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Quarta Parte – Energia das ondas ou das Marés (Maremotriz).
É uma das formas consideradas limpas e sustentáveis
existentes. Em toda costa dos continentes esta disponível. O
domínio desta
tecnologia será por certo, fator
importantíssimo para o desenvolvimento no futuro.
Energia maremotriz é
o modo de geração de energia através
da utilização da movimentação
da água dos oceanos e a
provocada pelas marés. Dois tipos de energia maremotriz
podem ser obtidos:
1) A energia cinética das correntes devido às marés (ondas).
2) A energia
potencial pela
diferença de altura entre as
marés alta e baixa.
A usina maremotriz de La Rance utiliza a diferença entre a
maré baixa e a
maré alta.
O aproveitamento da energia das marés pode ser feito a
partir de centrais elétricas que funcionam por ação da água
dos mares.
É necessária uma diferença de aproximadamente 5 metros
entre a maré alta
e a maré baixa para que o aproveitamento
desta energia seja rentável.
Atualmente na Europa existem pelo menos duas
destas centrais:
Uma no norte de
França e outra na Rússia.
As ondas do mar possuem energia cinética devido ao movimento da água e energia potencial devido à sua altura. O aproveitamento energético das marés é obtido através de um reservatório formado junto ao mar, através da construção de uma barragem, contendo uma turbina e um gerador. Tanto o movimento de subida quanto o de descida produz energia. A água é turbinada durante os dois sentidos da maré:
- na maré alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina e produzindo energia elétrica,
- na maré baixa, a água esvazia o reservatório passando em sentido contrário ao do enchimento através da turbina e desta maneira também produz energia elétrica.
Esta energia pode ser utilizada na produção de energia elétrica
através das usinas elétricas de maré. As instalações não podem interferir com a
navegação e têm que ser robustas para poder resistir às tempestades apesar de
ter sensibilidade bastante para ser possível obter energia de ondas de
amplitudes variáveis. A
obtenção de energia através da maré é possível em áreas costeiras onde ocorrem grandes amplitudes de maré,
para que ela possa vir a transformar-se em importante fonte alternativa de
energia elétrica.
Mas esta nova tecnologia mostrada
pela Voith promete tornar mais fácil o uso para locais de grande vazão como
próximo a foz de grandes rios ou locais da costa com grandes atividades das
marés;
As correntes marítimas podem ser usadas para a produção de energia em várias regiões do mundo. As usinas de correntes marítimas utilizam a energia cinética criada pelo movimento que surge entre as marés enchente e vazante. Esse é o aspecto que diferencia as usinas de correntes marítimas das usinas das marés, que utilizam a amplitude das marés, isto é, a altura da queda entre elas.
As usinas de correntes marítimas são instaladas sob a superfície da água e não requerem barragens que alterem a paisagem. Outra vantagem dessa tecnologia está em sua total previsibilidade. A agência internacional de energia estima que pelo menos 6% da atual demanda mundial de eletricidade poderia ser suprida por usinas de correntes marítimas.
O maior desafio enfrentado pelos profissionais que desenvolvem essa tecnologia é a necessidade de projetar instalações robustas, resistentes à corrosão e que operem de forma confiável em água salgada. Engenheiros da Voith desenvolveram paralelamente dois protótipos, um com 1 MW de potência e outro menor, com uma potência nominal de 110 kW. O segundo protótipo está em operação próximo à costa da Coréia do Sul. Já o maior protótipo foi instalado no sistema de pesquisa da Escócia.
Outro
modelo desenvolvido pela Ocean Power Delivery Ltda (Escócia), chamado de Pelamis é um dispositivo de conversão de energia das ondas do tipo progressivo.
Os dispositivos progressivos são sistemas
alongados com uma dimensão longitudinal da ordem de grandeza do comprimento de
onda e estão dispostos no sentido de propagação da onda, de modo a gerarem um
efeito de bombeamento progressivo, associado à passagem da onda, por ação de um
elemento flexível em contacto com a água.
O Pelamis consiste
basicamente numa estrutura articulada semi-submersa composta por diferentes
módulos cilíndricos que se encontram unidos por juntas flexíveis.
O movimento ondulatório das ondas incidentes provoca
a oscilação dos módulos cilíndricos em torno das juntas que os unem e dessa
forma a pressurização de óleo que será forçado a passar por motores
hidráulicos, que por sua vez acionam geradores elétricos que produzem
eletricidade.
Cada dispositivo contará com quatro tubos circulares
e três módulos de conversão de energia, perfazendo uma capacidade unitária do
dispositivo igual a 750 kW, sendo o seu comprimento à escala 1:1 de 120 m e o diâmetro externo
igual a 3.5 m .
Quanto
aos tipos e Tecnologias utilizadas;
UTILIZAÇÕES DA
ENERGIA DAS MARÉS NO MUNDO.
Este tipo de energia gera
eletricidade em alguns países, tais como: França, Japão e Inglaterra. Na
França, 1967, os franceses construíram a primeira central maremotriz (ou maré
motriz, ou maré elétrica), ligada à rede nacional de transmissão. Uma barragem
de 750 metros
de comprimento, equipada com 24 turbinas, fecha a foz do rio Rance, na
Bretanha, noroeste da França. Com a potência de 240 megawatts (MW), ou 240 mil
quilowatts (kW), suficiente para a demanda de uma cidade com 200 mil
habitantes.
No Brasil, temos grande
amplitude das marés em São
Luís - Baía de São Marcos, no Maranhão - com 6,8 metros e em Tutóia
com 5,6 metros ,
também nos estuários do Rio Bacanga (São Luís -MA- marés de até 7 metros ) e a Ilha de
Maracá (AP - marés de até 11
metros ). Infelizmente, nessas regiões a topografia do
litoral não favorece a construção econômica de reservatórios, o que impede seu
aproveitamento.
QUANTO AO TIPO DE CONVERSORES;
- Coluna oscilante de Buoy
A instalação consiste em um
cilindro de concreto, disposto verticalmente num nicho aberto com explosivos na
rocha. A extremidade inferior, submersa, recebe o impacto das ondas, que
comprimem o ar coluna acima no cilindro. O ar, sob pressão, movimenta a
turbina, antes de escapar pela extremidade superior. O movimento rítmico das
ondas assegura que a turbina gere eletricidade sem parar.
- Pato de Salter
Criado pelo engenheiro
Stephen Salter da Universidade de Edimburgo, Escócia. Consiste numa série de
flutuadores, semelhantes ao flap dos aviões, ligados a um eixo paralelo à
praia. A parte mais bojuda dos "patos" enfrenta as ondas, cujo
movimento rítmico faz bater os flutuadores, girando o eixo que aciona a turbina
como um pedal de bicicleta, que só transmite o movimento numa direção. O
rendimento desse sistema promete ser excelente, pois parece capaz de aproveitar
80 por cento da energia das ondas. É
esperar para ver.
AO TIPO DE TURBINAS;
As turbinas hidráulicas se
caracterizam por seu grande tamanho (diâmetro por volta de 7 m ou mais) e baixas rotações,
devido aos pequenos desníveis existentes nestas barragens. Como a água do mar,
devido a sua salinidade, provoca corrosão nos materiais usuais, estas turbinas
terão de ser construído com aço inoxidável, o que aumentará em muito o seu custo.
O princípio da geração de
energia elétrica a partir do aproveitamento das marés, não difere
fundamentalmente daquele utilizado nas usinas hidrelétricas, que exploram o
potencial de geração dos rios.
A diferença de energia
potencial da água a montante de barragem em relação ao seu nível jusante
promove o escoamento da água através das turbinas. A rotação impressa nas
turbinas proveniente da passagem de água por suas pás move o gerador elétrico,
produzindo energia que é então distribuída na rede.
- Turbinas Tubulares
O rotor de pás fixas ou
orientáveis, é colocado num tubo por onde a água se escoa, e o eixo, horizontal
ou inclinado, aciona um alternador colocado externamente ao tubo.
- Turbinas Bulbo
O rotor possui pás
orientáveis e existe uma espécie de bulbo, que é colocado no interior do tubo
adutor da água. No interior do bulbo, que é uma câmara blindada, pode existir
meramente um sistema de transmissão por engrenagens, para transmitir o
movimento do eixo da hélice ao alternador, ou como acontece nos tipos mais
aperfeiçoados, no interior do bulbo fica o próprio gerador elétrico.
- Turbinas Straflow
O indutor do alternador é
colocado na periferia do rotor da turbina formando um anel articulado nas
pontas das pás da hélice, as quais podem ser de passo variável.
NO BRASIL;
No Brasil, os estudos mostram que o maior potencial
para uso desta tecnologia esta na baía de Turiaçu – Maranhão, que apresenta um dos
maiores potenciais maremotrizes do litoral brasileiro: mais de 3,4 GW de
potencial disponível.
A baía de Turiaçu é
uma região riquíssima em estuários, além de apresentar marés de até 7 m, portanto, é considerada uma região
bastante propícia para este tipo de exploração energética. Entretanto, existe
uma série de restrições que tornam inviáveis a exploração em larga escala de
todo este potencial, tais como: dificuldades de acesso ao local e restrições
ambientais relacionadas com a abundante vegetação de mangues na região.
Já nas pesquisas o COPPE –
UFRJ desenvolve um projeto
nacional neste sentido, vejam o vídeo.
Mas em Pecém no Ceará tem um projeto inovador em andamento básico da COPPE já se encontra em testes no mar;
Portugal é outro país que
esta investindo muito nesta tecnologia.
O parque da Aguçadoura foi o primeiro parque de
energia
das ondas do Mundo. Custaram quase nove milhões de
euros, dos quais 1
milhão, 250 mil euros foi financiamento
público, a fundo perdido.
Mas o projeto patrício, só funcionou 3 meses, putz!
Um novo projeto com uso de bóias é um outro caminho da pesquisa;
Projetos não faltam, o
problema se refere aos custos para geração que não são tão competitivos como a
energia eólica e solar, por exemplo, mas já esta se chegando quase lá onde
poderemos explorar esta fonte abundante e inesgotável disponível da natureza.
Fontes;
J.A.
Muito interessante para aprofundar no tema.
ResponderExcluirObrigado Hiago, tendo novidades estaremos postando aqui, valeu!
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