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Estudos da UERJ Testam Fontes Alternativas de Energia Elétrica – Como a Eólica, a Solar e a de Correnteza dos Rios

Criada em 26/07/2011 22:52 por maperna | Marcadores: fen geral


http://www.uerj.br/publicacoes/emquestao/UERJemQuestao88.pdf

Energias renováveis são aquelas cujos recursos naturais são capazes de se regenerar. Suas formas de obtenção variam, podendo ocorrer, por exemplo, por meio do sol (a energia solar) ou dos ventos (a energia eólica, resultado da energia cinética dos ventos cuja transformação se dá por meio de geradores elétricos constituídos de mastro, turbina e pás). Por isso, desenvolvimento sustentável, preservação do meio ambiente e formas redução do aquecimento global têm sido temas recorrentes entre especialistas de campos distintos do conhecimento. Mais recentemente, a utilização de fontes de energias renováveis ganhou impulso com o vazamento radioativo ocorrido na central nuclear de Fukushima, no Japão, depois do terremoto seguido de tsunami que atingiu aquele país em março deste ano. Dentro dessa conjuntura, a Alemanha anunciou em maio que irá encerrar as atividades de todas as suas usinas nucleares até 2022.

 

Comparada à de outros países, a situação do Brasil é confortável no que se refere à utilização de fontes renováveis para produção de eletricidade porque, aqui, boa parte da geração de energia elétrica é feita por fontes renováveis, que não agridem o meio ambiente, enquanto “no resto do mundo predomina a geração por meio de carvão e gás natural (usinas termelétricas) ou por usinas termonucleares”, explica o chefe do departamento de Engenharia Mecânica, professor Manoel Antonio da Fonseca Costa Filho. O Balanço Energético Nacional 2010 (ano base 2009) da Empresa de Pesquisa Energética, vinculada ao Ministério de Minas e Energia, mostra que o Brasil apresenta uma matriz de geração de energia de origem predominantemente renovável. Aproximadamente 85% da eletricidade têm origem em fontes renováveis, levando em conta as importações que também têm, na essência, origem semelhante.

 

Segundo a coordenadora do Laboratório de Energia Eólica da UERJ, professora Mila Rosendal Avelino, para que esse recurso natural seja melhor aproveitado deve-se conhecer os locais onde os parques eólicos podem ser instalados para tentar minimizar o aspecto desconhecido: a direção dos ventos. No Brasil, essas usinas geralmente estão instaladas nas regiões costeiras, onde os aerogeradores conseguem aproveitar melhor o vento prioritário. Entre os inconvenientes na utilização dos aerogeradores, porém, estão a poluição sonora, o impacto visual e o fato de os locais de instalação poderem coincidir com as rotas das aves migratórias. A professora Mila entende que essas questões são “secundárias” se forem considerados os benefícios gerados pelo sistema: a energia eólica é limpa, barata a e extensão territorial do Brasil facilita a instalação dessas usinas.

 

Outra fonte de energia renovável e não poluidora é a solar, convertida em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos. O semi-árido é a região brasileira onde há maior captação desse tipo de energia, devido à baixa nebulosidade. É o mesmo caso da Espanha, cujo potencial de utilização da energia solar é grande por estar localizada em região com baixa incidência de chuva. Uma desvantagem do fotovoltaico é o custo inicial de instalação, porque o retorno fi nanceiro não vem antes de 20 anos de utilização do painel. Mas por outro lado, explica o professor Manoel Costa Filho, a vantagem está na sua confi abilidade, que é a “ininterrupção no fornecimento de energia. Para operadoras de cartão de crédito, bancos, sistemas de backup e hospitais essa é uma boa opção”. No caso brasileiro, esse sistema está sendo utilizado basicamente para atender comunidades carentes isoladas, sem rede elétrica. Algumas localidades de Angra dos Reis e Paraty, no estado do Rio, utilizam esse sistema. Mas países como os Estados Unidos, o Japão e alguns europeus, investem no setor, possuem centrais de geração de energia elétrica estão adiantados em pesquisas na área.

 

A tecnologia para conversão da energia solar em energia térmica utilizada para o aquecimento de água por meio de coletores solares é o setor com maior competitividade no mercado nacional, com certifi cação concedida pelo Inmetro. A sua viabilidade econômica deve-se ao retorno do investimento em três anos, na média, variando com o consumo de água quente. Tal sistema é utilizado em países como Espanha, Israel, Portugal, Austrália, Estados Unidos, Índia e China. O Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa), do Ministério das Minas e Energia, investe principalmente na produção de energia eólica, de biomassa e de pequenas centrais hidrelétricas. Instituído em 2004, o seu objetivo é promover a diversifi cação da matriz energética. Outro incentivo governamental para a geração de energia por fontes renováveis é o Programa de Subvenção Econômica da FINEP, empresa vinculada ao Ministério de Ciência e Tecnologia. Lançado em 2006, está voltado para a promoção de atividades de inovação e o incremento da competitividade das empresas. Com esses incentivos, a tecnologia vence um dos obstáculos para o seu desenvolvimento, que é o aspecto cultural.

 

Pesquisas & produtos

Na UERJ, o Laboratório de Energia Eólica desenvolveu em três anos um aerogerador de 5kw, fi nanciado pela Finep, por uma empresa do setor e pelo Centro Brasileiro de Energia Eólica. Denominado GRW5000, o projeto foi concluído em 2007 e já está sendo comercializado. O mesmo laboratório investe agora, com o apoio do CNPq, em estudos de materiais resistentes para as pás de aerogeradores Na área de energia solar há estudos para conhecer a dinâmica do painel fotovoltaico por meio de monitoramento, para compreender o seu funcionamento em condições tropicais, já que originalmente foi produzido para climas frios.

Na Universidade também são desenvolvidas pesquisas sobre energia solar térmica. Uma que está em andamento com fi nanciamento da Finep estuda sistemas centralizados de aquecimento solar de água para uso em hotéis, pousadas, clubes, fl ats e resorts. Outra linha de pesquisa que avança na UERJ é a dos estudos de produção de energia a partir da correnteza dos rios. O laboratório de energia eólica trabalha com pesquisas na construção de turbinas hidrocinéticas nos leitos dos rios, usando tecnologia muito semelhante à das turbinas eólicas. Esse tipo de tecnologia tem como função gerar energia elétrica por meio da vazão do rio, não sendo necessária a construção de barragens. Para que haja a possibilidade de produção energia por meio de correntes, o local deve ser analisado a fi m de descobrir se o escoamento de água existente tem velocidade sufi ciente para a conversão em energia, que na maioria dos casos precisa estar acima de três metros por segundo.

 

Biogás

Como parte do conhecimento gerado por estudantes do setor, foi lançado em maio na livraria do campus Maracanã o livro Biogás de Lixo em Aterros Sanitários – uma análise de viabilidade técnica e econômica do seu aproveitamento energético, resultado da dissertação de mestrado de Fábio de Abreu, concluída em 2009 na área de termociências e energia renovável, do Departamento de Engenharia Mecânica da UERJ. Sob a orientação do professor Manoel Costa Filho, o trabalho é um estudo de caso sobre o aterro sanitário de Gramacho, o maior do estado. “Atualmente 80% dos resíduos sólidos urbanos da cidade do Rio de Janeiro têm como destino esse aterro. Além disso, Gramacho também recebe lixo de outras cidades da região metropolitana” diz Fábio. O autor trata da viabilidade de geração de energia utilizando o biogás do aterro e a possibilidade de aproveitá-lo para servir como fonte de energia para as caldeiras de indústrias.

O livro também mostra como podem ser calculadas as viabilidades técnica e econômica de outros aterros sanitários em todo o Brasil utilizando para isso a mesma metodologia e esquematização nele apresentadas.

 

http://www.uerj.br/publicacoes/emquestao/UERJemQuestao88.pdf

Fonte: http://www.uerj.br/publicacoes/emquestao/UERJemQuestao88.pdf

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