Fontes de Energia 2018/01 ENERGIA DAS ONDAS · Fontes de Energia 2018/01 ... Fontes Primárias e...
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Fontes de Energia 2018/01
ENERGIA DAS ONDASCaio Eduardo
Diego Teixeira Prediger
Marilia Ferreira
Matheus Fontenele
Victor Munhoz
Índice
● Introdução
● Definição
● Potencial
● Exemplos
● Futuro
● Conclusão
Introdução
● Definição
● Potencial
● Exemplos
● Futuro
● Conclusão
Definição
Energia dos Oceanos
● Aproveitamento
● ONDAS ➨ Energia Potencial (Δh)
● Marés ➨ Energia Potencial (Δh)
● Gradiente Térmico ➨ Energia Térmica (ΔT)
Fontes Primárias e Secundárias
Formação Energia das Ondas
FONTES PRIMÁRIAS
➨ SOLAR
➨ GRAVITACIONAL
⇩
EÓLICA + Marés + Correntes Marítimas ➨ Superfície
⇩
ONDAS
Energia das Ondas
Centro de Massa ➨ Δh ➨ Ep
Variáveis consideradas para cálculo de Energia e Potência média de geração
Comprimento de Onda λ
Período T
Freqüência υ ➨ função de λ
Massa (densidade e volume) M (ρ;V)
Ep = ρ . g . L . λ . h²/4
P = Ep . υ
Perfil Senoidal Onda
Padrão de Funcionamento
A. Flutuador;
B. Braço horizontal;
C. Bomba hidráulica;
D. Plataforma de sustentação;
E. Câmara hiperbárica;
F. Válvula reguladora de vazão;
G. Turbina hidráulica;
H. Gerador elétrico.
Potencial Local - Mundo (kW/m)
Potencial Local - Mundo (qualitativo)
Fonte: http://mrspepplerchemistry.wikispaces.com/Wave+Power+pg.+5
Potencial
● Potencial teórico da energia das ondas no mundo cerca de 80.000 TeraWatts;
● Corresponde 5 vezes a demanda anual mundial;
● Onda com 3 mts contém +- 25 Kw de energia por metro de frente;
● Média de erro 9,25%.
● Potencial instalado para 2020 de 3,6 GW, atende a 3% da demanda brasileira;
● E para 2050 será de 188 GW, atendendo 15% da demanda;
● Demanda para 2025 de 200 TWh extras.
● Melhores condições em ventos nas costas Oeste entre as latitudes 30° a 60°.
Potencial por Frente de Onda
RNA
y(t)=f(y(t-1),y(t-2),...,y(t-nty),u(t-1),u(t-2),u(-ntu))
Nova tecnologia
● Coppe aponta para um potencial de 40
GW (gigawatts) para produção deste tipo
de energia no Brasil.
● Teoricamente é possível extrair até 40
MW de potência por quilómetro de litoral
onde há ondas suaves, de um metro de
altura, e até 1.000 MW onde as ondas
chegam a 5 metros de altura.
Costa Brasileira
Tabela - Potencial energético teórico por regiões do Brasil.
Fonte: ENERGIAS RENOVÁVEIS E SUSTENTABILIDADE, 2012
Região Potência (GW)
Norte (marés) 27
Nordeste (ondas) 22
Sudeste (ondas) 30
Sul (ondas) 35
Total 114
Custo de Geração
● Estimativa de valores em 2009 para geração de energia elétrica pelas ondas era de £ 0,06 à £0,12
por KWh;
● R$ 180 milhões por 100 (kW) em princípio;
● Variação do custo por fonte e distribuidora (local)
○ http://quantoeenergia.escolhas.org/
Vantagens
● O fato de ser uma fonte de energia não poluente;
● É uma fonte inesgotável de energia;
● Densidade 800 vezes maior que a do ar;
● Gerada ininterruptamente e proporciona maior estabilidade;
● Não degradam a área onde ocupam.
Desvantagens
● Os custos de instalação são bastante elevados;
● Irregularidade da amplitude de onda, fase e direção; é difícil obter o máximo de eficiência num
sistema sobre uma inteira gama de frequências;
● A carga estrutural num evento de condições meteorológicas extremas, como é o caso de furacões,
que pode ser 100 vezes superior à carga média.
Esquema Sistemas de
Aproveitamento de Energia
No Mundo
● 1899 França - acionamento mecanismos pesados
● Década 70 - avanço nas pesquisas devido crise petróleo
● Atualmente diversos países utilizam:
● Holanda - Sistema AWS (Archimedes Wave Swing) 2MW
● Portugal - Sistema OWC (Oscillating Water Column) 400kW
● Reino Unido - Sistema LIMPET 500kW
● Dinamarca - Sistema Wave Dragon 4MW
No Brasil
● Potencial energético 87GW - 20% energia elétrica;
● Pecém - onshore (grande parte na terra - flutuador no mar), conversor ondas hiperbáricas (alta
pressão), desativada 2014;
● Copacabana - near shore (todo conjunto no mar), previsão 2018;
● Pesquisas offshore, flutuador em qualquer parte do oceano.
Copacabana - near shore
Fonte: Divulgação Coppe/UFRJ
Pecém - onshore
Foto:www.fenatema.org.br/noticia/primeira-usina-de-ondas-da-america-latina-ja-gera-energia-no-ceara/5162
Conclusão
Intermitência de geração
Geração distante do consumo - geração x distribuição
Energia Renovável com Potencial de Geração inexplorado
Bibliografia
Referências bibliográficas:
● JANUZZI, G.M. e SWISHER, J.N.P. Planejamento Integrado de Recursos Energéticos. 1997.
● SILVA, E.P. Fontes Renováveis de Energia. 2014.
● TUNDISI, H.S.F. Usos de Energia. 2003.
● BUARQUE, Beatriz. O BRASIL avança nos testes com a energia das ondas ou ondomotriz. Unido.
Disponível em: <http://www.renenergyobservatory.org/br/single-news/ondomotriz.html>. Acesso em:
20/05/2018.
● CEARÁ possui a primeira usina de ondas da América Latina. Pensamento Verde, Jun 30, 2014.
Disponível em: <http://www.pensamentoverde.com.br/economia-verde/ceara-possui-primeira-usina-
de-ondas-da-america-latina/>. Acesso em: 19/05/2018.
● DANTAS, Carlos Eduardo Barretto. Estudo dos conversores de energia ondomotriz em energia
elétrica. Brasília: Jun 26, 2015. Disponível em:
<://bdm.unb.bhttpr/bitstream/10483/11577/1/2015_CarlosEduardoBarrettoDantas.pdf>. Acesso em:
15/05/2018.
● ESTEFEN, Segen. “Geração de Energia Elétrica pelas Ondas do Mar”. COPPE UFRJ, Dez 12,
2006. Disponível em: <http://www.coppe.ufrj.br/pt-br/geracao-de-energia-eletrica-pelas-ondas-do-
mar-0>. Acesso em: 23/05/2018.
● GIRARDI, Giovana. “Plataforma online mostra quanto custa gerar energia elétrica no Brasil”.
Estadão, Mai 12, 2017. Disponível em: <http://sustentabilidade.estadao.com.br/blogs/ambiente-
se/plataforma-online-mostra-quanto-custa-gerar-energia-eletrica-no-brasil/>. Acesso em:
23/05/2018.
● 5 FONTES de energia renovável utilizadas no Brasil. Barbieri. Mar 15, 2017. Disponível em:
<http://blog.barbieridobrasil.com.br/5-fontes-de-energia-renovavel-utilizadas-no-brasil/>. Acesso em:
18/05/2018.
Obrigado pela atenção