PROJETOS

ESTUDO DA PRODUÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM NAVIOS ATRAVÉS DO ATRITO DOS CASCOS COM A ÁGUA DO MAR PARA DIMINUIÃO DOS IMPACTOS AMBIENTAIS.

Alunos(as): Leonardo Poles Amorim e Gabriel Ribeiro Godoy Rodrigues
Prof.(a) Orientador(a): Gilberto Júnior Jacob
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2020

Premiações

Resumo

Os navios são cruciais para relações comerciais globais, sendo responsáveis por cerca de 70% de tudo que é transportado no mundo. Eles são estruturas problemáticas em termos de poluião e consumo. Normalmente movidos a óleo BPF (derivado do petróleo de baixo ponto de fluidez) e diesel, são responsáveis por quase 5% de toda a produão de gás carbônico do mundo. Com isto, o projeto tem como principal objetivo gerar energia de uma forma sustentável a partir do atrito entre a água do mar e algum material alocado nos cascos de navios. Esta energia gerada será complementar à energia necessária ao deslocamento de um navio, porém o suficiente para minimizar em qualquer percentual o volume de poluião gerado por toda frota mundial de navios. Para saber o material adequado que ao ser atritado com a água receba elétrons, usa-se a série triboelétrica. Em um trabalho de Burgo et al [1], concluiu-se que a água se encontra no topo da série (entre o ar e o vidro), portanto a maioria dos materiais quando atritados com a água recebem elétrons, ficando negativamente carregados. Baseando-se nos experimentos de Burgo et al, pretende-se fazer testes com materiais metálicos tais como alumínio, zinco, ferro e cobre, e posteriormente materiais mais eletronegativos como o teflon (Placas). Então, foi construído por meio de uma impressora 3D com auxílio do AutoCad, um protótipo de navio (apenas a parte frontal e lateral do casco) para simular o fluido escorrendo pelas laterais do protótipo. Nas laterais do protótipo de navio foram afixadas as placas dos materiais eletronegativos (Metais, teflon e outros), a fim de ser medida a corrente elétrica ou a diferença de potencial gerada pelo atrito. Para manter o fluxo constante de água na lateral do simulador de casco, a água é armazenada em uma cuba de acrílico de 20 litros, e bombeada para dentro do sistema simulador do casco. Correntes elétricas e tensões muito pequenas são esperadas (da ordem de nanoamperes e nanovolts). Para tais medições um osciloscópio Minipa modelo (MVB DSO) foi utilizado. Porém, mesmo a energia gerada sendo muito pequena, quando considerada a área de superfície em contato com a água num navio de carga, essa energia se torna significativa, podendo ser utilizada para abastecimento da iluminaão interna, tomadas, sistemas de bordo e até como apoio da propulsão naval.
[1] Thiago A.L. Burgo a, Fernando Galembeck a, Gerald H. Pollack, Where is water in the triboelectric series, Journal of Electrostatics, Volume 80, April 2016, Pages 30-33
Palavras Chaves: geração limpa de energia, Garação de energia elétrica via atrito, atrito com fluidos.