Equipamento solar portátil e de baixo custo para gerar eletricidade

Por Thiago Romero

Um equipamento portátil e de baixo custo que utiliza a luz solar para gerar eletricidade em locais isolados foi um dos destaques da 19ª edição da ExpoMecPlena, exposição dos projetos de formatura do curso de Engenharia Mecânica do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI), no dia 14 de dezembro, em São Bernardo do Campo.

Batizado de TermoSolar, o gerador é formado por um sistema mecânico ligado a dois eixos de movimentação independentes, em que coletores solares instalados em uma placa de formato parabólico rastreiam o céu em busca do Sol. Um sistema eletrônico comandado por sensores acompanha as diferenças de luminosidade, fazendo com que o foco do coletor fique sempre apontado para a região com mais intensidade de luz.

“A grande vantagem do conceito é o aproveitamento integral da energia solar. Por acompanhar a movimentação do Sol durante todo o dia, o aparelho sempre absorve a insolação direta, reduzindo o desperdício de energia”, disse à Agência FAPESP Felipe Volles, um dos autores do projeto, que também contou com a participação dos formandos Felippe Martins e Eduardo Welzl.

Como a captação de energia muda de acordo com a intensidade da luz solar, os estudantes fizeram uma estimativa anual das radiações solares na cidade de São Bernardo do Campo (SP), com base em mapas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), para calcular a capacidade do protótipo.

“A energia gerada pelo TermoSolar em sua capacidade total é capaz de manter ligada uma lâmpada de 25 watts por 18 horas, um televisor de 14 polegadas por seis horas ou um microcomputador por duas horas”, disse Volles. Ele reconhece que a capacidade do equipamento ainda é pequena, mas que pode ser aumentada por meio de uma adaptação industrial.

Segundo Volles, todos os dispositivos utilizados no protótipo foram desenvolvidos na FEI, com exceção dos sensores que comandam a movimentação do coletor e da bateria automotiva, que foi acoplada ao gerador e permite o armazenamento da energia captada para uso noturno.

Entre as aplicações possíveis do gerador, que pesa apenas 20 quilos, está o fornecimento de energia elétrica para abastecer centros de coleta de dados em locais isolados, expedições cientificas em florestas, montanhas, desertos e em alto mar. De acordo com as estimativas feitas pelos autores, o TermoSolar custaria cerca de R$ 1,2 mil se fosse produzido em larga escala.

Fonte: http://www.agencia.fapesp.br

log_pir_47

.

Gostou? Então Curta nossa página no Facebook.

eu_47 Seja amigo do autor do site no Facebook, e esteja sempre antenado em assuntos interessantes como este.

Eletricidade da biomassa ( 22.06.2007 )

Por Thiago Romero

Agência FAPESP – Cascas de árvores, caroços de açaí e lascas de madeira de cedro são alguns tipos de resíduos vegetais testados e aprovados para serem transformados em energia elétrica por um gaseificador desenvolvido na Universidade de Brasília (UnB). O equipamento foi apresentado a representantes do Departamento de Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia (MME), no dia 15 de junho, e será usado no programa Luz para Todos.

Chamado de gaseificador downdraft estratificado, o equipamento é composto de um cilindro de cimento refratário de 1 metro de altura, no qual a biomassa é inserida por uma abertura superior. O gás gerado pela queima desses resíduos passa por um processo de pós-tratamento para a separação de material particulado e, em seguida, alimenta um pequeno motor que aciona e mantém em operação um gerador de energia elétrica.

O sistema foi desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Engenharia Mecânica (ENM) e do Centro de Desenvolvimento Sustentável (CDS) da UnB, coordenados pelos professores Armando Caldeira e Carlos Alberto Gurgel.

“O gás é automaticamente sugado pelo motor, que começa a funcionar acoplado ao gerador. A vibração do motor é então transferida para o gerador que, após ser agitado em alta freqüência, consegue manter o sistema homogêneo para a geração de eletricidade. O gás substitui a maior parte do combustível fóssil do motor”, disse Gurgel à Agência FAPESP.

Segundo o professor do ENM, com base em cálculos realizados no Laboratório de Energia e Ambiente, se o mesmo gerador utilizado pelo equipamento fosse acoplado somente a um motor que utilizasse 100% do diesel disponível, seria possível gerar até 7,5 quilowatts-hora (kWh).

“No nosso equipamento, o motor é regulado para utilizar apenas 15% do óleo diesel original. O restante da operação é feito com o gás da biomassa. Considerando as perdas no processo de queima dos resíduos vegetais, o sistema é capaz de gerar praticamente a mesma quantidade de energia: 6 kWh”, explica o professor.

Luz para Todos

A primeira unidade do equipamento será instalada até o fim de julho em uma comunidade no município de Correntina, interior da Bahia, e terá capacidade de 5 kWh. Hoje, essa comunidade tem cerca de dez famílias e vive com apenas 1 kWh, o que é suficiente para atender apenas a casa da liderança.

“Com 5 kWh, a comunidade como um todo poderá ser atendida em usos mais básicos, como em pequenos pontos de luz nas residências ou em uma geladeira centralizada que abasteça várias famílias, por exemplo”, disse Gurgel. Com o surgimento de novas demandas pelos habitantes da comunidade, os pesquisadores deverão planejar novos pontos de energia.

Apesar de inicialmente ter sido planejada para atender à demanda de 5 kWh da comunidade de Correntina, o professor da ENM aponta que a tecnologia desenvolvida para o gaseificador permite gerar até 30 kWh, o suficiente para abastecer cerca de cem famílias com cinco pessoas cada, no padrão do programa Luz para Todos.

“O sistema de gaseificação é extremamente simples e não tem nenhum componente tecnológico que não possa ser fabricado no Brasil”, disse Gurgel. As pesquisas têm apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnlógico (CNPq), das Centrais Elétricas do Norte do Brasil (Eletronorte) e do Ministério de Minas e Energia (MME).

Criado em 2004 pelo governo federal, o Programa Nacional de Universalização do Acesso e Uso da Energia Elétrica (Luz para Todos), tem o objetivo de levar energia elétrica para regiões isoladas do país, especialmente para a população rural, contribuindo para o aumento da renda familiar.

Fonte: http://www.agencia.fapesp.br/boletim_dentro.php?id=7328

Cerâmica termoelétrica gera eletricidade a partir do calor

010115050622-termoeletrico_2Cientistas do Instituto Nacional de Ciências e Tecnologias Industriais Avançadas do Japão, conseguiram construir um módulo capaz de converter calor em energia elétrica. O módulo de conversão termoelétrica é feito totalmente de material cerâmico. Os cientistas conseguiram eliminar totalmente a degradação normalmente associada a este tipo de material, causada pela oxidação.

Cientistas norte-americanos anunciaram recentemente a criação de um material termoelétrico, mas construído à base de nanofios (veja Materiais termoelétricos transformam radiador do carro em gerador de energia).

Embora já existam cerâmicas capazes de transformar calor em eletricidade, elas não chegaram ainda ao mercado devido a um sério problema de durabilidade: a oxidação faz com que elas deixem de funcionar muito rapidamente.

Já a nova cerâmica sintetizada pelos cientistas japoneses mantém seu desempenho mesmo sob operação em ar ambiente a 800° C. Além disso, ela não utiliza em sua composição materiais tóxicos ou metais raros, que poderiam inviabilizar sua utilização prática ou sua viabilidade econômica.

Módulos termoelétricos construídos com a nova cerâmica poderão ser utilizados em incineradores, fornos industriais, motores de automóveis e em qualquer outra fonte que libere calor como resultado de sua operação normal. Ao invés de desperdiçar esse calor excedente, ele poderá então ser transformado em energia elétrica.

Além disso, módulos portáteis poderão ser muito úteis em áreas de desastres ambientais, onde a infraestrutura de energia normalmente é destruída e de difícil recuperação; mas fontes de calor são sempre fáceis de serem criadas rapidamente.

Os módulos geradores termoelétricos são inteiramente cerâmicos, não possuindo partes móveis e efetuando a conversão direta de calor em eletricidade.

A cerâmica é feita de óxidos de tipos P e N, conectados alternadamente em série. Cada módulo é capaz de gerar 100 mV. O maior desafio para os pesquisadores foi criar conexões que permitissem a ligação de vários desses módulos para a geração de quantidades úteis de energia.

Por exemplo, para se fabricar um módulo de 4 Volts, ideal para o recarregamento de telefones celulares, é necessário a construção de 80 junções entre módulos. Qualquer problema em uma dessas junções pode reduzir a quantidade disponível de energia. A unidade mostrada na foto gera 10 W de potência quando operando com um lado quente a 800° C e um lado frio a 300 °C.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010115050622

log_pir_47

.

 Gostou? Então Curta nossa página no Facebook.

eu_47 Seja amigo do autor do site no Facebook, e esteja sempre antenado em assuntos interessantes como este.

Células solares começam a ser produzidas por impressão jato de tinta ( 07.03.2008 )

A empresa emergente Konarka anunciou ter conseguido viabilizar a primeira produção comercial de células solares orgânicas por meio de impressão por jato de tinta.

Tintas especiais

A impressão por jato de tinta é uma técnica já bastante utilizada para a deposição controlada de soluções sobre diversos tipos de substratos. Ao invés das tintas das conhecidas impressoras domésticas, essas técnicas utilizam tintas especiais, que podem ser condutoras, semicondutoras ou até mesmo soluções biológicas.

As células fotovoltaicas tradicionais são fabricadas da mesma forma que os processadores de computador. Isso inclui materiais caros e salas limpas, livres de qualquer contaminação. Esses são os grandes responsáveis pelo seu alto preço, que tem inviabilizado a concorrência da energia solar com outras fontes alternativas de energia.

Células solares de heterojunção

Já a técnica de impressão fabrica as chamadas células solares de heterojunção em um ambiente industrial comum. Além disso, a deposição das tintas orgânicas pode ser feita em substratos de grandes tamanhos e em produção contínua na forma de rolos. As células fotovoltaicas tradicionais são construídas em pequenos lotes, sobre pastilhas de silício circulares de tamanhos reduzidos.

As células orgânicas impressas, contudo, não têm a mesma eficiência que as células solares de silício. Elas deverão encontrar mercados em nichos de baixa exigência de energia, como na alimentação de sensores ou de lâmpadas auxiliares.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=celulas-solares-comecam-a-ser-produzidas-por-impressao-jato-de-tinta&id=010115080307

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

log_pir_47

.

 Gostou? Então Curta nossa página no Facebook.

eu_47 Seja amigo do autor do site no Facebook, e esteja sempre antenado em assuntos interessantes como este.

Calor vira som que vira eletricidade ( 14-06-2007 )

Agência FAPESP – Um grupo de físicos da Universidade de Utah, nos Estados Unidos, desenvolveu pequenos dispositivos que transformam calor em som e, em seguida, em eletricidade. Os pesquisadores destacam o potencial da tecnologia, que poderá ter diversas aplicações.

“Trata-se de uma nova fonte de energia renovável a partir do calor dissipado. Estamos convertendo calor desperdiçado em eletricidade de modo eficiente”, disse Orest Symko, coordenador do projeto de pesquisa. Os dispositivos construídos pelo professor e sua equipe foram apresentados no dia 8, na reunião anual da Sociedade Acústica Norte-Americana, em Salt Lake City.

Para converter calor em som, os pesquisadores desenvolveram equipamentos termoacústicos. Em seguida, converteram som em eletricidade por meio de dispositivos piezoelétricos, que reagem em resposta a pressão – como de ondas sonoras –, gerando correntes elétricas.

O desafio seguinte para o grupo de Symko foi integrar as duas etapas em um único equipamento e diminuir suas dimensões. O resultado são pequenos aparelhos, contidos em ressonadores cilíndricos, que cabem na palma da mão.

Quando o ressonador é estimulado – com fósforos ou isqueiro, por exemplo –, o calor aumenta até que o ar produzido resulte em uma emissão sonora em uma freqüência determinada. Em seguida, as ondas sonoras comprimem o dispositivo piezoelétrico, produzindo uma corrente. Segundo Symko, o processo é similar ao que ocorre quando se bate com o nervo do cotovelo em uma mesa, produzindo dor a partir de um impulso.

O objetivo dos cientistas é testar os equipamentos em breve para a geração de eletricidade em uma base militar e em uma estação elétrica na Universidade de Utah.

“O estudo é financiado pelo Exército, que tem grande interesse em encontrar usos para o calor dissipado de seus radares, assim como produzir uma fonte portátil de eletricidade que possa ser usada em campos de batalha para alimentar equipamentos eletrônicos”, disse Symko.

Segundo o cientista, a tecnologia poderá se tornar, em um prazo de dois anos, uma alternativa viável para células fotovoltaicas na conversão de luz solar em eletricidade. Outra aplicação estaria em dispositivos para dissipar o calor em computadores – que geram cada vez mais calor à medida que seus componentes eletrônicos se tornam mais complexos.

Fonte: http://www.agencia.fapesp.br/boletim_dentro.php?id=7287

Turbina ecológica produz energia com correnteza de rios

Ana Paula Corradini

Uma empresa americana começará a testar neste mês uma nova maneira de produzir energia hidrelétrica: o uso de turbinas de aço que mais parecem moinhos de vento, mas movidas pela corrente de rios e de marés. O projeto da Verdant Power não requer a construção de represas e pode ser implementado em rios de planície, sem desníveis. Um dos interesses da companhia é instalar as turbinas também no Rio Amazonas e seus afluentes.

De acordo com Trey Taylor, presidente da empresa, cerca de 80 milhões de pessoas nos Estados Unidos (onde 80% da energia é produzida por usinas hidrelétricas) tiveram de se mudar por causa da construção de represas desde a década de 1950. “As turbinas podem finalmente acabar com o surgimento de “refugiados” ambientais”, disse Taylor à Folha. O projeto piloto terá um teste no próximo mês no East River, a leste da ilha de Manhattan, na cidade de Nova York.

Para começar, serão instaladas seis turbinas de cinco metros de comprimento e 35 quilowatts de potência cada, presas ao fundo do rio, mas o plano é criar um campo de 200 turbinas, que deverão produzir 10 megawatts de energia elétrica. “Elas ficam fora dos canais de navegação ou são instaladas nos trechos mais fundos dos rios, para evitar acidentes”, explica Taylor.

Projetos semelhantes devem ser desenvolvidos no Rio Lawrence, no Canadá, e também no litoral da Califórnia. Há também planos para levar a tecnologia à Escócia e à Índia, para aproveitar a energia das marés. Não existe ainda um projeto propriamente dito para a Bacia Amazônica. “Tivemos apenas conversas informais com o governo brasileiro e também com empresas locais que poderiam instalar o sistema”, explica Douglas Freburg, presidente da Todo Trading, associada da Verdant Power.

Os requisitos para a instalação das turbinas não são muitos: basta que o rio tenha pelo menos seis metros de profundidade e uma corrente com velocidade mínima de 1,5 metro por segundo.

Para Philip Fearnside, pesquisador do departamento de ecologia do Inpa (Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia), a proposta é bem vinda, mas é preciso testar as turbinas nos rios amazônicos. “O Inpa já tentou colocar em prática um projeto parecido no final de década de 70, o “cata-água”, mas teve problemas com as plantas aquáticas enroscadas nas turbinas, que exigiam manutenção constante”, explica.

Teoricamente, as turbinas não oferecem riscos para peixes e outros animais aquáticos: “As hélices giram a 32 rotações por minuto e completam um pouco mais de uma volta a cada 2 segundos, produzindo uma pressão que naturalmente empurra os animais para longe”, explica Taylor, “Além disso, há espaço suficiente para que eles nadem em volta das turbinas”.

No East River, por exemplo, elas devem ficar a 9 metros umas das outras, e a primeira fileira se localizará a 30 metros da segunda. “O comportamento dos peixes não deve variar muito de rio para rio, mas é preciso testar primeiro para avaliar os riscos reais”, afirma Fearnside, do Inpa.

Miniusinas

Para as empresas, outro grande trunfo do projeto é a possibilidade de criar “miniusinas” hidrelétricas para populações ribeirinhas e substituir os poluentes e ineficientes geradores movidos a diesel. A eletricidade produzida localmente poderia ser usada para irrigação, obtenção de água potável ou mesmo para produção de hidrogênio por meio da eletrólise. “Tudo isso pode ser feito sem a necessidade de uma grande estrutura ou cabos de transmissão”, explica Freburg.

Hoje, cada turbina custa US$ 2.500 por quilowatt –as do East River saíram por US$ 87.500 cada–, mas Freburg afirma que o custo deve baixar com o tempo. No Brasil, as turbinas poderiam ser produzidas pela indústria local e dar um incentivo à economia.

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

log_pir_47

.

Gostou? Então Curta nossa página no Facebook.

eu_47 Seja amigo do autor do site no Facebook, e esteja sempre antenado em assuntos interessantes como este.