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Fontes de Energia 2018/01 ENERGIA DAS ONDAS Caio Eduardo [email protected]; Diego Teixeira Prediger [email protected]; Marilia Ferreira [email protected]; Matheus Fontenele [email protected] Victor Munhoz [email protected]

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Fontes de Energia 2018/01

ENERGIA DAS ONDASCaio Eduardo

[email protected];

Diego Teixeira Prediger

[email protected];

Marilia Ferreira

[email protected];

Matheus Fontenele

[email protected]

Victor Munhoz

[email protected]

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Índice

● Introdução

● Definição

● Potencial

● Exemplos

● Futuro

● Conclusão

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Introdução

● Definição

● Potencial

● Exemplos

● Futuro

● Conclusão

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Definição

Energia dos Oceanos

● Aproveitamento

● ONDAS ➨ Energia Potencial (Δh)

● Marés ➨ Energia Potencial (Δh)

● Gradiente Térmico ➨ Energia Térmica (ΔT)

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Fontes Primárias e Secundárias

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Formação Energia das Ondas

FONTES PRIMÁRIAS

➨ SOLAR

➨ GRAVITACIONAL

EÓLICA + Marés + Correntes Marítimas ➨ Superfície

ONDAS

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Energia das Ondas

Centro de Massa ➨ Δh ➨ Ep

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)

Ep = ρ . g . L . λ . h²/4

P = Ep . υ

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Perfil Senoidal Onda

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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.

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Potencial Local - Mundo (kW/m)

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Potencial Local - Mundo (qualitativo)

Fonte: http://mrspepplerchemistry.wikispaces.com/Wave+Power+pg.+5

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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°.

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Potencial por Frente de Onda

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RNA

y(t)=f(y(t-1),y(t-2),...,y(t-nty),u(t-1),u(t-2),u(-ntu))

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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.

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Costa Brasileira

Tabela - Potencial energético teórico por regiões do Brasil.

Fonte: ENERGIAS RENOVÁVEIS E SUSTENTABILIDADE, 2012

Região Potência (GW)

Norte (marés) 27

Nordeste (ondas) 22

Sudeste (ondas) 30

Sul (ondas) 35

Total 114

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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/

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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.

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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.

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Esquema Sistemas de

Aproveitamento de Energia

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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

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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.

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Copacabana - near shore

Fonte: Divulgação Coppe/UFRJ

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Pecém - onshore

Foto:www.fenatema.org.br/noticia/primeira-usina-de-ondas-da-america-latina-ja-gera-energia-no-ceara/5162

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Conclusão

Intermitência de geração

Geração distante do consumo - geração x distribuição

Energia Renovável com Potencial de Geração inexplorado

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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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● BUARQUE, Beatriz. O BRASIL avança nos testes com a energia das ondas ou ondomotriz. Unido.

Disponível em: <http://www.renenergyobservatory.org/br/single-news/ondomotriz.html>. Acesso em:

20/05/2018.

● CEARÁ possui a primeira usina de ondas da América Latina. Pensamento Verde, Jun 30, 2014.

Disponível em: <http://www.pensamentoverde.com.br/economia-verde/ceara-possui-primeira-usina-

de-ondas-da-america-latina/>. Acesso em: 19/05/2018.

● DANTAS, Carlos Eduardo Barretto. Estudo dos conversores de energia ondomotriz em energia

elétrica. Brasília: Jun 26, 2015. Disponível em:

<://bdm.unb.bhttpr/bitstream/10483/11577/1/2015_CarlosEduardoBarrettoDantas.pdf>. Acesso em:

15/05/2018.

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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-do-

mar-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/ambiente-

se/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.

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Obrigado pela atenção