seg, 16 junho 2025 14:40

Pesquisa Unifor: estudo busca minimizar custos de materiais no projeto de fundações para torres eólicas onshore

Trabalho desenvolvido por professores e egressos da Unifor utiliza algoritmos genéticos e modelos matemáticos para melhorar a eficiência estrutural e reduzir os custos das fundações de aerogeradores

Já ouviu falar de energia eólica onshore? Ela é uma energia limpa e renovável gerada pelo aproveitamento da força do vento através de aerogeradores instalados em terra, uma estrutura que se sustenta sobre uma fundação de concreto armado para garantir sua estabilidade e funcionalidade. Instalações desse porte precisam de uma base sólida, eficiente e segura — o que faz profissionais da área sempre buscarem uma forma de otimizar essas estruturas.

Foi pensando nesse cenário que a Universidade de Fortaleza, mantida pela Fundação Edson Queiroz, incentiva investigações científicas que contribuam para a expansão sustentável desse tema. Um exemplo disso é a pesquisa “Optimum design of wind turbine foundation according to rebar detailing”, desenvolvida a partir da identificação de uma carência de estudos mais aprofundados sobre o projeto de fundações para torres eólicas.

A pesquisa (“Projeto ideal de fundação de turbina eólica de acordo com detalhamento de vergalhões”, em tradução livre) elabora um método computacional para otimizar o projeto de fundações em concreto armado utilizadas em torres eólicas instaladas em terra (onshore). Ela utiliza algoritmos genéticos e modelos matemáticos para melhorar a eficiência estrutural e reduzir os custos dessas fundações.

À frente do trabalho, o professor Ítalo Salomão, coordenador dos cursos de Ciência da Computação e Inteligência Artificial, diz que o principal objetivo é minimizar os custos com materiais (concreto e aço) no projeto de fundações circulares para torres eólicas, sem comprometer a segurança e a integridade estrutural.

Além de Ítalo, estão envolvidos na pesquisa Plácido Rogério Pinheiro, docente do Programa de Pós-Graduação em Informática Aplicada (PPGIA) e do curso de Ciência da Computação da Unifor, Matheus Martins e Gabriel Xavier, ambos egressos do curso de Engenharia Civil da Unifor.

Qual a importância da pesquisa?

Diante do potencial eólico do Ceará e dos investimentos crescentes no setor, tornou-se essencial investigar soluções estruturais mais eficientes e seguras. A identificação da falta de estudos mais aprofundados e avançados sobre o projeto de fundações das torres, especialmente considerando a crescente relevância dessa fonte de energia limpa para o estado, deu voz para a produção desta pesquisa.

O professor Ítalo conta que o trabalho foi pensado a partir de uma sólida revisão bibliográfica, definição de objetivos técnicos e adoção de métodos computacionais para análise e dimensionamento. “Cada etapa foi cuidadosamente planejada para garantir a aplicabilidade prática dos resultados, contribuindo para o desenvolvimento sustentável e tecnológico da área”, explica.

De acordo com ele, a pesquisa promove diretamente a expansão sustentável da energia eólica no Brasil ao tornar mais viável economicamente a implantação de parques eólicos — uma fonte limpa e renovável de energia. Além disso, para engenheiros e profissionais da construção civil, o estudo oferece um modelo automatizado e eficiente para projetar fundações complexas, reduzindo erros humanos, tempo de projeto e desperdício de materiais.

O engenheiro civil Gabriel Xavier, que hoje é aluno do curso de Ciências da Computação, ficou encarregado de realizar uma revisão sistemática e criar diversos modelos de fundação com base nas medidas de cada uma delas. Assim, possibilitou a verificação do funcionamento dessas estruturas quando submetidas a elevadas cargas.

Para ele, o estudo contribui bastante para o crescimento acadêmico, técnico e comportamental e gera uma boa fonte de conhecimento para os avanços científicos, visando um melhor atendimento ao aspecto profissional.

Quais são os benefícios da pesquisa?

Gabriel conta que os conhecimentos gerados podem trazer estruturas mais eficientes, no sentido do custo-benefício, a depender de diversos fatores como a carga que a fundação será submetida. “É muito comum na engenharia utilizar-se uma solução que atenda aos requisitos de segurança e tenha custo viável, mas quase nunca essa é a solução mais eficiente”, comenta.

Ele explica que, a partir da metodologia de otimização, é possível ter uma maior economia sem comprometer a segurança da fundação. E, no caso de otimização estrutural, é possível falar sobre diversos fatores como maximizar a resistência, minimizar o peso e minimizar o custo, mas o essencial é manter a estrutura segura.

Já o professor Ítalo ressalta que, na prática, o estudo vai representar redução significativa de custos em obras, melhoria na sustentabilidade ambiental e aumento da competitividade de projetos de energia eólica — fator fundamental para atrair investimentos no setor.

Descobertas e resultados

Ítalo diz que a pesquisa comprovou que é possível sistematizar e otimizar o projeto de fundações para torres eólicas com o uso de modelos computacionais avançados. As simulações aplicadas a casos reais mostraram que o método proposto não apenas reduz custos, mas também mantém ou melhora a segurança estrutural e a viabilidade construtiva dos projetos.

Recentemente, foi criado um grupo de pesquisa com o objetivo de expandir esse modelo de otimização, adaptando-o também para fundações de edificações convencionais, e não apenas para estruturas eólicas.

A otimização é um tema que vem ganhando bastante espaço no mercado da tecnologia da informação e das engenharias, permitindo a obtenção de valores ótimos, que podem maximizar ou minimizar dados a depender do contexto. 

Gabriel esclarece que, no caso da otimização estrutural de fundações de torres eólicas onshore, foram obtidos dados que contribuem para um menor custo possível que respeitem os requisitos de segurança. “Esperamos contribuir para o desenvolvimento da sociedade, gerar conhecimento comprovado a partir de informações que já foram desenvolvidas e testadas”, completa.