Notícia

Nova tecnologia híbrida pode gerar energia elétrica a partir das ondas

Fonte

Universidade do Porto

Data

segunda-feira, 26 dezembro 2022 19:40

Áreas

Energia. Engenharia Ambiental. Oceanografia. Recursos Naturais. Sustentabilidade. Tecnologias.

Demonstrar, experimentalmente, a viabilidade e o potencial de uma tecnologia híbrida que, através do movimento das ondas, consegue gerar energia elétrica, foi o propósito de um estudo conduzido por pesquisadores da Universidade do Porto, em Potugal, recentemente publicado na revista científica Journal of Marine Science and Engineering.

Composta por membros do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR) e da startup InanoE, da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), a equipe comparou vários designs de casco, reproduziu um conjunto de estados de mar representativos de duas zonas piloto na costa Portuguesa e assim obteve dados para estudos de otimização futuros.

Uma tecnologia promissora

A agitação marítima ao longo da costa portuguesa representa um potencial enorme para a produção de eletricidade de forma sustentável. O estudo serviu de base para identificar os pontos fortes e fracos de uma solução híbrida, aliando dois componentes: E-Motions e nanogeradores triboelétricos (TENGs).

O tanque de ondas do Laboratório de Hidráulica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) permitiu testar, com sucesso, três modelos físicos, em escala reduzida 1 para 20, com cascos diferentes: semi-cilíndrico, semi-esférico, e prisma trapezoidal. A introdução dos TENGs não afetou, de forma significativa, o comportamento hidrodinâmico dos modelos.

Nas palavras do Dr. Daniel Clemente, pesquisador do CIIMAR/FEUP, “trata-se de uma solução híbrida que tenta juntar o melhor de dois mundos: o conversor E-Motions e os TENGs. Com essa solução, temos um sistema 2-em-1 capaz de gerar eletricidade a partir das ondas, que, por sua vez, pode ser usada para ajudar a suplementar as necessidades energéticas de plataformas flutuantes offshore, desde boias a embarcações elétricas”.

Assim, foi possível determinar que, em operação contínua, uma única unidade E-Motions com um só gerador seria capaz de suprir o consumo doméstico anual de uma comunidade com 25 a 85 habitantes. Relativamente aos TENGs, foram obtidas leituras de tensão elétrica de circuito aberto de até 85 V e densidades de potência de 182 mW por metro quadrado. Vale notar que os valores foram obtidos em escala reduzida, e não em escala real, e que os TENGs  podem ser sobrepostos em camadas, o que permite aumentar significativamente a sua área total.

Em curto prazo, os pesquisadores estimam que a energia produzida seja suficiente para preencher os requisitos de sensores, LEDs e geradores de potência reduzida, enquanto que, em longo prazo, versões melhoradas da tecnologia possam ser incorporadas em plataformas com maior potência instalada. Até as demandas energéticas de atividades mais exigentes, desde infraestruturas portuárias até à rede elétrica em terra (via cabos submarinos) poderiam ser asseguradas.

“Os dados experimentais servem de ponto de partida para estudos de otimização futuros que, se levados a cabo, poderão significar maior autonomia, sustentabilidade, competitividade e redundância operacional para vários setores-chave da economia azul nacional. Neste caso, o céu não é o limite, mas sim o mar, e queremos chegar o mais próximo possível desse limite para darmos propósito a este recurso estratégico que é a energia das ondas”, concluiu o Dr. Daniel Clemente.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade do Porto.

Fonte: Agnès Marhadour, CIIMAR. Imagem: Jeremy Bishop via Unsplash.