Avanços premiados em inovação promovem a energia renovável

Conquistar um futuro com emissão líquida zero requer mudanças drásticas na maneira como o mundo produz e consome energia. Cada fase de cada processo industrial precisa ser repensada para fazer mais com menos, criando assim um futuro mais sustentável — tanto para as comunidades quanto para os negócios.

A sustentabilidade é a base da inovação de produtos voltada para o cliente da Timken. A abordagem de P&D e inovação da empresa resulta em economia de energia e aumento da eficiência em toda a cadeia de valor, desde os processos e materiais de fabricação até o desempenho e a longevidade dos produtos. Os líderes de tecnologia da Timken, Doug Smith e Ryan Evans, explicam como os avanços premiados da engenharia da empresa estão impulsionando o setor de energia renovável.

Inovação guiada pelo mercado

Desde 1899, a Timken tem inovado para os clientes de formas que solucionam os desafios de engenharia mais urgentes do mundo e constroem o futuro da indústria. Seu compromisso com a excelência em pesquisa e desenvolvimento (P&D) começou na década de 1920, quando engenheiros trabalhavam em laboratórios de protótipos e testes dentro das operações de manufatura da empresa. Atualmente, mais de 140 cientistas, pesquisadores e engenheiros da Timken utilizam laboratórios de nível mundial para realizar projetos de P&D premiados e centrados nos clientes em uma vasta gama de disciplinas, desde a ciência teórica até testes práticos de produtos.

Tudo gira em torno de criar valor para o mundo. Para a Timken, isso acontece na interseção entre oportunidade e capacidade.

“Nossas soluções técnicas são orientadas pelas tendências de mercado que criam novas demandas para a transmissão de potência mecânica e movimento industrial”, afirmou Doug Smith, vice-presidente de tecnologia. “No setor de energia renovável, desenvolvemos projetos para aplicações que não existiam até muito recentemente. Cada nova versão deve ser mais eficiente e sustentável do que a anterior. Aplicamos nosso conhecimento e aprendizados para gerar o maior impacto positivo para nossos clientes e para o meio ambiente.”

“Nossas soluções técnicas são orientadas pelas tendências de mercado que criam novas demandas para a transmissão de potência mecânica e movimento industrial.”

Doug Smith
Vice-presidente, Tecnologia

Esse impacto está gerando reconhecimento. A Timken foi eleita uma das empresas mais inovadoras do mundo em 2024 pela Fast Company e uma das empresas mais inovadoras da América em 2024 e 2023 pela Fortune . Os dois prêmios valorizam a inovação em produtos e processos que trazem contribuições reais para a sociedade. A Timken conquistou esses prêmios ao demonstrar como sua expertise em P&D melhora a eficiência e a sustentabilidade em energia renovável, o maior segmento de mercado da empresa.

Avanços em produtos e processos para geração eólica

No alto da torre de uma turbina eólica está a nacele, que abriga os componentes que permitem às lâminas girar continuamente no vento e gerar eletricidade limpa. Um dos componentes mais críticos é o rolamento do eixo principal, que suporta a intensa força e carga das lâminas e do rotor.

À medida que as turbinas se tornaram maiores, os rolamentos também tiveram que crescer. Esse fenômeno apresenta desafios consideráveis para o desenvolvimento de rolamentos que sejam eficientes e duráveis, especialmente quando esses rolamentos têm até quatro metros de diâmetro, sendo alguns dos maiores já fabricados.

Os engenheiros da Timken desenvolveram uma solução que utiliza dois rolamentos ultragrandes, colocados com certa distância ao longo do eixo principal, para compartilhar a carga de forma eficaz. Além de melhorar a eficiência operacional da turbina, a solução é projetada para suportá-la durante toda sua vida útil. Reduzir a necessidade de rolamentos de substituição também ajuda a diminuir a demanda por materiais e energia para fabricá-los.

De acordo com Ryan Evans, diretor de P&D para o portfólio de rolamentos da empresa, o design do produto é apenas uma parte do esforço para tornar a energia eólica mais sustentável. A Timken inovou ao criar um processo de tratamento térmico mais sustentável para rolamentos de furo ultragrande, que utiliza eletricidade e funciona somente durante a têmpera das pistas do rolamento. Isso elimina a necessidade de manter fornos quentes em funcionamento contínuo e realiza o tratamento apenas nas superfícies críticas das peças quando necessário. Essa inovação reduz drasticamente o consumo de energia e as emissões, comparado aos métodos tradicionais de tratamento térmico que utilizam fornos a base de hidrocarbonetos.

“Temos vasto conhecimento em metalurgia, materiais e processos de fabricação, mas estamos sempre ampliando nosso entendimento sobre aspectos dessas disciplinas que ainda não conhecemos”, explicou Evans. “São essas descobertas que nos permitem enfrentar questões amplas, como a preservação do meio ambiente através de práticas de fabricação inteligentes e energeticamente eficientes.”

A Timken também desenvolveu uma liga de aço personalizada, chamada TMS-2, para garantir que os componentes atendam às exigências da produção de rolamentos e da operação de turbinas eólicas. Sempre que possível, a liga é produzida com aço reciclado para ganhos adicionais em sustentabilidade.

Inovação em movimento industrial para energia solar

No campo da energia solar, a Timken se posicionou como líder em soluções de controle de movimento de precisão para sistemas avançados de rastreamento que seguem o sol o dia todo, todos os dias, para capturar energia e convertê-la em eletricidade

A Cone Drive, subsidiária da Timken, inova com sistemas de acionamento de alta precisão que são usados em várias das maiores usinas solares de grande escala nos EUA, Emirados Árabes Unidos, África do Sul e China.

Recentemente, os especialistas em acionamentos da empresa criaram soluções sob medida para o segundo maior projeto de sistema de rastreamento solar fotovoltaico da Austrália. Os engenheiros da Cone Drive colaboraram com o fabricante de rastreadores solares do projeto para desenvolver acionamentos de inclinação multiponto capazes de suportar vibrações excessivas causadas por ventos fortes.

Essa questão é especialmente crítica para o parque solar que está sendo construído em uma região montanhosa extremamente ventosa em New South Wales. Os acionamentos de inclinação gerenciam habilmente as tensões de cisalhamento, flexão e torção causadas pelo vento, evitando danos estruturais e falhas prematuras no equipamento.

“A sustentabilidade já era uma prioridade para a P&D da Timken antes mesmo de se tornar uma prioridade global, e continuará sendo no futuro”, disse Evans. “Somos uma empresa madura com capacidades técnicas consolidadas, e essa base sólida nos permite enfrentar novos desafios com confiança. Como líder global em tecnologia, os investimentos em inovação que fazemos hoje garantirão o sucesso dos nossos clientes e do mundo no futuro.”

Com soluções inovadoras que vão desde o aproveitamento da energia dos oceanos até a eletrificação de veículos e aeronaves, a Timken se destaca na criação de soluções sustentáveis para rolamentos e movimento industrial que ajudam a preservar os recursos naturais do mundo.

Published: 2024/07/24