Atlas vai a caminho do país da neve

Este mês chegou uma encomenda da prefeitura de Niigata: um Atlas e um jogo de pás. Todas as encomendas têm uma morada, mas esta vai para o lugar a que os japoneses chamam yukiguni, o país da neve — a costa onde o ar siberiano atravessa o mar do Japão no inverno, carrega-se de mar e deixa-o cair sob a forma de alguns dos nevões mais profundos que caem em qualquer lugar habitado. É um sítio duro para uma máquina e um sítio muito bom para uma turbina eólica, e os dois factos são o mesmo facto.

De onde vem o vento.

Niigata está virada para noroeste, para o continente, do outro lado do mar do Japão. No inverno, o padrão de pressões sobre a Ásia empurra ar frio e seco da Sibéria através dessas águas. O mar está mais quente do que o ar, pelo que o ar se enche de humidade; depois encontra as montanhas que percorrem a espinha dorsal de Honshu, é forçado a subir e liberta-se. O lado de Niigata dessas montanhas recebe a neve. O lado de Tóquio, a uma curta viagem de comboio, recebe o sol.

O mesmo padrão explica por que razão o vento aqui é um vento de inverno. O noroeste entra do mar de forma constante e forte de dezembro a fevereiro, precisamente quando os dias são mais curtos e um painel solar debaixo de meio metro de neve não produz absolutamente nada. Uma casa em Niigata que queira produzir a sua própria eletricidade durante o inverno precisa de algo que funcione no escuro e no frio. É esse todo o argumento para colocar uma turbina ao lado dos painéis, e não em vez deles.

Quanto vale o ar frio.

Uma turbina eólica não produz energia apenas a partir da velocidade do vento. Produ-la a partir da massa de ar que atravessa o rotor, e o ar frio é mais pesado. A nossa curva de potência publicada é indicada à densidade padrão do ar de 1.225 kg/m³, que corresponde ao nível do mar a 15 °C. A costa de Niigata em janeiro está perto do nível do mar e perto do ponto de congelação. A 0 °C, o mesmo vento transporta cerca de 5% mais massa do que a curva assume; a −5 °C, cerca de 7% mais. Uma rajada de inverno que na curva marcaria 960 W a 12 m/s vale um pouco mais de 1 kW no ar de Niigata.

É um bónus pequeno, e preferimos enunciá-lo com precisão a deixá-lo crescer de tanto ser contado. O ponto mais importante é que o vento existe, nos meses em que é preciso, numa costa onde o mar mantém o ar em movimento.

O que a neve faz a uma máquina.

O país da neve faz jus ao nome. As vilas das colinas de Niigata medem habitualmente a neve de inverno em metros, não em centímetros, e as casas são construídas para isso: telhados íngremes, entradas elevadas, passeios aquecidos nos centros das vilas. Uma turbina que vá para lá também tem de ser construída para isso.

O Atlas é uma máquina de eixo vertical. Não precisa de rodar para enfrentar um vento que dá a volta à rosa dos ventos durante uma tempestade, e não tem cauda onde o gelo se possa acumular. Os seus enrolamentos têm isolamento de classe 200 °C (IEC 60317-13 GR 2), uma margem térmica que a máquina nunca usará em Niigata, mas que diz algo sobre a forma como é feita. O corpo é de alumínio, que não se importa com o sal do mar nem com a água do degelo do telhado.

A ressalva honesta é o arranque. Publicamos uma velocidade de arranque de 2 m/s e é um número de bom tempo. A massa lubrificante dos rolamentos endurece ao arrefecer, e uma manhã parada e gelada exige mais de 2 m/s para tirar o rotor da imobilidade. Em Niigata isso pouco importa, porque uma manhã sem vento naquela costa em janeiro é a exceção, mas preferimos dizê-lo a deixar que um proprietário o descubra.

A montanha fica com a neve. O mar envia o vento. Uma casa entre os dois pode aproveitar ambos.

O jogo de pás decide o inverno.

Um Atlas encomenda-se como um corpo e um jogo de pás, e o jogo é a decisão que importa. As pás de vento fraco funcionam de 2 a 20 m/s e têm de ser retiradas antes de ventos sustentados acima de 20 m/s. As pás de vento moderado funcionam de 4 a 25 m/s. As pás de vento forte funcionam de 5 a 35 m/s com seis pás e uma área varrida menor, e é a esse jogo que pertence o pico de 4.5 kW.

Numa costa que vê temporais de inverno vindos do mar, a escolha é entre as pás que favorecem a média e as pás que sobrevivem à tempestade. Dizemos o mesmo a todos os clientes: escolha o jogo para o pior vento que o seu local vê, não para a média, e deixe que os dias calmos tratem de si próprios.

Arroz, neve e uma palete vinda da Europa.

Niigata produz mais arroz do que qualquer outra prefeitura do Japão, e os socalcos da fotografia no topo desta página são a razão de o poder fazer: a mesma neve que soterra as aldeias em janeiro derrete-se nos arrozais em abril. É uma paisagem que sempre funcionou com o que o tempo entrega de graça. Uma pequena turbina numa casa de lá não é uma novidade. É a mesma ideia, com cobre lá dentro.

O Atlas e as suas pás estão neste momento a ser embalados na nossa fábrica na Europa, cada caixa etiquetada individualmente, e vão atravessar uma boa quantidade de mar por conta própria pelo caminho. Quando chegarem, o vento de inverno já estará à espera.

País da neve.
Vento de inverno.
Atlas, a caminho.

Os valores da curva de potência, a velocidade de arranque de 2 m/s, as três gamas de pás, a potência de pico do sistema de 4.5 kW, o grau do fio de classe 200 °C (IEC 60317-13 GR 2) e a etiquetagem por unidade são as nossas próprias especificações publicadas na página do produto e podem ser lidas aí. Os valores do ar frio são a lei dos gases ideais aplicada a pressão constante: o ar a 0 °C é cerca de 5.5% mais denso do que a 15 °C, e a −5 °C cerca de 7.5% mais denso. A descrição do clima de inverno, da queda de neve e da produção de arroz de Niigata é conhecimento geográfico geral. A encomenda é descrita apenas por prefeitura e produto; nenhum cliente, morada ou instalação é nomeado ou mostrado. Fotografias: socalcos de arroz de Hoshitoge, Tokamachi, por Fumihiko Ueno via Wikimedia Commons, CC BY 3.0, recortada; costa de Sasagawa Nagare, pista de esqui de Yuzawa e manhã em Minamiuonuma licenciadas via Adobe Stock; a fotografia do Atlas é nossa.