O Papel da Engenharia Mecânica nas Energias Renováveis Energia dos mares e oceanos

Transcrição

1 O Papel da Engenharia Mecânica nas Energias Renováveis Energia dos mares e oceanos Turma: 1M01 Equipa: 1M01_04 Ana Filipa Teixeira Salgueirinho João Miguel Roso Miravall Leonardo Miguel Barros Teixeira Pedro Carinhas Marques Vasconcelos Vasco Filipe Ferreira Loreiro Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica 2014/2015 Docente: Teresa Duarte Monitora: Rita Afonso

2 Introdução Este trabalho foi proposto no âmbito do Projeto FEUP e foi escolhido como subtema a Energia dos mares e oceanos. Vão ser explicados os processos de geração de energia elétrica a partir da energia das mares, das ondas e da diferença de temperatura. Por fim, são ainda abordados os custos, vantagens e desvantagens, bem como apresentados alguns exemplos de projetos e instalações. 2

3 Energias renováveis Figura 1-Tipos de energias renováveis 3

4 Formação das marés A energia das marés está associada aos movimentos da subida e descida da superfície da água do mar. O fenómeno das marés deve-se: À força gravitacional gerada entre o Sol, a Lua e a Terra. À força centrífuga produzida pelas rotações da Terra e Figura 2- Formação das marés da Lua. 4

5 Diferentes tipos de extração de energia das marés Barragens de bacia única Geração por fluxo Geração por cheia Geração bidirecional Figura 3-Funcionamento da barragem de bacia única com geração for fluxo 5

6 Barragens de bacia dupla Figura 4 - Barragem de bacia dupla 6

7 Energia das ondas Fenómeno sinusoidal, com irregularidade na amplitude e na direção. Os mecanismos de aproveitamento estão expostos a condições ambientais agrestes. A necessidade de construção dos modelos a escala perto do real, necessidade de investimentos muito avultados. Custos ainda elevados, pouca rentabilidade. 7

8 Tipos de sistemas de obtenção de energia através das ondas ONSHORE OFFSHORE Figura 5 - Sistema de Água Oscilante Figura 6- Funcionamento das Pelamis 8

9 Recurso Energético Variabilidade da potência produzida está dependente da variabilidade do próprio recurso energético (com o estado de mar). Impacto ambiental e na vida marítima. Figura 7- Pelamis 9

10 Energia produzida pela diferença de temperatura da água do mar Figura 8 Funcionamento do Sistema de diferença de temperatura da água do mar 10

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12 Vantagens da energia das ondas e das marés As ondas e as marés são uma fonte inesgotável de energia. As marés são previsíveis e sobem e descem de forma periódica e constante. A extração de energia através do movimento das marés é feita de forma eficiente. Não é poluente. É a única possibilidade de produção de energia por conta própria por parte de alguns países. 12

13 Desvantagens da energia das ondas e das marés É necessária a existência de costa e de um certo desnível entre o solo e o mar. A implementação de sistemas como Pelamis ou de turbinas, fica bastante caro. Impacte ambiental proveniente da implementação de certos sistemas que podem eventualmente danificar os ecossistemas marítimos onde estes se encontram. 13

14 Custos A obtenção de energia por intermédio das ondas e marés é um processo caro. Mas é possível produzir cerca de 10% da energia que é consumida a nível mundial. A nível nacional, julga-se ser possível produzir cerca de 20% da energia consumida. O custo de cada kw produzido através dos diversos sistemas implementados no mar varia entre 2500 e 7000 euros. 14

15 Projetos de investigação e desenvolvimento A nível nacional Figura 10- Central Onshore: Na Ilha do Pico Figura 11- Pelamis Póvoa do Varzim 15

16 A nível internacional: Figura 12 - Central em La Rance, França 16

17 Investigação: Figura 13- Locais de investigação no EMEC (ilhas Orkney, Escócia) 17

18 Conclusões O engenheiro mecânico possui conhecimentos e competências fundamentais para participar e contribuir ativamente na investigação, desenvolvimento e produção de tecnologias de aproveitamento da energia dos oceanos. Portugal, um país virado para o mar, tem condições privilegiadas para extrair energia do oceano, o que pode ser um contributo importante para a economia nacional. 18