O Japão está enfrentando o desafio de proteger seus importantes ativos costeiros das forças destrutivas dos tsunamis. Os sistemas de barreiras móveis oferecem alguma proteção às cidades costeiras contra essas forças. O sistema consiste em portões que se elevam do fundo do mar para proteger os portos de tsunamis, tempestades e ondas altas.
No entanto, durante desastres naturais, a falta de energia pode interromper a eletricidade necessária para operar os portões.
Para resolver a preocupação com cortes de energia durante desastres naturais, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio propuseram um sistema de barreira móvel (SMS) autoalimentado. O sistema utiliza energia das micromarés para operar os portões que protegem os portos contra tsunamis, tempestades e ondas altas.
O sistema proposto consiste em portões colocados na entrada do porto, projetados para fechar durante períodos de inatividade do porto, como à noite ou em feriados. Quando os portões são levantados, as diferenças nos níveis de água entre o interior e o exterior do porto geram eletricidade, que é então armazenada e utilizada nas operações subsequentes dos portões.
Essa solução inovadora poderia fornecer uma fonte de energia confiável e sustentável para o sistema de barreiras móveis, garantindo a proteção dos ativos costeiros do Japão durante emergências.
A extensa costa do Japão não é adequada para a geração de energia das marés em grande escala devido às pequenas amplitudes das marés na área. No entanto, o sistema SMS aproveita as amplitudes das micromarés ao nível do mar, variando de 10 cm a 150 cm durante as marés vivas.
O sistema SMS possui uma série de portões, cada um com um vão de 30 cm, que funcionam suavemente e sem interação. O sistema também inclui pequenas turbinas de geração de energia alojadas nos vãos entre os portões. Essas turbinas possuem uma hélice a cada intervalo de 50 cm verticalmente, proporcionando uma forma eficiente de gerar energia a partir do oceano.
Os pesquisadores testaram a viabilidade do sistema em portos japoneses, onde funciona oito horas por dia, para determinar se consegue gerar eletricidade suficiente para restaurar os portões sob o fundo do mar após um alerta de tsunami. O estudo identificou 9 locais altamente viáveis, 14 viáveis e 33 locais inviáveis entre 56 portos avaliados em todo o Japão. Também identificou 20 locais viáveis ao longo da costa oeste do Japão, que é vulnerável a terremotos e tsunamis.
Esses eventos sísmicos têm o potencial de desencadear tsunamis, tornando o sistema SMS proposto uma medida de proteção promissora para esses portos e seu interior.
O sistema proposto não só protege infraestruturas críticas contra tsunamis, mas também fornece energia de emergência para aumentar sua resiliência durante desastres. Integrar a prevenção de catástrofes com energias renováveis é uma excelente forma de garantir a sustentabilidade e a eficiência diante de tais calamidades.
“ Até onde sabemos, ainda não existe nenhum sistema no mundo que utilize barreiras móveis para gerar eletricidade e depois utilize essa eletricidade para operar o próprio sistema. Nesse sentido, o SMS é um conceito completamente novo”, diz o professor Hiroshi Takagi, do Instituto de Tecnologia de Tóquio.
Os pesquisadores veem o sistema SMS como uma salvaguarda global para os portos contra desastres naturais, aumento do nível do mar e condições meteorológicas extremas, incluindo inundações costeiras.
“Se a tecnologia da barreira móvel contra tsunamis proposta, sob as duras condições de desastre no Japão, puder ser firmemente estabelecida através desta pesquisa, não há dúvida de que chegará o dia em que essa tecnologia poderá ser exportada e implantada no exterior como uma solução inovadora de prevenção de desastres”, conclui o Prof. Takagi.
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