As energias renováveis são cada vez mais relevantes na matriz energética global. Fontes como solar, eólica, biomassa e biogás já são adotadas em larga escala, mas sua implementação requer estruturas e componentes de alta qualidade, capazes de suportar condições operacionais complexas, como variações de temperatura, corrosão, pressão e vibração. Nesse contexto, os tubos de aço desempenham um papel crucial: eles viabilizam a condução de fluidos, protegem cabos, compõem suportes estruturais e auxiliam em sistemas de geração e armazenamento de energia.

No Brasil, a Metalúrgica Golin – com 67 anos de experiência em tubos de aço e serviços metalúrgicos – oferece soluções voltadas à eficiência e sustentabilidade, além de projetos e casos de sucesso em diferentes setores, incluindo o de energias renováveis. Este artigo examina porque os tubos de aço são fundamentais nesse segmento, detalhando aplicações práticas, benefícios mecânicos e tecnologias disponíveis, além de destacar como a Golin se encaixa nesse cenário em expansão.

O Papel dos Tubos de Aço em Energias Renováveis

A adoção de fontes renováveis exige infraestrutura robusta, projetada para ter uma vida útil prolongada e custos de manutenção reduzidos. Os tubos de aço surgem como soluções versáteis para:

1. Estruturas de Suporte em Energia Solar
   • Em usinas fotovoltaicas, as placas solares necessitam de suportes tubulares que ofereçam resistência a ventos e intempéries.
   • Em sistemas solares térmicos (aquecedores de água), os tubos conduzem fluidos de transferência de calor (água ou solução glicol), suportando pressões e variações de temperatura.
2. Torres e Componentes na Energia Eólica
   • A torre de turbina eólica é, frequentemente, um grande cilindro de aço. Em alguns projetos, há seções tubulares internas para passagem de cabos ou sistemas de resfriamento.
   • Peças menores, como escadas de acesso, corrimãos e suportes técnicos, podem ser fabricadas com tubos soldados ou sem costura.
3. Condução de Vapor e Gases em Biomassa
   • Em usinas de biomassa e biogás, a queima de resíduos agrícolas ou orgânicos gera calor e gás que precisam ser transportados por linhas tubulares.
   • A Metalúrgica Golin produz tubos resistentes à corrosão e ao desgaste térmico para caldeiras e trocadores de calor, essenciais no aproveitamento de biomassa.
4. Sistemas de Hidrogênio Verde
   • Embora ainda em desenvolvimento no Brasil, a produção de hidrogênio verde (a partir de fontes renováveis) requer condução de gases em alta pressão. Tubos sem costura, com propriedades adequadas, podem ser usados para minimizar riscos de vazamentos.

Em cada uma dessas aplicações, é indispensável selecionar aço de alta qualidade, com tratamento térmico e controle de propriedades mecânicas alinhados às exigências da norma. A Golin, por exemplo, usa fornos de atmosfera controlada e testes de qualidade rigorosos para garantir resistência e durabilidade, mesmo em cenários de operação crítica.

Propriedades e Benefícios Técnicos dos Tubos de Aço

1. Resistência Mecânica
   • A indústria de renováveis muitas vezes expõe os tubos a esforços cíclicos (vibrações de aerogeradores) e cargas estáticas relevantes (peso de placas solares em grandes áreas).
   • Aço com composições químicas específicas (ligas microligadas, aço-carbono) e processos de fabricação avançados (laminação a quente, trefilação, soldagem de alta frequência) fornecem a robustez necessária.
2. Tolerância a Altas Temperaturas e Pressões
   • Em sistemas como caldeiras de biomassa ou linhas de vapor, é comum encontrar pressões elevadas e temperaturas superiores a 300°C.
   • Tubos de aço seguem padrões como ASTM A106, ASME SA-178 ou equivalentes ABNT, garantindo resistência térmica.
3. Resistência à Corrosão
   • A umidade e a exposição a ambientes marítimos (muito comuns em parques eólicos offshore) ou a efluentes orgânicos (em biodigestores) podem acelerar processos corrosivos.
   • Proteções como galvanização a quente, pintura industrial ou ligas especiais inoxidáveis aumentam a vida útil das estruturas tubulares.
4. Facilidade de Montagem e Manutenção
   • Tubos padronizados, dimensionados conforme ABNT NBR, ASTM ou ISO, permitem trocas rápidas de segmentos e redução de custos operacionais.
   • Peças soldadas ou flangeadas simplificam reparos e acréscimo de novos módulos na planta de energia.
5. Customização
   • A Metalúrgica Golin destaca-se customizar projetos, produzindo tubos sob medida, inclusive com formatos oblongos, retangulares ou especiais, adaptando-se a projetos singulares no segmento de renováveis.

Normas Técnicas e Referências Confiáveis

O uso de tubos de aço em energias renováveis não difere muito de outras aplicações industriais, exceto pelas condições ambientais e de operação específicas. Algumas normas e fontes confiáveis para embasar projetos incluem:

• ABNT NBR 5590 e ABNT NBR 5580: Regulamentam requisitos gerais para tubos de aço carbono (com e sem costura).
• ASTM A53: Define especificações para tubos de aço preto e galvanizado, empregados em linhas de água ou vapor.
• ASME B31.1 (Power Piping) e ASME B31.3 (Process Piping): Aplicáveis a sistemas de tubulação de alta pressão em caldeiras, vapor e processos industriais.
• EN 10217 e EN 10219: Normas europeias para tubos soldados destinados a aplicações de pressão e estruturais, respectivamente.
• API 5L: Importante para linhas de condução de fluidos, utilizado também em projetos de biogás quando há alta pressão.

A Metalúrgica Golin segue muitas dessas referências, além de manter certificações como ISO 9001 e IATF 16949, reforçando o compromisso com a qualidade e a rastreabilidade em cada lote de tubos.

Tipos de Tubos de Aço para o Setor de Energias Renováveis

1. Tubos Sem Costura (Seamless)
   • Fabricados a partir de tarugos sólidos, perfurados e laminados.
   • Ideais para alta pressão (linhas de vapor, hidrogênio, biodigestores).
   • Superiores em homogeneidade microestrutural, reduzindo riscos de falhas.
2. Tubos Soldados (ERW, SAW)
   • Produzidos pela conformação de chapas e soldagem longitudinal ou helicoidal.
   • Usados em grandes diâmetros (torres eólicas, estruturas de suporte solar).
   • Mais econômicos que os sem costura em determinados diâmetros e espessuras.
3. Tubos Galvanizados ou com Revestimento Especial
   • Recomendados para ambientes marinhos ou aplicações suscetíveis à corrosão intensa.
   • O zinco ou camadas de pintura epóxi protegem contra ferrugem, prolongando a vida útil da instalação.
4. Tubos Oblongos, Retangulares e Formatos Especiais
   • Aplicados em estruturas de suporte, frames e subestruturas para módulos solares.
   • Maior inércia geométrica em determinadas direções, otimizando o peso e a resistência.

A Metalúrgica Golin e Seu Destaque em Energias Renováveis

A Metalúrgica Golin, comprometida com a qualidade, controle metalúrgico e processos de soldagem de alta precisão, destaca entre os diferenciais que beneficiam projetos de energias renováveis:

• Fornos de Atmosfera Controlada: Permitem tratamentos térmicos de normalização, têmpera e revenimento com precisão, garantindo propriedades mecânicas adequadas.
• Processos de Soldagem Automatizados: Reduzem variações e imperfeições, melhorando a conformidade dos tubos soldados.
• Rastreabilidade Completa: Considerando a importância da rastreabilidade, a Golin assegura o histórico de produção, garantindo transparência e confiabilidade.
• Customização de Dimensões: Permite atender exigências específicas de diâmetro, espessura e comprimento, adequando-se a plantas de tamanhos variados.
• Certificações de Qualidade: ISO 9001 e IATF 16949, entre outras, confirmam o compromisso com normas internacionais e melhoram a competitividade no mercado de energias renováveis.

Essas características tornam a Golin um parceiro estratégico para empresas de EPC (Engineering, Procurement and Construction) e desenvolvedores de projetos renováveis que demandam prazos curtos, confiabilidade e assistência técnica sólida.

Benefícios Operacionais e Ambientais

A adoção de tubos de aço de qualidade impacta positivamente tanto o desempenho quanto a sustentabilidade dos projetos renováveis:

1. Confiabilidade e Menor Manutenção
   • Menores riscos de vazamentos, rupturas ou corrosão acelerada.
   • Equipamentos permanecem mais tempo em operação, elevando o fator de capacidade da usina.
2. Vida Útil Estendida
   • Com bons revestimentos e inspeções periódicas, a vida útil dos tubos pode ultrapassar duas décadas, reduzindo a geração de resíduos e a necessidade de substituições.
3. Eficácia na Geração de Energia
   • Caldeiras e trocadores de calor eficientes (em biomassas) maximizam o aproveitamento energético.
   • Estruturas tubulares para painéis solares bem projetadas garantem melhores ângulos e absorção de radiação.
4. Redução de Custos a Longo Prazo
   • Embora a aquisição inicial possa ser maior do que em soluções de menor qualidade, o custo de ciclo de vida se torna mais baixo pela baixa taxa de falhas.

Principais Desafios e Cuidados

1. Seleção Adequada do Tipo de Aço e Dimensões
   • Engenheiros devem correlacionar dados de pressão, temperatura, ambiente corrosivo e ventos com as propriedades do aço.
   • Seguir normas como API 5L (para linhas de fluido) ou EN 10219 (estruturas soldadas) conforme a aplicação.
2. Monitoramento de Fadiga
   • Em turbinas eólicas, vibrações podem causar trincas por fadiga. É indispensável definir ciclo de inspeções, com ensaios não destrutivos (ultrassom, partículas magnéticas).
   • A Golin, no fornecimento, pode personalizar tratamentos térmicos que aumentem a resistência à fadiga.
3. Proteção Superficial
   • Ambientes marinhos ou tropicais requerem galvanização a quente (NBR 6323), pinturas poliméricas ou ligas de aço inoxidável, dependendo do orçamento e da vida útil prevista.
4. Instalação e Montagem Seguras
   • Grandes estruturas tubulares exigem guindastes e equipes treinadas para montagem segura, principalmente em parques eólicos ou solares de larga escala.

A Metalúrgica Golin, atenta, investe em capacitação e aperfeiçoamento de processos, visando entregar produtos à altura do setor renovável

Conclusão

A indústria de energias renováveis tem na tecnologia de tubos de aço um pilar fundamental para viabilizar usinas solares, eólicas e de biomassa com alto desempenho e longevidade. Desde a condução de fluidos até o suporte estrutural de painéis e torres, a resistência, versatilidade e customização dos tubos fazem diferença na eficiência e na segurança das instalações.

A Metalúrgica Golin, ao combinar décadas de experiência com sistemas de qualidade certificados, tratamentos térmicos sofisticados e rastreabilidade de lotes, posiciona-se como um fornecedor de confiança para esse setor em expansão. A adoção de aço de alta qualidade e processos de fabricação confiáveis garante a sustentabilidade do projeto e reduz custos operacionais de longo prazo.

Em um mundo cada vez mais comprometido com a sustentabilidade, o uso de tubos de aço confiáveis e duráveis não é apenas um imperativo técnico, mas também um passo essencial para o desenvolvimento de soluções energéticas limpas e competitivas.