PROJETOS

Uma nova fonte de energia renovável alternativa
A new alternative renewable energy source

Aluno(a): Enrico Luiz Diniz Zanetti, Gustavo Garcia Marras
Prof.(a) Orientador(a): Manoel Aquino de Resende Neto
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2018

Premiações

Resumo

Atualmente a matriz energética brasileira é dominada por fontes energéticas renováveis: segundo dados coletados pelo governo, em 2017, energia hidráulica é fonte predominante no país, respondendo por 67,9%, seguido da biomassa com 9,0% e eólica com 6,5%. Apesar de ser renovável a energia hidrelétrica tem seus contras, um deles é que para o represamento da água o impacto ambiental é muito grande. Mas o que alavancou o desenvolvimento do projeto, foi que, quando há secas o nível de água dos reservatórios desce, assim prejudicando e diminuindo o nível de energia produzida. A turbina de Kaplan (desenvolvida a partir da turbina Francis por Viktor Kaplan), que será utilizada no protótipo, é uma turbina hídrica com propulsor ajustável em que a água corre em sentido axial. Tendo em vista o grande “desperdício” de potenciais fontes de energia renováveis, o projeto consiste em utilizar as quedas nos esgotos para a geração de energia, visando também “balancear” as fontes de energia renováveis uma vez que as usinas hidrelétricas é maioria na geração de energia no Brasil, sobrecarregando-as. Para solucionar o problema pretende-se desenvolver uma turbina de Kaplan que será utilizada para transformar a energia do movimento da porção líquida nos esgotos para gerar energia elétrica. Também será desenvolvido um sistema de gradeamento para que a turbina não seja danificada por dejetos presentes nos esgotos. Tanto a turbina quanto o sistema de gradeamento serão desenvolvidos no colégio para a fase experimental, onde, inicialmente, serão coletados dados utilizando uma turbina de modelo Kaplan (desenvolvida no Colégio utilizando o material PET numa impressora 3D) a partir do chorume produzido no processo de compostagem da coleta seletiva do colégio.

Palavras-chave: energias renováveis, turbina de Kaplan, energia cinética

Abstract

Currently the Brazilian energy matrix is dominated by renewable energy sources: according to data collected by the government, in 2017, hydropower is predominant in the country, accounting for 67.9%, followed by biomass with 9.0% and wind with 6.5%. Despite being renewable, hydroelectric energy has its disadvantages, one of them is that for water damming the environmental impact is very large. But what drove the development of the project was that when there is a drought the level of water in the reservoirs drops, thus damaging and decreasing the level of energy produced. The Kaplan turbine (developed from the Francis turbine by Viktor Kaplan), which will be used, is a water turbine with adjustable propeller in which the water runs in the axial direction. In view of the large "waste" of potential renewable energy sources, our project is to use the sewage in the sewers for the generation of energy, aiming also to "balance" the renewable energy sources since the hydroelectric plants is the majority in the generation of energy in Brazil, overloading them. To solve the problem we intend to develop a Kaplan turbine that will be used to transform the energy of the movement of the liquid portion into the sewers to generate electric energy. A grid system will also be developed so that the turbine is not damaged by debris in the sewers. Both the turbine and the grating system will be developed in college for the experimental phase, where data will be initially collected using a Kaplan model turbine (developed by us in college using PET material in a 3D printer) from the slurry produced in the process composting of the college selective collection.

Key-words: renewable energies, Kaplan turbine, kinetic energy