Imagens de cabeçalho aleatórias... Recarregue a sua página para ver mais!

Produção de electricidade a partir da água e do vento (Parte 3/5)

CENTRAIS GERADORAS DE ENERGIA ELÉCTRICA A PARTIR DAS ONDAS

Em grandes massas de água, onde o alcance é muito longo (o vento sopra sobre a superfície numa distância muito grande), a fricção entre o ar e a superfície da água origina pequenas ondulações que crescem para ondas e, finalmente, transformam-se em enfunamentos.
Estes enfunamentos medem tipicamente entre 1 e 3m desde a sua crista até à borda de água.
Com tempestades podem até exceder os 25m.
Estes enfunamentos oceânicos têm a capacidade de gerar energia eléctrica utilizável.

Como Funciona

Suponha uma câmara que é colocada perto de uma praia num mar turbulento. Esta câmara tem um buraco na sua parte de cima.
Se esta câmara estiver fixamente agarrada ao fundo de forma a não poder mover-se, nem para baixo nem para cima, os enfunamentos de água passando através dela originam que o nível de água dentro da câmara suba e desça.
A superfície no interior da câmara manter-se-á mais ou menos lisa (o nível é que sobe e desce).
Assim, se o ar é empurrado para fora da câmara e depois para dentro dela (através do seu buraco cimeiro).
Esse buraco contém uma turbina de ar, que roda à medida que o ar é empurrado para fora e para dentro da câmara.
Se a turbina estiver acoplada mecanicamente a um gerador eléctrico produz-se assim a energia eléctrica.

hidro3

Vantagens da Energia Produzida a partir das Ondas do Mar

– A turbulência dos oceanos é um recurso renovável
– Não produzem CO2, CO, NOx, SOx, partículas, contaminação dos solos, ou resíduos perigosos
– Um gerador eléctrico de ondas não é particularmente caro de instalar nem de manter
– São discretos. Mesmo que visíveis não interferem muito com a paisagem
– Se for correctamente projectado, não tem grande impacto na vida marinha

Limitações da Energia Produzida a partir das Ondas do Mar

– Quando a superfície do oceano está calma, o gerador deste tipo não consegue produzir energia eléctrica aproveitável
– Têm de ser cuidadosamente situados para minimizar os efeitos do ruído que produzem
– Devido à sua discrição podem ter efeitos nefastos nas embarcações navegantes, devendo pois ser bem assinalados nos mapas e, no local, através de bóias.

Janeiro 19, 2010   Não há comentários

Produção de electricidade a partir da água e do vento (Parte 2/5)

ENERGIA ELÉCTRICA A PARTIR DAS MARÉS OCEÂNICAS

A Barragem de Maré

Uma barragem de maré faz lembrar uma pequena barragem com comportas que podem ser fechadas ou abertas, permitindo que uma quantidade de água flua entre massas de água a alturas diferentes.
Esse fluxo vai operar uma turbina de água que está mecanicamente acoplada a um gerador eléctrico.

hidro2

Diagrama funcional simplificado de um sistema de grandes dimensões que produz energia eléctrica a partir duma barragem de marés oceânicas.

À medida que a maré sobe, a bacia é cheia através de um grande canal (não é mostrado na figura) até que atinge o seu ponto máximo (mais elevado).
As comportas estão fechadas durante esta fase, e as turbinas estão paradas.
Quando a maré está totalmente cheia, a elevação da superfície da água na bacia é a mesma que o nível da água fora da bacia.
Nessa altura a maré começa a vazar (baixar), e a bacia actua como um reservatório.
As comportas são abertas e a água flui pela turbina, actuando o gerador.
Quando a maré atinge o seu ponto mais baixo, à medida que o nível do oceano começa de novo a subir, o nível de água da bacia e fora dela tornam-se iguais. Então as comportas são novamente fechadas, a turbina pára, e a bacia começa de novo a encher à medida que a maré enche.

Há a possibilidade de aproveitar também a baixa da maré para produzir energia mas isso implica uma duplicação do sistema, logo também dos custos.

A Turbina de Maré

É muito parecida com a turbina eólica, que veremos.
A turbina, e o seu suporte, são fixos ao fundo do oceano.
É possível ter muitas turbinas criando uma quinta de marés, sendo que cada turbina está ligada ao seu gerador.
Todo o sistema está debaixo da superfície do mar, pelo que não é visível acima dele.
As correntes oceânicas viajam a uma velocidade inferior que os ventos atmosféricos, mas a água é centenas de vezes mais densa que o ar, pelo que produz uma força muito maior por unidade de área nas pás da turbina.
Por esta razão, as turbinas de maré são muito menores que as turbinas eólicas.

Vantagens da Energia Eléctrica gerada pelas Marés

– As marés são recursos renováveis, confiáveis e previsíveis
– Num local com uma diferença significativa entre a maré alta e a maré baixa, … para produzir energia eléctrica numa base consistente
– Tal como os sistemas hidroeléctricos, não produzem CO2, CO, NO8, SO8, partículas, contaminação dos solos, ou resíduos perigosos
– Os sistemas de geração de energia eléctrica a partir das marés são exóticos para muitas pessoas, pelo que se podem também aproveitar para fins turísticos
– Uma barragem de maré pode ser aproveitada como ponte para uma auto-estrada ou caminho-de-ferro circundando uma baía ou estuário
A manutenção deste tipo de sistema não é difícil. As turbinas duram cerca de 30 anos e a barragem é simples de fazer. Contudo, o custo inicial é alto.
– As turbinas de maré ficam inteiramente debaixo da superfície do mar. Se forem colocadas a profundidade suficiente não causarão problemas para a circulação de navios de transporte

Limitações das Centrais de Marés

– A instalação de uma barragem de maré é cara. Contudo, uma vez instalada, a sua manutenção é relativamente fácil
– As turbinas de maré podem ser difíceis de instalar, porque os melhores sítios para a produção de energia são frequentemente…
– Podem ter efeitos negativos na fauna marinha da zona. Peixes de grande dimensão, tartarugas e mamíferos marinhos podem ser mortos pelas turbinas, além de que eles próprios podem danificar as turbinas.

Janeiro 12, 2010   Não há comentários

Produção de electricidade a partir da água e do vento (Parte 1/5)

ELECTRICIDADE A PARTIR DA ÁGUA E DO VENTO

Centrais Hidroeléctricas de Média e Grande Dimensão

Existem três tipos de centrais hidroeléctricas.
Para cada caso, a melhor tecnologia a empregar depende:
– Da natureza do terreno;
– Das necessidades presentes e futuras de electricidade;
– Dos efeitos da central nas plantas e animais, na qualidade da água, na agricultura e, sobretudo, na qualidade de vida.

Represa
Uma central hidroeléctrica de represa consiste numa barragem e num reservatório.
Este tipo de central funciona melhor em terreno montanhoso, onde grandes barragens podem ser construídas e grandes reservatórios podem ser mantidos cheios.

A energia potencial disponível no reservatório depende da massa de água que ele contém, assim como da profundidade da mesma.

hidro1

Diagrama funcional simplificado de um grande sistema que gera a sua energia a partir da água na represa.

Desvio
Numa hidroeléctrica de desvio, uma porção da água de um rio é canalizada através de um canal ou de um pipeline e essa água vai depois servir para fazer rodar uma turbina.
Neste caso não é necessária uma barragem.
Este tipo de central é mais indicado em locais em que o leito de um rio tem uma inclinação descendente considerável.
A localização ideal é perto de uma queda de água ou cachoeira.
A grande vantagem deste tipo de hidroeléctrica é o facto de, por ausência da barragem, o impacto no ambiente ser muito menor do que no caso da central de represa.

Este tipo de sistemas de pequena ou média dimensão pode ser utilizado perto de locais em que o rio corra com alguma velocidade, com a função de fornecer energia eléctrica a habitações individuais.

Armazenamento por Bombagem
Uma central hidroeléctrica de bombagem possui dois ou mais reservatórios a alturas diferentes.
Quando há pouca procura de electricidade (de madrugada) por parte dos consumidores da região servida pela central, o excesso de potência disponível na central é usado para bombear água do reservatório inferior para o(s) superior(es).
Quando a procura aumenta, a energia potencial armazenada nos reservatórios superiores é libertada. A água cai do reservatório superior de forma controlada, passa através de tubos que a conduzem a turbinas que ela põe a rodar dando origem à geração de energia eléctrica.

Este tipo de sistema requer barragem para guardar a água nos reservatórios.
Essas barragens são habitualmente menores do que nas de represa.
Este tipo de hidroeléctrica é geralmente encontrado em zona em que o terreno é acidentado, tendo de haver uma diferença significativa entre as alturas dos reservatórios.

Vantagens das Hidroeléctricas
– Não geram CO2, CO, NO8, SO8, partículas, contaminação dos terrenos, ou desperdícios.
– A água é uma fonte renovável de energia, desde que o leito do rio não seque. O ciclo hidrológico encarrega-se de repor a energia potencial através da chuva
– A energia eléctrica produzida pode ser controlada alterando o volume de água que se deixa passar por unidade de tempo
– Os reservatórios criados pelas hidroeléctricas de represa ou de bombagem podem ser usadas para fins recreativos
– Os reservatórios criados pelas centrais de represa são geralmente limpos, porque as impurezas vão para o fundo. Podem ser geralmente fonte de água para beber, tomar banho, lavar ou irrigar.

Limitações das Centrais Hidroeléctricas
– Os grandes reservatórios inundam os terrenos que poderiam ser usados para outras coisas, para além de provocarem deslocações de pessoas, ressentimentos e perdas económicas.
– Se uma barragem avaria numa grande central de represa, uma inundação catastrófica ocorrerá certamente a jusante dessa barragem
– Uma seca prolongada pode ter um impacto severo, ou até uma paragem, na capacidade de produção de energia eléctrica
Uma barragem pode causar níveis de oxigénio dissolvido baixo porque traz um caudal/fluxo de rio normal para uma paragem quase completa. Isto pode matar os peixes e afectar a vida das plantas à sua volta.

Hidroeléctrica de Pequena Dimensão
Uma hidroeléctrica de pequena dimensão pode ser configurada de três formas:
Isolada
Interactiva com baterias
Interactiva sem baterias

Uma Isolada utiliza bancos de baterias recarregáveis para armazenar alguma ou toda a energia fornecida pela turbina de água.
As baterias suplementam a potência da turbina, e podem fornecer energia mesmo que a turbina deixe de funcionar.

Um sistema Interactivo com baterias usa a companhia fornecedora de electricidade, em vez da turbina, para manter as baterias carregadas.

Num sistema Interactivo sem baterias, a energia em excesso é vendida à companhia durante as alturas em que não é necessária, e é comprada energia da companhia quando a necessidade de energia supera a que pode ser produzida pela turbina.

Vantagens da Hidroeléctricas de Pequena-Escala
– Reduzem a dependência das companhias fornecedoras de energia eléctrica
– O fluxo de água é contínuo, pelo que é mais regular do que as fontes solar e eólica
– São não poluidoras

Limitações das Hidroeléctricas de Pequena-Escala
– Poucas pessoas vivem em propriedades onde passam curso de água que forneçam energia suficiente para alimentar uma hidroeléctrica
– Um pequeno caudal pode secar ou gelar periodicamente, ficando o sistema em baixo
– Uma turbina a água requer uma quantidade considerável de massa de água, além de uma queda vertical significativa, o que pode originar a necessidade de construção de uma pequena barragem
– O custo de instalação de um sistema deste tipo é considerável. Demorará muito tempo de funcionamento para se pagar a si próprio e os ganhos que se obtêm podem não compensar esse investimento inicial.

Janeiro 6, 2010   Não há comentários