Energia Maremotriz

Objetivos específicos 3 3 JUSTIFICATIVA 4 4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA – Energias renováveis 5 4. As marés – aspectos gerais 8 4. Obtenção de energia das marés 11 4. Obtenção de energia cinética das marés e correntes oceânicas 12 4. Obtenção de energia das ondas. apud SANTOS e MOREIRA, 2015). Para NETO et al. a energia proveniente dos mares tem sido explorada principalmente para a geração de eletricidade. Apenas alguns poucos lugares do mundo possuem amplitudes de marés significativas, além de outras condições geográficas adequadas a este tipo de exploração. A energia das marés, tem origem direta no efeito dos ventos os quais são gerados pela radiação solar incidente. Entretanto, sua contribuição à geração de energia é ainda muita reduzida. Hoje em dia, os países industrializados, maiores consumidores, contam fundamentalmente com fontes não-renováveis de energia.

O esgotamento desses recursos ao longo do tempo implica em custos crescentes de produção e exploração de recursos não renováveis. OBJETIVOS 2. Objetivos gerais O objetivo geral deste trabalho será avaliar o aproveitamento da energia proveniente das marés, como uma fonte alternativa no contexto energético do brasileiro. Energia renovável é uma expressão usada para descrever uma ampla gama de fontes de energia que são disponibilizadas na natureza de forma cíclica. As fontes renováveis podem ser utilizadas para gerar eletricidade, para gerar calor ou para produzir combustíveis líquidos para o setor de transportes. Atualmente, é imprescindível que elas estejam inseridas nas políticas energéticas dos países, já que exercem um papel importante para a sustentabilidade do sistema energético.

Para ODUM et al. apud SESMIL, 2013). Possui energia concentrada, em valores superiores aos das plantas verdes, e inferiores aos da madeira. Pode render eMergia líquida positiva, desde que seja manipulada por métodos naturais de secagem. Os autores recomendam que seu emprego seja cuidadosamente analisado, pois trata-se de um material encontrado normalmente em pântanos e várzeas, onde a sua retirada pode gerar desequilíbrio e a perda de outros produtos e serviços ambientais valiosos; e) Hidroeletricidade: obtida com o represamento de cursos d’água e a conversão de sua energia potencial. É muito favorecido, sob o ponto de vista energético, pelo ciclo natural da água. Desde que sejam utilizadas áreas de relevo e pluviosidade favoráveis, pode, segundo os autores, apresentar emergia próxima a 10; f) ventos: utiliza a energia cinética dos ventos para a sua conversão em energia útil.

Hoje em dia, os países industrializados, maiores consumidores, contam fundamentalmente com fontes não-renováveis de energia (COSTA e PRATES, 2005). É importante levar em conta, também, que a grande dependência das hidrelétricas vem ameaçando a geração de energia elétrica no brasil desde o último ano por fatores climáticos, como a forte estiagem registrada na região sudeste. Com isso, os reservatórios de diversas hidrelétricas atingiram níveis críticos e fizeram com que estratégias de emergência tivessem que ser implementadas. Uma dessas estratégias criadas, por exemplo, é a bandeira tarifária, que tem por objetivo desestimular o consumo por meio de sobretaxas ao custo do kwh do consumidor em função dos custos de geração da energia elétrica (BRASIL, 2015 apud DUPONT et al.

O esgotamento desses recursos ao longo do tempo implica custos crescentes de produção. Também a maior ou menor proximidade dos astros influi na amplitude das marés, maior quando a Lua se aproxima da Terra (perigeu) ou a Terra se aproxima do Sol (periélio), conforme mostrado na Figura 2. Além dos ciclos diários de 24 horas e 50 minutos e dos ciclos de 14 dias associados às marés de sizígia e de quadratura, mais de cem outras componentes harmônicas de frequências diferentes podem ser identificadas, de modo que as marés só se repetem exatamente a cada 18,6 anos. Figura 2: Atração gravitacional do Sol e da Lua. Fonte: https://mundoeducacao. bol. Marés de elevada amplitude também são encontradas na Inglaterra, França, Argentina e Rússia, como indicado na Tabela 1.

Tabela 1 - Principais marés no mundo Fonte: Tidal Energy, Northeastern University, Boston, 2001. A inclinação do eixo da Terra em relação à órbita da Lua impõe três tipos de ciclo de marés: • os semi-diurnos: apresentam duas máximas e duas mínimas por dia, com pouca variação de altura entre máximas sucessivas e tendem a ocorrer quando a Lua se posiciona sobre o equador; • os diurnos: apresentam apenas uma única máxima e uma mínima por dia e tendem a ocorrer em certos locais quando a Lua está à máxima distância do equador; • os mistos semi-diurnos: caracterizados por largas variações de altura entre máximas ou mínimas sucessivas, que tendem a ocorrer quando a Lua se afasta ao norte ou sul do equador.

A costa oceânica brasileira apresenta dois ciclos diferentes, semi-diurno, do Amapá ao Espírito Santo, e misto, do Espírito Santo ao Rio Grande do Sul. As marés de ciclo misto sofrem maior influência de fatores meteorológicos, principalmente do vento, que podem provocar elevações ou abaixamentos do nível do mar de forma aparentemente randômica. Dessa forma, uma usina de aproveitamento da energia das marés requer três elementos básicos: casa de força ou unidades geradoras de energia, eclusas, para permitir a entrada e saída de água da bacia, e barragem.  A água é represada por uma barragem durante o período de maré alta num reservatório instalado no oceano (geralmente próximo ao litoral). No período de maré baixa a água sai e movimenta as turbinas.

Um sistema de conversão de energia também se faz necessário para possibilitar a geração de eletricidade. A geração de energia elétrica nessas usinas é diretamente proporcional ao rendimento do grupo turbina gerador, ao volume d’água acumulado e à altura líquida de queda conforme a seguinte formula: P = k. A extração de energia das correntes de maré ou oceânicas num determinado local é limitada por dois fatores principais, um de ordem econômica, outro de ordem socioambiental que visam as seguintes medidas de otimização e minimização de interferências: • otimização técnico-econômica da geração - as turbinas devem manter certo afastamento entre si, de modo que a turbulência produzida por uma turbina não afete a geração nas turbinas vizinhas.

É necessário também afastamento adequado do leito do mar, tipicamente 10% da profundidade local, onde o atrito reduz a velocidade da corrente. • minimizar interferências com o tráfego marinho - é necessário manter certo afastamento em relação à superfície, que pode alcançar 20m para permitir o trânsito de embarcações de grande calado. Finalmente, a extração de energia da corrente de maré altera o regime hidráulico do local ao reduzir a velocidade natural do fluxo, o que impõe limites ao aproveitamento energético. Esses limites dependem do local, porém admite-se que a extração não deva superar 10 a 20% da energia do fluxo natural. Figura 3 – Parâmetros de cálculo do potencial energético das ondas. Fonte: Plano Nacional de Energia - PNE 2030, 2007.

Por “águas profundas” entende-se uma distância entre o fundo e o nível médio da superfície superior à metade do comprimento de onda das ondas no local. Perto do local de formação, por ventos ou tempestades, as ondas são irregulares. Em águas profundas, se propagam praticamente sem dissipação de energia e se tornam regulares e bem definidas. Além de necessitar de marés de grande amplitude, esta forma de instalação necessita de características geográficas específicas, como uma área adequada para represamento. Regiões como a costa norte do Brasil são adequadas para tanto (LEITE et al. assim como o litoral do Maranhão, cuja amplitude das marés chega aos 8 metros. Desde 2001, um grupo de pesquisadores da Coppe-UFRJ vem estudando a geração de energia através das ondas.

Uma ideia que veio de uma tese de mestrado, ganhou corpo, experimentações em laboratório e um protótipo em escala real instalado no porto de Pecém, no Ceará, em 2011 (UNIDO,2019). br/pt-br/geracao-de-energia-eletrica-pelas-ondas-do-mar> 4. Vantagens e desvantagens da energia das ondas e das marés A Tabela 1, apresenta a relação das principais vantagens e desvantagens do uso da energia das ondas e das marés. Tabela 1. Principais vantagens e desvantagens do uso da energia das ondas e marés. Vantagens Desvantagens As ondas e as marés são uma fonte inesgotável de energia. Mas é possível produzir cerca de 10% da energia que é consumida a nível mundial. • A nível nacional, julga-se ser possível produzir cerca de 20% da energia consumida. • O custo de cada kW produzido através dos diversos sistemas implementados no mar varia entre 2500 e 7000 euros.

Em um contexto de custo elevado das fontes renováveis em relação aos combustíveis fósseis, a justificativa para a antecipação da penetração das fontes renováveis no mercado baseia-se em benefícios ou externalidades positivas proporcionados por essas fontes. Em primeiro lugar, uma penetração maior das fontes renováveis no mercado implica a diversificação da matriz energética e, por conseguinte, reduz o risco de abastecimento, aumentando, assim, a segurança energética dos países. BRASIL – MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Energia maremotriz. Disponível em:<http://www. mma. gov. Disponível em <http://energiainteligenteufjf. com/como-funciona/como-funciona-energia-maritima/ >. Acesso em 22 de março de 2018. ESTEFEN, Segen Farid “Energia das Ondas”. In: Fontes Renováveis de Energia no Brasil. Acesso em 01 de maio de 2019. FERREIRA, Jean Coelho et al.

 Discutindo a Física das Marés como proposta para a crise de energia elétrica. Tese de Doutorado. FRANCISCO, Wagner de Cerqueria e. Tidal energy.  Elements of Physical Oceanography, p. KHAN, M. J. IQBAL, M. EDSON LUÍS FERNANDES SESMIL ENERGIA MAREMOTRIZ : IMPACTOS AMBIENTAIS E VIABILIDADE ECONÔMICA NO BRASIL LAVRAS – MG 2013. BRONZATTI, Fabricio Luiz; IAROZINSKI NETO, Alfredo. Matrizes energéticas no Brasil: cenário 2010-2030.  Encontro Nacional de Engenharia de Produção, v. p. PLANETA COPPE - UFRJ. As múltiplas ofertas do mar. Disponível em: <http://www. planeta. coppe. Ondas e Marés.  Universidade de São Paulo, 2010. Silva RGE. THE TIDAL ENERGY GENERATION AND ITS OPPORTUNITIES IN BRAZIL 2012;8(2011):82–7. TÁBUAS DAS MARÉS, 2019. TOLMASQUIM, Mauricio. Plano Nacional de energia 2030.  Conselho Nacional de Politica Energetica-CNPE, Brasilia, v. n.

UNIDO.