Algumas plataformas offshore não dependem de estacas profundas nem de cabos de ancoragem para permanecer no lugar. Uma gravity-based structure é uma enorme estrutura de concreto assentada diretamente no leito marinho e estabilizada principalmente pelo próprio peso. O exemplo mais extremo é a Troll A, no Mar do Norte, cuja base de concreto alcança o fundo a cerca de 300 metros de profundidade e, em operação, supera 1,2 milhão de toneladas.

Como uma gravity-based structure consegue permanecer imóvel no fundo do mar?

A lógica fundamental é relativamente simples: a estrutura precisa ser pesada o suficiente para resistir às forças horizontais e aos momentos produzidos por ondas, correntes, vento e equipamentos instalados acima da superfície. O enorme peso vertical gera pressão contra o leito marinho, enquanto a geometria da base distribui essas cargas por uma grande área.

Isso não significa simplesmente colocar um bloco de concreto no oceano. O solo precisa ser cuidadosamente estudado porque deve suportar a estrutura sem assentamentos excessivos. Em projetos como Troll A, saias de concreto penetram no fundo e contribuem para estabilizar a fundação, sem recorrer ao sistema convencional de grandes estacas utilizado em outras plataformas fixas.

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Como uma estrutura tão pesada consegue ser transportada antes de chegar ao fundo?

Durante a construção, grandes cavidades internas permitem que a estrutura tenha flutuabilidade suficiente para permanecer parcialmente submersa. Ela pode ser construída inicialmente próxima à costa, equipada progressivamente e depois rebocada por embarcações especializadas até a posição offshore. Somente no local definitivo ocorre o processo controlado de instalação.

Quando chega à posição planejada, tanques internos recebem água de lastro de acordo com uma sequência calculada, aumentando o peso e reduzindo a flutuabilidade até a estrutura tocar o leito. Dependendo do projeto, materiais sólidos também podem participar do lastro permanente. Entre as etapas principais estão:

• Construção da base de concreto em área protegida.
• Flutuação controlada durante parte da montagem.
• Reboque até o campo offshore.
• Entrada progressiva de água nos tanques de lastro.
• Assentamento e verificação da posição sobre o fundo marinho.

Este vídeo mostra a construção acelerada da enorme estrutura gravitacional utilizada pela plataforma Hebron.

Por que a gravity-based structure precisa ser oca antes de receber o lastro?

As cavidades cumprem diferentes funções. Durante a construção e o transporte, fornecem volume deslocado e ajudam a tornar possível flutuar algo que posteriormente terá centenas de milhares de toneladas. Depois da instalação, algumas dessas células recebem água, areia, materiais densos ou outros tipos de lastro para elevar a massa final.

Em determinados projetos, as próprias células internas também podem servir para armazenamento industrial. A plataforma Hebron, no Canadá, por exemplo, combina a fundação gravitacional de concreto com capacidade integrada para aproximadamente 1,2 milhão de barris de petróleo. Sua estrutura foi ainda projetada para suportar condições marítimas severas e impactos de grandes icebergs.

Como concreto e geometria resistem às enormes forças produzidas pelo oceano?

As paredes precisam suportar compressão, flexão, esforços locais e pressão hidrostática durante décadas. Por isso, essas estruturas utilizam concreto armado ou protendido em grande quantidade, com formas escolhidas para distribuir esforços e limitar concentrações capazes de provocar fissuras ou deformações excessivas.

O projeto considera ainda ondas extremas, correntes, vento, peso dos módulos superiores e condições do solo. O American Concrete Institute descreve as GBS offshore como fundações maciças colocadas no fundo e mantidas essencialmente pelo próprio peso. Em ambientes específicos, gelo marinho e terremotos também entram nos cálculos estruturais.

Que números mostram a escala de uma gravity-based structure como a Troll A?

A Troll A demonstra o limite alcançado por esse conceito. A estrutura completa tem cerca de 472 metros de altura, dos quais aproximadamente 300 metros ficam em água. Foram utilizados cerca de 245 mil metros cúbicos de concreto e aproximadamente 100 mil toneladas de aço de reforço.

Sem o lastro operacional, sua massa já é estimada em aproximadamente 683.600 toneladas. Depois de instalada e lastreada, supera 1,2 milhão de toneladas. São dimensões excepcionais mesmo entre plataformas gravitacionais e ajudam a explicar por que Troll A permanece uma referência histórica da engenharia offshore.

Por que essa solução não é utilizada em qualquer profundidade?

Embora Troll A demonstre que uma base gravitacional pode funcionar perto dos 300 metros, esse é um caso extraordinário. Em muitos projetos, especialmente de energia eólica offshore, fundações gravitacionais são mais comuns em águas relativamente rasas ou moderadas, porque tamanho, massa e custo de instalação aumentam rapidamente com a profundidade.

O tipo de solo também precisa ser adequado e a preparação do fundo pode envolver dragagem, nivelamento e proteção contra erosão. Portanto, a escolha entre uma base gravitacional, uma estrutura estaqueada ou uma plataforma flutuante depende de profundidade, geologia, cargas ambientais e economia do projeto. A força da GBS está justamente em transformar peso gigantesco em estabilidade permanente.

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