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O USO DE TURBINAS HIDROCINÉTICAS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA: EXPERIÊNCIAS NA AMAZÔNIA

O USO DE TURBINAS HIDROCINÉTICAS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA: EXPERIÊNCIAS NA AMAZÔNIA. Marcio Nirlando Gomes Lopes. SUMÁRIO. INTRODUÇÃO FUNCIONAMENTO CARACTERÍSTICAS EXPERIÊNCIAS NA AMAZÔNIA VANTAGENS/DESVANTAGENS PERSPECTIVAS FUTURAS REFERÊNCIAS. INTRODUÇÃO.

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O USO DE TURBINAS HIDROCINÉTICAS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA: EXPERIÊNCIAS NA AMAZÔNIA

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  1. O USO DE TURBINAS HIDROCINÉTICAS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA: EXPERIÊNCIAS NA AMAZÔNIA Marcio Nirlando Gomes Lopes

  2. SUMÁRIO • INTRODUÇÃO • FUNCIONAMENTO • CARACTERÍSTICAS • EXPERIÊNCIAS NA AMAZÔNIA • VANTAGENS/DESVANTAGENS • PERSPECTIVAS FUTURAS • REFERÊNCIAS

  3. INTRODUÇÃO • Fonte energética para comunidades isoladas. • Comunidades remotas não viabilizam a implantação de sistemas de provimento de energia elétrica. • Recursos naturais abundantes na Amazônia: Sol, biomassa e água. • Amazônia: maior bacia fluvial do mundo (25% água doce do planeta). • Até 2001, 18,45% de domicílios não atendidos pelo fornecimento de energia elétrica convencional. • Programa Luz para Todos (2004). • Região Norte: 44% do potencial hidráulico nacional (ANEEL).

  4. FUNCIONAMENTO A água passa por uma hélice e o movimento das pás gera energia mecânica, que é convertida em eletricidade em um pequeno reator acoplado ao equipamento. Um cabo leva a energia ao local desejado.

  5. CARACTERÍSTICAS Rio Rhine St. Goar - Alemanha

  6. CARACTERÍSTICAS EUA – rio Mississipi Capacidade de 100 kW (2009 a 2012)

  7. CARACTERÍSTICAS Amazonas - Rio Uatumã 21 km jusante Balbina

  8. PRÉ-REQUISITOS • Rios perenes; • Profundidade  1 m; • Velocidade  1,5 m/s.

  9. TURBINA GERAÇÃO 1 (1995) • Rotor axial de duas pás; • Grade cônica de proteção frontal; • Estator com pás diretrizes; • Melhor funcionamento: 1,5 kW • seis pás • velocidade de 2 m/s • 80 cm diâmetro

  10. TURBINA HIDROCINÉTICA – Rio Corrente – Correntina/BA (2005)

  11. TURBINA HIDROCINÉTICA 1 kW – Rio Corrente – Correntina/BA (1995-2005)

  12. PREMISSAS • Evolução tecnológica do projeto hidrodinâmico, baseada no uso intensivo de técnicas de simulação numérica e ensaio de modelo reduzido. • Desenvolvimento de um modelo compacto, de baixo custo que permitisse seu transporte para regiões remotas e a fácil instalação de unidades; • Redução de custo através do uso de materiais plásticos e layout funcional; • Avaliação da sustentabilidade do uso de tal tecnologia, comparativamente com alternativas renováveis para a região.

  13. TURBINA GERAÇÃO 2 (2005) • Emprego de um difusor cônico para desacelerar o escoamento na saída da turbina, criando uma região de baixa pressão, aumentando a velocidade de escoamento na entrada e o coeficiente de potência da máquina. • Como desvantagem, aumentou o tamanho da máquina e restringiu o uso em rios menos profundos que 2 metros.

  14. TURBINA HIDROCINÉTICA 2 kW – Rio Corrente – Correntina/BA (2005)

  15. Fonte: Els et al. 2004.

  16. TURBINA HIDROCINÉTICA 1 kW – Rio Caranã – Mazagão/AP (2006)

  17. TURBINA HIDROCINÉTICA 1 kW – Rio Caranã – Mazagão/AP (2006)

  18. TURBINA HIDROCINÉTICA 1 kW – Rio Caranã – Mazagão/AP (2006)

  19. TURBINA GERAÇÃO 3 (2005) • Máquina axial livre com difusor mais compacta, portátil e com desempenho melhorado. • A superfície interna da carcaça perfilada age como um difusor, reduzindo a pressão na saída. • O gerador foi integrado ao núcleo, formando um conjunto com o rotor.

  20. TURBINA GERAÇÃO 3 (2005)

  21. TURBINA GERAÇÃO 3 (2005)

  22. VANTAGENS • Reduzido impacto ambiental; • Não necessita de grandes obras para funcionar; • Não oferece risco aos peixes; • Alta durabilidade ~ 30 anos; • Baixo custo de manutenção.

  23. DESVANTAGENS • Relativa pequena capacidade de geração de energia; • Fabricação nacional de turbinas é praticamente artesanal; • Muitas especificações técnicas são específicas para correntes marinhas; • Peso.

  24. PERSPECTIVAS FUTURAS • Desenvolvimento de novas máquinas com menor peso, porém mantendo a capacidade de geração; • Fomento à fabricação nacional de turbinas em escala industrial; • Aperfeiçoamento da eficiência das máquinas.

  25. REFERÊNCIAS http://hgenergy.com/index.php/projects/hastings-project/ http://www.ksb.com/ksb-en/Press/Press-Releases/9532/river-turbine.html http://www.eln.gov.br/opencms/opencms/modulos/noticia/noticia_0167.html?uri=/index.html http://revistapesquisa.fapesp.br/2003/11/01/a-forca-da-correnteza/ http://www.iepa.ap.gov.br/meteorologia/atuacao.php VAN ELS, R. H. 2008. Sustentabilidade de Projetos de Implementação de Aproveitamentos Hidroenergéticos em Comunidades Tradicionais na Amazônia: Casos no Suriname e Amapá. Tese de Doutorado. UNB. Brasília-DF. 2008. Revista P&D. n. 2, novembro 2007. ISSN 1981-9803. Tiago Filho et al. 2008. Pequenos aproveitamentos hidroelétricos. Brasília-DF. Ministério de Minas e Energia. 2008. Vaz, D. A. Projeto de rotores hidrocinéticos de eixo horizontal adaptados às condições dos rios Amazônicos. Dissertação de mestrado. UFPA. Belém-PA. 2011.

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