Hidrelétricas marinhas para explorar energia das marés

Hidrelétricas marinhas para explorar energia das marés 1

Hidrelétrica marinha

A exploração da energia das marés vem sendo estudada com o uso de turbinas flutuantes ou de conjuntos de turbinas submersas, todas girando em baixa velocidade conforme as marés fluem num e noutro sentido.

Mas a empresa britânica Tidal Lagoon Power pretende fazer algo bem diferente, construindo uma verdadeira “hidrelétrica marinha”.

A empresa apresentou seis projetos, que consistem na construção de lagoas em baías, quatro delas no País de Gales e duas na Inglaterra.

O projeto da lagoa de Swansea, no País de Gales, que já recebeu apoio do governo mas ainda terá que vencer a resistência dos ambientalistas, tem custo previsto de 1 bilhão de libras (cerca de R$ 4,37 bilhões) e poderá gerar energia para 155 mil residências.

Barragem marinha

Cada uma das lagoas do projeto deve exigir um grande projeto de engenharia. Em Swansea, por exemplo, a muralha de proteção para a barragem marinha deve se estender por mais de 8 quilômetros.

Esses muros gigantes servem para captar a água da maré e criar um reservatório.

Quando a maré começa a subir, as comportas são fechadas, criando um desnível porque a água da lagoa permanece em um nível mais baixo.

Quando a maré está cheia do lado de fora, as comportas são abertas e a água flui pelas turbinas, gerando energia e enchendo a barragem.

Quando a maré começa a virar, as comportas são fechadas para manter o nível alto da água dentro da barragem.

Assim que a maré fica baixa do lado de fora, as comportas são novamente abertas para gerar energia novamente enquanto a água flui da barragem de volta para o mar.

Hidrelétricas marinhas para explorar energia das marés 2

Energia verde

Este esquema de “energia verde” é interessante para as empresas geradoras porque, ao contrário da energia solar e da energia eólica, é possível prever a mudança das marés.

E o Reino Unido conta com uma das marés mais altas do mundo. As turbinas capturam energia de duas marés que entram e duas marés que saem da lagoa por dia e devem permanecer ativas por uma média de 14 horas diárias.

“Temos uma oportunidade maravilhosa de criar energia a partir da dança entre a Lua e a Terra. Admitimos que, no começo, é caro, mas, com o passar do tempo os custos serão cobertos e vai se transformar em algo incrivelmente barato”, afirmou Mark Shorrock, presidente da companhia.

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Turbina que explora energia das marés pronta para ser instalada

11.08.2014 ]

Turbina que explora energia das marés pronta para ser instalada 1

Energia das marés

Um novo gerador de energia a partir do movimento das marés está pronto para ser instalado no País de Gales. Embora esteja sendo considerado um protótipo, o equipamento está na escala total prevista no projeto da empresa Tidal Energy Ltd.

O conceito de exploração da energia das marés é diferente da exploração da energia das ondas, embora ambas sejam formas de geração hidroelétrica. Como as marés são geradas pela influência gravitacional do Sol e da Lua sobre a Terra, o movimento cíclico dos oceanos que produz as marés é mais previsível e constante.

Pesando 150 toneladas, o equipamento tem a altura de um prédio de sete andares e pode gerar 400 kW girando lentamente conforme o deslocamento das marés. A baixa velocidade é um dos principais argumentos da empresa, que afirma que isto diminui o risco de impacto ambiental.

Além disso, a energia das marés é considerada verde e totalmente renovável.

Fazenda marinha

Turbina que explora energia das marés pronta para ser instalada 2

A turbina subaquática deverá funcionar por um período de testes de 12 meses, com a energia gerada já interligada à rede de distribuição. Se o teste for bem-sucedido e o equipamento se mostrar confiável, a empresa pretende instalar uma fazenda submarina de geradores com uma capacidade de 10 MW, suficiente para abastecer 10.000 residências.

O projeto da fazenda marinha é baseado na colocação de bases triangulares que se assentam por gravidade no fundo marinho, evitando a necessidade de perfurações. Isto reduz os custos de instalação e de manutenção.

Segundo a empresa, a colocação de três turbinas em uma única estrutura maximiza a energia média gerada, garantindo um fornecimento mais uniforme à rede.

Outra empresa está testando a exploração da energia das marés para geração de eletricidade desde 2007 na Irlanda do Norte, mas usando turbinas individuais fixadas no solo oceânico.

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Ceará possui a primeira usina de ondas da América Latina

30 DE JUNHO DE 2014 ]

Com orçamento estimado em R$ 18 milhões, o projeto já gera energia em modo experimental na região

Ceará possui a primeira usina de ondas da América Latina

Considerado uma fonte estratégica para todo o mundo e, principalmente, para o Brasil, o mar vem chamando a atenção de especialistas em energia, que já testam e implantam algumas alternativas de geração, como a usina de ondas.

Localizada no quebra-mar do Porto de Pecém, a 60km de Fortaleza, a usina de ondas é a primeira na América Latina responsável pela geração de energia elétrica por meio do movimento das ondas do mar. Com tecnologia 100% nacional, a estimativa é de que o equipamento de baixo impacto ambiental esteja completamente pronto para funcionar até o ano de 2020.

O projeto dos pesquisadores da Coordenação dos Programas de Pós-Graduação de Engenharia (COPPE), da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), é financiado pela Tractebel Energia, dentro do programa de P&D da Aneel, e conta com apoio do Governo do Estado do Ceará. O custo estimado é de R$ 18 milhões.

Deverão ser gerados 100 quilowatts (KW) para o abastecimento de energia do principal porto cearense. Ou seja, é possível abastecer cerca de 60 famílias.

Entenda o funcionamento

A Usina de Ondas traz como principal inovação a construção em módulos, o que permite a ampliação da capacidade.

Cada módulo é formado por um flutuador, um braço mecânico e uma bomba conectada a um circuito de água doce. A medida que as ondas passam, os flutuadores sobem e descem, o que aciona bombas hidráulicas, que fazem com que a água doce contida em um circuito fechado, no qual não há troca de líquido com o ambiente, circule em um local de alta pressão.

Essa água que sofre grande pressão vai para um acumulador, que tem água e ar comprimidos em uma câmara hiperbárica. Além das ondas, o mar oferece a possibilidade de geração de energia impulsionada pela movimentação das marés. De acordo com estudos, o Brasil tem condições de explorar todas essas fontes.

Estima-se que os 8 mil quilômetros de extensão litoral no Brasil podem receber usinas de ondas suficientes para gerar 87 gigawatts. Desse total, 20% seriam convertidos em energia elétrica, o que equivale a aproximadamente 17% da capacidade total instalada no País.

Confira o vídeo do projeto, divulgado pela Coppe UFRJ:

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Gerador linear converte diretamente movimento das ondas em eletricidade

30.06.2012 ]

Velocidade e ritmo

As ondas do mar são um recurso renovável e inesgotável, disponíveis em abundância em todo o planeta.

É por isso que há tanto interesse em utilizá-las para gerar eletricidade.

O grande desafio é converter as ondas do mar em energia elétrica de forma eficiente.

É difícil, por exemplo, compensar as velocidades relativamente baixas e os movimentos irregulares das ondas.

Pesquisadores da Universidade de Beira Interior, em Portugal, acreditam ter encontrado uma solução para superar os dois problemas.

Gerador linear

Os engenheiros portugueses projetaram um novo dispositivo de conversão de energia especificamente voltado para superar os dois inconvenientes – ou seja, a baixa velocidade e os movimentos irregulares das ondas.

O sistema consiste em uma boia ligada a um novo tipo de gerador, chamado gerador elétrico linear planar de relutância comutada, que fica submerso.

Esse gerador de nome complicado converte diretamente em eletricidade o movimento induzido pelas ondas que passam, que fazem o elemento flutuante subir e descer.

Maria do Rosário Calado e seus colegas afirmam que o novo gerador tem como vantagens uma alta densidade de potência e grande robustez.

Além disso, garantem eles, não há nenhum empecilho técnico para modelar e construir um protótipo em escala piloto.

Conversão direta

Quando a boia sobe, pelo passar de uma onda, o cabo que desce até o gerador puxa sua parte central.

Como o gerador tem um movimento linear – ao contrário dos geradores rotativos normais – o movimento da onda capturado pela boia não precisa ser convertido, evitando perdas.

Uma mola no fundo do gerador ajuda a puxar seu eixo central de volta à posição original, deixando-o pronto para o próximo ciclo.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

 

Hidroelétrica marinha: ondas de energia verde

Hidroelétrica marinhaComeçou a ser instalado nas costas das Ilhas Orkney, na Escócia, o primeiro protótipo em escala piloto de um novo conceito de geração de eletricidade limpa a partir das ondas do mar.

Energia das ondas

Existem várias tecnologias sendo desenvolvidas para gerar energia a partir do movimento das ondas e das marés. Mas a gigantesca máquina Oyster (ostra) utiliza em mecanismo hidráulico para transferir a energia mecânica das ondas para uma instalação em terra, onde essa energia mecânica da água é usada para gerar eletricidade.

O conceito do gerador Oyster foi desenvolvido pelo professor Trevor Whittaker, da Universidade de Belfast. O primeiro oscilador, de 18 metros de largura, está sendo instalado no projeto-piloto criado com o apoio da empresa Aquamarine Power.

O oscilador possui pistões em sua parte inferior que são acionados num e noutro sentido conforme as ondas vêm e vão. Esses pistões comprimem a água em seu interior que, sob pressão, passam por dutos subterrâneos, chegando até a usina em terra. Na usina, a água sob pressão é utilizada para movimentar os geradores hidroelétricos.

Projeto simples

Embora possa parecer complicado para quem está acostumado com represas, onde a água cai por gravidade diretamente sobre as pás dos geradores, o mecanismo do gerador hidroelétrico Oyster é mais simples e mais barato do que outros projetos para gerar energia a partir das ondas ou das marés.

A principal vantagem do sistema é o pequeno número de partes móveis, que deverão minimizar a necessidade de manutenção. Apenas o oscilador metálico e os pistões ficam sob a água. Pás, engrenagens e geradores, além de todo o circuito de potência para captura da eletricidade, ficam em terra, dentro da usina.

Segundo seu idealizador, o sistema é ideal para áreas com profundidades entre 12 e 16 metros e com grande fluxo direcional de ondas, permitindo que a usina gere energia de forma contínua na maior parte do tempo.

Potencial mundial

Os riscos ao meio ambiente são mínimos, o que é garantido pelo uso da água como fluido hidráulico, em vez de óleo, que poderia causar danos caso houvesse vazamentos. O sistema também é absolutamente silencioso e não afeta a paisagem.

Embora o conceito esteja em estágio inicial de desenvolvimento, os cientistas afirmam ter localizado áreas potencialmente favoráveis ao conceito Oyster em várias partes do mundo.

“Nossas modelagens por computador das regiões costeiras adequadas para esta tecnologia mostram que a Espanha, Portugal, Irlanda e Inglaterra são os candidatos naturais na Europa. Mas globalmente há um potencial gigantesco em áreas como a costa oeste dos Estados Unidos e as costas da África do Sul, da Austrália e do Chile,” disse o professor Whittaker.

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Primeira turbina de energia das marés é ligada

Uma alternativa real, pela primeira vez, colocou energia elétrica gerada pelas marés em uma rede nacional de alimentação.

A turbina de £10 milhões (de R$31,7 milhões), chamada de SeaGen está localizada no Norte da Irlanda e atualmente gera energia suficiente para abastecer 150 casas.

A turbina funciona como um gerador eólico subaquático e possui dois rotores que são propelidos por um dos fluxos de maré mais rápidos do mundo, com velocidade de até 8 nós, em Strangford Lough.

Ela está posicionada a cerca de 400m da costa e funcionará durante 20 horas por dia. Não há como produzir energia durante as mudanças de maré, pois a velocidade cai para apenas dois nós.

Quando estiver totalmente operacional a SeaGen irá gerar 1.2 megawatts de energia, fornecendo o suficiente para abastecer mil residências.

A energia das mares é criada pelo movimento relativo entre a Terra, o Sol e a Lua, que interage com forcas gravitacionais.

Apesar de ser uma forma mais cara de tecnologia para desenvolver, as marés são muito mais previsíveis do que energia solar ou eólica.

É um tipo importante de energia renovável que nunca havia assumido proporções e custos tão altos.

Se você está preocupado que as lâminas da turbina possam ‘liquidificar’ focas, e outros tipos de vida marinha comuns da região, não se preocupe; as lâminas gira a apenas 10 ou 15 revoluções por minuto, é difícil que sejam uma ameaça para os animais marinhos.

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Brasil deve ganhar primeira usina de ondas

Antônio Gois

A Coppe (Coordenação dos Programas de Pós-Graduação de Engenharia) da UFRJ mostrou ontem aos participantes do Seminário Internacional de Energia das Ondas como funcionará a primeira usina do Brasil a produzir energia a partir das ondas do mar, a ser instalada até o fim do ano no litoral do Ceará. O projeto foi desenvolvido pela Coppe e testado no Laboratório de Tecnologia Oceânica da instituição.

A usina, cuja licitação para construção pelo governo do Ceará deve ocorrer no mês que vem, gerará o equivalente a 500 kW, suficiente para abastecer 200 residências. Essa experiência servirá como um projeto piloto para desenvolver a capacidade do país de gerar energia por meio de ondas.

Estudos preliminares da Coppe estimam que o país poderá, no futuro, gerar a partir do oceano até 15% do total de energia consumida. O desafio neste momento, segundo o coordenador do projeto, Segen Estefen, é fazer com que seus custos diminuam.

A geração de energia por ondas ainda não é viável economicamente. Estefen afirma, no entanto, que o mesmo aconteceu com a tecnologia de exploração de petróleo em alto mar. No início, segundo o engenheiro, ela também era muito cara, mas foi se tornando viável à medida que os projetos foram levados adiante.

Uma das vantagens da usina de ondas é que ela tem um dos menores impactos ambientais conhecidos entre todas as formas de produção de energia já existentes. Isso porque se trata de uma fonte limpa de energia e não há necessidade de represar a água.

A usina funciona com a ajuda de blocos de concreto que ficam boiando em alto mar. Eles ficam presos à usina por meio de braços de aço com 25 metros de comprimento. Com o movimento das ondas, esses blocos também se movem e produzem força para bombear a água do mar para reservatórios dentro da usina.

Nesses reservatórios, a água chega com alta pressão e entra depois numa câmara que aumenta ainda mais essa pressão, fazendo com que o jato d’água saia do compartimento com uma força equivalente à de uma queda d’água de 500 metros de altura. Esse jato move uma turbina, que gera finalmente a energia.

Estefen afirma que o potencial de energia a ser gerado pelos oceanos no Brasil seria mais do que suficiente para abastecer todo o país. Ele explica, no entanto, que isso não é viável porque não se pode instalar essas usinas em todo o litoral brasileiro. “Ninguém imagina que uma usina vá ser construída no meio da praia de Copacabana. Esse potencial a ser explorado vai depender sempre de uma avaliação dos locais adequados para o funcionamento da usina”, explica o engenheiro.

Ele afirma que o local escolhido foi o litoral cearense porque, apesar de as ondas terem intensidade menor em comparação com outros pontos do Sudeste e Sul, a corrente de ventos faz com que as ondas sejam mais constantes. Segundo medições feita pela Coppe, as ondas do litoral cearense têm capacidade média de 7,7 kW por metro de onda.

Até o momento, Estefen afirma que já foram gastos R$ 775 mil no desenvolvimento dessa tecnologia. O projeto total, prevê ele, deve ficar inicialmente em R$ 3,5 milhões. A expectativa é que, uma vez colocada em prática, o país consiga desenvolver mais a tecnologia e chegar a um custo mais aceitável de geração por unidade de energia.

Fonte: http://www1.folha.uol.com.br

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