Projeto de Energia Maremotriz
Página do grupo de Energia Maremotriz da UNIFEI
Projeto direcionado a matéria ELE101
INTRODUÇÃO
Existem diversas maneiras de se aproveitar a energia proveniente dos oceanos. Assim como a que se origina dos ventos e do sol, a energia vinda das águas dos oceanos - por meio da energia térmica e da energia contida no fluxo das marés, nas correntes marítimas e nas ondas - é classificada como limpa e auto-sustentável.
A energia maremotriz é uma forma de produção de energia proveniente da movimentação das águas dos oceanos, por meio da utilização da energia contida no movimento de massas de água devido às marés. Dois tipos de energia maremotriz podem ser obtidas: energia cinética das correntes devido às marés; e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa.” Assim o Ministério do Meio Ambiente define Energia Maremotriz.
Um modo de produzir que atrai a atenção de ambientalistas e que encontra-se em ascensão atualmente, não apenas devido a necessidade de adaptação de matrizes energéticas à um cenário mundial preocupado com o meio ambiente, mas também devido a necessidade de diversificação da matriz, necessidade cada vez mais crescente, visto que a dependência de uma só fonte de energia já se mostrou um problema em diversas ocasiões durante a história.
GERAÇÃO DE ENERGIA MAREMOTRIZ
A geração de energia maremotriz tem o objetivo de aproveitar a energia proveniente das marés, sendo obtida através dos fluxos das marés, dos ventos. É uma energia limpa e autossustentável. Existem muitos métodos de obtenção de tal energia, é possível o aproveitamento desde a energia cinética a energia térmica gerada pela movimentação da água.
O sistema de maremotriz é um desses métodos aproveita o movimento regular de fluxo do nível do mar (elevação e abaixamento). Funciona de forma semelhante a uma hidrelétrica: uma barragem é construída, formando-se um reservatório junto ao mar; quando a maré enche, a água entra e fica armazenada no reservatório, e, quando baixa, a água sai, movimentando uma turbina diretamente ligada a um sistema de conversão, gerando assim eletricidade.
A primeira usina de energia maremotriz no mundo foi construída na França, na cidade de La Rance em 1966. Ela opera desde então com capacidade instalada de 240MW obtida através de 24 turbinas com capacidade de 10MW cada. A barragem possuí comprimento de 330 metros e largura de 8m.
Ilustração do sistema maremotriz
USINAS MAREMOTRIZES EXISTENTES
Embora o potencial energético global das marés seja enorme, apenas alguns poucos projetos de usinas maremotrizes se tornaram realidade até o momento. Algumas das principais referências em termos de projetos já implementados são a França (La Rance), Canadá (Annapolis Royal) e Rússia (Kislaya Guba).
Embora existam relativamente poucos projetos de usinas maremotrizes implementados em todo o mundo, diversos países tem se despertado para a possibilidade de exploração desta fonte energética em seus litorais.
Alguns países tais como Egito, Índia, Rússia, Malásia, Colômbia, Austrália, Reino Unido e Brasil já apresentam estudos e propostas sobre as possibilidades de exploração da energia maremotriz em seus mares.
COMPARATIVO ENTRE USINAS MAREMOTRIZ E DE OUTRAS MATRIZES ENERGÉTICAS
Y6Rance Tidal Power Station – The world's first tidal power station, opened in 1966.
Pak Output: 240 MW
Annual Output: 540 GWh
Cost: $US102 Million
Sihwa Lake Tidal Power Station - The world's largest tidal power installation, opened in 2011
Peak Output: 254 MW
Annual Output: 552.7GWh
Cost: $US293 million
Three Gorges Hydro Power Station – The world’s largest hydro power installation, opened in 2012
Peak Output: 22500 MW
Annual Output: 83.27 TWh
Cost: $US26 billion
Kashiwazaki-Kariwa Nuclear Power Station – The world’s largest nuclear installation, opened in 1985
Peak Output: 8212 MW
Annual Output: 33,3 TWh (2011)
Cost: $US
Shoaiba Oil Power Station – The world’s largest oil installation, Opened in 2014 (Estágio completo, porém em 2001 já operava inacabada)
Peak Output: 5600MW
Annual Output: Não posssui informação, primeiro ano operando com capacidade total
Cost: US$850 million
Surgut-2 Natural Gas Power Installation – The World’s largest natural gas Installation, opened in
Peak Output: 5597MW
Annual Output: 39,85TWh
Cost: US$680 million
Energia contida nas águas
Nas Ondas
Para se aproveitar ao máximo a energia contida das ondas, deve-se adaptar o projeto à fatores físicos como o vento, a altura, a frequência e o comprimento da onda da região.
Isso é importante pois não há apenas uma forma de se obter energia pelas ondas, analisando todos esses fatores, e outro mais complexos, otimiza-se a produção, obtém-se mais lucro e com isso aumenta-se o interesse em se aplicar esse forma de obtenção de energia.
Nas marés
Já quando tratamos de obter energia através das energias das marés devemos observar vários fatores, porém o principal deles é a amplitude da maré, ou seja, a variação entre a altura máximo e mínima das marés.
É essa amplitude, aliada a quantidade de água represado que serão os fatores principais à serem levados em conta quando calculada a capacidade de da planta maremotriz, visto que não há reabastecimento da represa, enquanto a maré não subir novamente.
Alguns Projetos e Classificação das Plantas de Geração
Apesar de não haverem classificações universalmente adotadas e/ou formalizadas, este trabalho tenta usar uma classificação de maneira mais lógica, adequando-se melhor as informações contidas durante a elaboração do mesmo.
Shoreline e Near-shore
Os sistemas que estão montados na costa podem ser classificados como: Shoreline ou Near-Shore. Shoreline referem-se aqueles que além de estar montados nas costas, abrangem porções pequenas no mar, já a Near-Shore contempla aqueles sistemas que além de serem montados nas costas abrangem distâncias medianas, como profundidades de +/- oito metros de profundidade.
Um dos sistemas mais comuns Shoreline’s são conhecidos como Coluna de Água Oscilante (CAO). Consistem em uma estrutura montada submersa e oca, em sua parte inferior há uma abertura por onde a água do mar pode entrar ou sair, já na parte de cima coloca-se uma turbina de whells e um gerador. O movimento das ondas faz a coluna de água variar e seu deslocamento vertical desloca no mesmo sentido a camada pneumática entre a água e a turbina, por onde o ar vai passar gerando a energia.
Com base nas pesquisas e afirmações já citadas, pode-se concluir que o uso desse tipo de energia não é muito vantajoso, pois a produção é muito pequena em relação ao alto custo para mantê-la, e todo este gasto demora muito para ser retornado ao investidor.
A estação para a geração dessa energia está sujeita a alguns problemas físicos tais como a corrosão e oxidação, que são facilmente contornáveis porém apresentam alto custo.
E hoje em dia é necessário o uso de uma nova matriz energética, pois se caso surgir um problema que impeça ou diminua a geração de energia por fontes já conhecidas e utilizadas, será necessário uma alternativa viável que possa substituir a mesma.
Além disso, com tanto incentivo a Consciência Ambiental, uma geração de energia que não causa impactos ambientais consideráveis, será bem desenvolvida e utilizada.
Num futuro próximo, esta energia será de uso mais comum, pois os problemas apresentados não são tão complicados de serem solucionados.