da vida útil da estrutura melhora o potencial de produção de energia renovável, contribuindo para uma maior viabilidade financeira destes investimentos. As fundações possuem um impacto significativo nos níveis de segurança e nos custos de aproveitamentos offshore. Devido à severidade do ambiente marítimo, o fenómeno de erosões localizadas torna-se gerador de incertezas no dimensionamento e colapso destas infraestruturas.

O principal objetivo do ORACLE é desenvolver um sistema de suporte à decisão e análise de risco (DSS), para otimizar as proteções contra erosões localizadas, tendo em vista maiores períodos de vida útil das fundações, incluindo medidas de adaptação às alterações climáticas.

O ORACLE fornece 3 contribuições estratégicas:

i) conceção e validação de proteções com comportamento dinâmico e proteções com camada de proteção sem filtro;

ii) desenvolvimento da metodologia de dimensionamento destas proteções com recurso à análise de risco;

iii) implementação de um DSS que integra os pontos anteriores, em ambiente online gratuito.

Este DSS fornece as bases para a redução de risco e de custos em turbinas eólicas offshore e outros tipos de aproveitamentos. Fornece, também, estimativas de influência das proteções no custo de produção por kW de energia.

O DSS, desenvolvido para longos períodos de vida útil e adaptação às alterações climáticas, pode ser usado para:

- Análise de risco de novas fundações;

- Análise de risco de fundações existentes, que cujo período de vida útil será estendido, por exemplo dos habituais 20 ou 25 anos para 50 anos.

O projeto ORACLE combina valências de engenharia civil, offshore, oceânica e costeira para desenvolver investigação inovadora, com o apoio de consultores da indústria. A perspetiva de acesso livre e divulgação nacional e internacional do DSS, implementado a pensar no utilizador, fornece valor acrescentado para a competitividade do sector de energias renováveis offshore, podendo, posteriormente, ser utilizado pelos mais diversos stakeholders, da comunidade científica e industrial."


Legenda: Vista superior do modelo físico à escala 1:50 (semelhança de Froude) de fundação do tipo monopilar, para turbinas eólicas. Atividades de modelação física do projeto ORACLE, Laboratório de Hidráulica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto               

 

Legenda: Exemplo de perfis batimétricos na proteção contra erosões localizadas na fundação do tipo monopilar


Investigador Responsável do projecto

O projeto ORACLE é liderado pelo Investigador Responsável e Professor Catedrático da Universidade do Porto Francisco Taveira Pinto. O Professor Francisco Taveira Pinto é Vice-diretor do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Presidente do Instituto de Hidráulica Recursos Hídricos e Ambiente e Diretor do Laboratório de Hidráulica, da Secção de Hidráulica Recursos Hídricos e Ambiente. Com mais de 100 publicações em revistas internacionais indexadas com revisão pelos pares e uma vasta carreira no domínio da engenharia civil, engenharia costeira, marítima e offshore, o Investigador Responsável gere a equipa de R&D “Marine Energy” do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental que tem vindo a desenvolver diversos projetos com pontos de contacto e sinergia com o ORACLE, nomeadamente, o projeto PORTOS - Ports Towards Energy Self-Sufficiency - EAPA_784/2018, o i.nano.WEC - Innovative nano-technology for Wave Energy Conversion - FA_02_2017_002, o SE@PORTS - Sustainable Energy at Sea PORTS (2017-2020) - OCEANERA-NET Second Joint Call 2016, entre outros, cujo financiamento somado dos últimos 4 anos, para a Universidade do Porto, é de cerca de 1 500 000€.

 

Resultados recentes do ORACLE

Tiago Fazeres-Ferradosa; Francisco Taveira-Pinto; Paulo Rosa-Santos; João Chambel. 2019. "A review of reliability analysis of offshore scour protections". Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Maritime Engineering 172 (3): 104-117. doi: 10.1680/jmaen.2019.11.

https://www.icevirtuallibrary.com/doi/abs/10.1680/jmaen.2019.11

Fazeres-Ferradosa, T.; Taveira-Pinto, F.; Romão, X.; Vanem, E.; Reis, M.T.; das Neves, L.. 2018. "Probabilistic design and reliability analysis of scour protections for offshore windfarms". Engineering Failure Analysis 91: 291-305. doi: 10.1016/j.engfailanal.2018.04.035.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1350630718300906?via%3Dihub

Vanem, Erik; Fazeres-Ferradosa, Tiago; Rosa-Santos, Paulo; Taveira-Pinto, Francisco. 2019. "Statistical Description and Modelling of Extreme Ocean Wave Conditions for Marine Engineering Applications". Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Maritime Engineering: 1-19. doi: 10.1680/jmaen.

https://www.icevirtuallibrary.com/doi/abs/10.1680/jmaen.2019.20

 

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto “ORACLE - Sistema de análise de risco e otimização de fundações offshore, para adaptação às alterações climáticas e extensão do período de vida útil “ conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Apoio à Investigação Cientifica e Tecnológica (Projetos de IC&DT), envolvendo um investimento elegível de 215 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de 183 mil euros.

 

Links úteis:

Página Institucional do Projeto:

https://sigarra.up.pt/feup/en/PROJECTOS_GERAL.FICHA_PROJECTO?P_ID=72938

Página da Equipa do Projeto:

https://paginas.fe.up.pt/~nemarwebsite/index.php

 

08/11/2019 , Por Miguel Freitas
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