Energia Maremotriz no Brasil

Obtenção de energia cinética das marés e correntes oceânicas 12 3. Obtenção de energia das ondas. VIABILIDADE DAS USINAS MAREMOTRIZES NO BRASIL. Vantagens e desvantagens da energia das ondas e das marés 16 5 CONSIDERAÇOES FINAIS 18 6 CRONOGRAMA DE DESENVOLVIMENTO 19 REFERÊNCIAS 20 1 INTRODUÇÃO A crescente demanda por energia associada ao curto horizonte dos combustíveis fósseis, bem como os aspectos ambientais relacionados ao consumo destes, tem desafiado o setor energético mundial a buscar novas fontes energéticas, sendo algumas destas bastante promissoras e relativamente recentes (NETO et al. Vários países têm investido na ampliação da participação das fontes renováveis de energia na matriz energética. No mundo, as renováveis representam 18,2% da produção de energia elétrica, sendo 16,3% de hidrelétricas.

Estas características fazem com que o Brasil tenha uma matriz energética limpa em comparação com outros países. A grande dificuldade em aumentar a utilização de energias renováveis na matriz energética brasileira se deve ao alto custo de investimento e de produção energética A matriz energética brasileira apresenta grande potencial no que se refere a fontes alternativas de energia e potencial de crescimento para algumas destas fontes, ou seja, torna-se necessário o estudo de viabilidade e a execução de projetos eficientes que possam fornecer energia a um baixo custo e de forma eficientemente. O desenvolvimento de novas fontes renováveis não se limita ao atendimento a compromissos ou obrigações ambientais, mas também visa ao desenvolvimento de tecnologias no país, reduzindo, assim, uma possível dependência de tecnologias de ponta para a produção de energia.

Além disso, as novas fontes renováveis têm sido utilizadas como forma de reduzir as diferenças regionais no que diz respeito ao acesso à energia. De fato, conseguir explorar e transformar o movimento das ondas em energia elétrica se mostra como uma ótima alternativa de produção de energia sustentável, onde assuntos como Energia Mecânica, Conservação de Energia, Prensa Hidráulica e Eletromagnetismo, baseiam todos os projetos desta tecnologia inovadora e revolucionária. Países desenvolvidos estudam e já aplicam esta forma de geração de energia em sua matriz energética, tais como Canadá, França, Japão, Portugal, Reino Unido, Austrália, Índia, Brasil e outros. Além de esta ser uma fonte de energia renovável, ela pode ser utilizada para o fornecimento de energia para pequenas populações onde não há um acesso de energia direto De acordo com SILVA (2012), a oscilação de marés, correntes marítimas e ondas são recursos renováveis cuja tecnologia empregada para o aproveitamento dessas fontes de eletricidade está em constante avanço, tendo inclusive respaldo nos princípios divulgados pelo Conselho Mundial de Energia (WEC, 2004).

O Brasil conta com quase 8 mil quilômetros de costa marítima, o que é muito agradável para o país aderir a esse sistema de geração. Com a falta de chuva nas principais usinas de energia hidrelétrica, usar o sistema de geração de energia por meio das marés, seria um método realmente eficiente e eficaz. A metodologia utilizada para o desenvolvimento deste trabalho consiste na pesquisa e leitura de bibliografia selecionada levantando-se informações relacionadas a geração de energia por meio das marés. ENERGIAS RENOVÁVEIS Segundo COSTA e PRATES (2005). 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. Mas outros materiais orgânicos cultivados especificamente para a produção de energia podem ter a sua eMergia líquida negativa, se forem considerados todos os insumos necessários para a sua produção, como fabricação de equipamentos de manejo, transporte e beneficiamento, assim como combustível e eletricidade. Logo, a energia pode ser produzida por essas culturas, mas com subsídio de outras fontes energéticas; d) turfa: é a decomposição parcial da matéria orgânica. 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. O crescimento observado nos últimos anos é notável. Entretanto, sua contribuição á geração de energia é ainda muita reduzida. 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. A maré é o movimento vertical do nível superficial do mar, causado principalmente pela interação gravitacional entre a Terra, a Lua e o Sol. O posicionamento relativo desses astros determina alterações cíclicas na amplitude das marés (diferença de altura entre marés alta e baixa consecutivas), que alcança um máximo quando os astros estão alinhados (marés de sizígia, que ocorrem nas luas cheia e nova) e um mínimo quando estão em quadratura (marés de quadratura ou mortas, que ocorrem nos quartos crescente e minguante). 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. Embora o Sol tenha massa muito maior que a Lua, a força gravitacional da Lua sobrepõe-se à do Sol porque a distância entre a Lua e a Terra é muito menor. Em relação à amplitude, as maiores marés do mundo ocorrem no Canadá, na baía de Fundy, onde a diferença de altura entre marés altas e baixas consecutivas supera 16 metros. 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 água é armazenada e, em seguida, é liberada durante a baixa da maré, passando por uma turbina que gera energia elétrica. A forma mais tradicional de aproveitamento energético das marés é através do barramento de braços de mar, onde as diferenças do nível d’água entre as marés alta e baixa consecutivas proporcionam altura de queda suficiente para o acionamento de turbinas. 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. Obtenção de energia cinética das marés e correntes oceânicas O aproveitamento das correntes, tanto de maré quanto oceânicas, é caracterizado pelo uso de pequenas unidades geradoras, entre 300 kW e 5 MW, agrupadas em “fazendas” geradoras ao estilo das “fazendas” eólicas. As tecnologias em desenvolvimento podem ser divididas em dois grupos: • turbinas, de eixo vertical (Darrieus, Gorlov, Kobold e outras) ou horizontal semelhantes às eólicas, que movimentam geradores em movimentos circulares; • hidrofólios, que movimentam braços hidráulicos (Stingray). 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. Também o período das ondas é uma medida estatística: intervalo médio de tempo (Tz) entre dois picos de ondas sucessivas (Figura 3). O comprimento de onda λ é a distância entre dois picos ou cavados sucessivos. 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. As principais experiências de aproveitamento da oscilação de marés para geração de energia são baseadas em usinas maremotrizes, cujo caráter preditivo, quando integrada ao sistema elétrico existente, possibilita a redução no consumo de combustíveis fósseis, por exemplo, em termoelétricas, levando a economia na geração e vantagens ambientais (ELLIOT, 2004). 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. ufrj. 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. citam os seguintes gastos: • A obtenção de energia por intermédio das ondas e marés é um processo caro. 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. Contudo ainda existem limitações ainda presentes para utilização dessa fonte de energia, uma delas pode citar o seu baixo fator de carga, que neste quesito, em comparação a uma usina hidroelétrica mostra-se em desvantagem. Os avanços dos equipamentos eletromecânicos mostram-se como um quesito muito favorável para aumentar a sua competitividade, permitindo a exploração de locais com marés baixas. Torne-se necessário o desenvolvimento de estudos mais aprofundados sobre este tipo de energia renovável, com objetivo de minimizar impactos causados, pois assim como qualquer outra fonte de energia, a maremotriz apresenta vantagens e desvantagens.

CRONOGRAMA DE DESENVOLVIMENTO O quadro 1, apresenta o cronograma com todas as atividades referentes ao desenvolvimento do projeto Quadro 1 – Cronograma de execução das atividades do Projeto e do Trabalho de Conclusão de Curso. ATIVIDADES 2017 2017 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Escolha do tema. X X X X X X Elaboração das considerações finais. Revisão da Introdução. X X X X X X Reestruturação e revisão de todo o texto. Verificação das referências utilizadas. X X X X X X Elaboração de todos os elementos pré e pós-textuais. mma. gov. br/clima/energia/energias-renovaveis /energiamaremotriz>. Acesso em: 08 abr. CARNEIRO, Joaquim AO. ESTEFEN, Segen. “Energia das Ondas”. In: Fontes Renováveis de Energia no Brasil. Ed.

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