Fontes de Energia 2018/01 ENERGIA DAS ONDAS Caio Eduardo caio-argenta@uergs.edu.br; Diego Teixeira Prediger diego.prediger23@gmail.com; Marilia Ferreira ferreiramarilia@gmail.com; Matheus Fontenele matheusesilvafontenele@gmail.com Victor Munhoz munhoz2910@gmail.com
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 E p 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) E p = ρ. g. L. λ. h²/4 P = E p. 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
y(t)=f(y(t-1),y(t-2),...,y(t-nty),u(t-1),u(t-2),u(-ntu)) RNA
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. Região Potência (GW) Norte (marés) 27 Nordeste (ondas) 22 Sudeste (ondas) 30 Sul (ondas) 35 Total 114 Fonte: ENERGIAS RENOVÁVEIS E SUSTENTABILIDADE, 2012
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.
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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-domar-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/ambientese/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