Biomassa

Equipe de Biomassa: Dênis França, lais Cerqueira,Marcela Bispo e Renata Pinheiro.

Biomassa

(massa biológica)é a materia orgânica( plantas, animais e seus derivados), utilizada na produçao de energia.
A renovação da biomassa ocorre através do ciclo do carbono, ou seja, a decomposição ou a queima da matéria orgânica ou seus derivados provoca a liberação de CO2 na atmosfera. As plantas, através da fotossíntese, tranformam o CO2 e água em hidratos de carbono, liberando oxigênio. Dessa forma, o uso adequado da biomassa não altera composição média da atmosfera ao longo do tempo.
Conversão em calor e em outras formas de energia:
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Direta:Combustão (fase sólida)

Indireta: Pirólise (produção de gasesou liquidos combustíveis.

A produção de gás combustivel apartir da biomassa possui três etapas:

Secagem:retirada da umidade.

Pirólise ou carbonização:formação de gases vapor d´agua, vapor de alcatrão a carvão durante e pirólise.

Gaseificação:Liberação de enargia necessáriaao processo(combustão parcial dos produtos da pirólise.
Utilização

Uma das primeiras utilizações da biomassa pelo homem para obtenção de energia foi o fogo. A madeira foi muito tempo a principal fonte energetica utilizada pelo homem, ao lado de óleos vegetais e animais, em menor escala. A Revolução Industrial marcou o auge da importância do consumo da biomassa, com o uso de lenha na industria siderúrgica, além de sua aplicação no transportes.
De acordo com o Banco Mundial, 50%a 60%da energia em países em desenvolvimento vêm da biomassa, e metade da população mundial cozinha com madeira.
A geração de energia por queima de medeira cresceu de 200 megawatt sem 1980 para 7.800 megahatts atualmente.No Brasil, o principal uso é a fermantação e a destilação da cana -de -açucar para produção de etanol(um biocombustível). Biomassa no Brasil

Alguns empreendimentos brasileiros que marcaram o uso da biomassa ocorreram no setor do transportes.dos anos de 1920 até ao primeiros anos da década seguinte, período da crise decorrente da Primeira Guerra Mundial, composto de álcool, éter atílico a óleo de mamona foram prodizidos como substitudos da gasolina, com relativo sucesso.

Estudos realizados nos Estados Unidos revelam que o óleo B100, ou seja, totalmente composto de biodiesel,permite reduzir 48%as emissões de monoxido de carbono dos motores de veículos, quando comparado com diesel convencional. Fora isso a redução de 47%na emissão de particulas inaláveis a quase a eliminação das emissões de enxofre, muito prejudiciais à sáude. Tudo isso com uma perda desprezível da potência dos motores.
A produção americana de biodiesel, que era quase insignificante em 1999, já faz projeção para quem 2010 a produção bata em 7,6 bilhões de litros por ano, o que representaria 8% da demanda doméstica por óleo diesel. Biomassa e eletricidade

O bagaço de cana e o licor negro estão entre as fotes mais importantes, nos setores sucro-alcooleiro e de pepel e celulose, respectivamente,além de diversos tipos de sistem híbridos com combustiveis fósseis.
O plano Decimal de Expansão 2000/2005 de alguns empreendimentos termelétricos no Brasil terão o potencial tecnico de cogeraçãonestes dois setores em 5.750 MV, comum potencial de mercado de poucomais de 2.800 MV, em 2009.
veja uma amostra de potencial:

Bagaço de cana -391,15 MW
Biomassa - 82,75 MW
Biomassa e bagaço de cana - 4 MW
Biomassa e óleo combustivel - 8,8 MW
Lenha picada -5,31 MW
licor negro -310,18 MW
lixo urbano -26,3 MW
Etanol, biodiesel?
São biocombustiveis mais promissores, pois já tem a ceitação do mercado.

Etanol -é uma alcool, solúvel em água e extraido através de processo de fermentação da sacarose, de produtos como cana- de -açucar, milho, uva e atá mesmo da beterraba.

Utilização

Utilizado com combustivel automotivo na forma hidratada (misturado a água) ou junto a gasolina, aplicado também perfumes, desodorantes, medicamentos, produtos de limpeza doméstica e bebidas alcoólicas.

Biodiesel -É obtido através de um processo quimico, conhecido como trasesterificação,no qual óleos vegetais ou até mesmo gorduras animais sofrem reações quimicas ao serem adicionados ao etanol ou ao metanol.
Dessas reações resultam a gliceria e ao éteres que substitui o óleo diesel. A glicerina e o biodiesel são separados por gravidade, ou por centrifugação. Depois, o biocombustivel é filtrado pra que se elimine o excesso de etanol . A glicerina obtida é totalmente aproveitada pela industria farmacêutica.

Em inglês
Team of Biomass: Dênis France, lais Cerqueira, Marcela Bishop and Renata Pinheiro.

Biomass

(mass biological) is the organic matter (plants, animals and their derivatives), used in the production of energy.
The renewal of biomass takes place through the carbon cycle, or the breakdown or the burning of organic matter or its derivatives causes the release of CO2 in the atmosphere. The plants through photosynthesis, tranformam the CO2 and water into carbohydrates, releasing oxygen. Thus, the proper use of biomass does not change average composition of the atmosphere over time.
Conversion into heat and other forms of energy:
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Direct: Combustion (solid)

Indirectly: Pirólise (gasesou production of fuel.

The production of gas starting from biomass fuel has three steps:

Drying: withdrawal of moisture.

Pirólise or charring: formation of gas steam of water, steam coal during the tar and pyrolysis.

Gasification: Release of enargia necessáriaao process (partial combustion products of pyrolysis.
Use

One of the first uses of biomass by man to obtain energy was the fire. The wood was very energetic time the main source used by the man next to vegetable oils and animal, to a lesser extent. The Industrial Revolution marked the peak of the importance of consumption of biomass, with the use of firewood in the steel industry, and its application in transport.
According to the World Bank, 50% to 60% of energy in developing countries come from biomass, and half the world's population cooking with wood.
The generation of energy by burning of medeira grew to 200 megawatt without 1980 to 7,800 megahatts atualmente.No Brazil, the main use is the fermentation and distillation of sugar cane-of-production of sugar for ethanol (a biofuel). Biomass in Brazil

Some Brazilian ventures that marked the use of biomass occurred in the sector of transportes.dos years from 1920 until the early years of next decade, a period of crisis caused by World War I, composed of alcohol, ether atílico the castor bean oil were prodizidos as substitudos of petrol, with some success.

Studies in the United States show that the oil B100, which is composed entirely of biodiesel, 48% will reduce emissions of carbon monoxide from the engines of vehicles, when compared with conventional diesel. Other than that the reduction of 47% in the issuance of inhalable particles to nearly eliminate emissions of sulphur, very harmful to health. All with a negligible loss of engine power.
The U.S. production of biodiesel, which was almost negligible in 1999, already is gunning for whom the 2010 production bump in 7.6 billion liters a year, which would represent 8% of domestic demand for diesel oil. Biomass and electricity

The sugar cane bagasse and black liquor fotes are among the most important in the sectors of sugar-alcooleiro and pepel and cellulose, respectively, as well as various types of hybrid system with fossil fuels.
The plan Decimal Expansion of 2000/2005, some termelétricos ventures in Brazil have the technical potential of cogeraçãonestes two sectors in 5,750 MV, potential common market of poucomais of 2,800 MV in 2009.
see a sample of potential:

Cane bagasse -391.15 MW
Biomass - 82.75 MW
Biomass and sugar cane bagasse - 4 MW
Biomass oil and fuel - 8.8 MW
Firewood minced -5.31 MW
black liquor -310.18 MW
urban waste -26.3 MW
Ethanol, biodiesel?
Biofuels are more promising because it already has ceitação the market.

Ethanol is an alcohol-, soluble in water and extraido through process of fermentation of sucrose, products such as cane-of-sugar, corn, grapes and even atá of beet.

Use

Used with automotive fuel in the form hydrated (mixed with water) or with petrol, also applied perfumes, deodorants, medicines, household cleaning products and alcoholic beverages.

- Biodiesel is obtained through a chemical process, known as trasesterificação, in which vegetable oils or animal fats even suffer chemical reactions to be added to the ethanol or methanol.
These reactions stem the gliceria ethers and replacing the diesel oil. The glycerin and biodiesel are separated by gravity, or by centrifuge. Then, the biofuel is filtered pra which eliminates the excess of ethanol. The glycerine obtained is fully exploited by the pharmaceutical industry.

Éolica

éolica

Conversão em energia mecânica
A energia eólica tem sido aproveitada desde a antiguidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao mover as suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água. Os moinhos foram usados para fabricação de farinhas e ainda para drenagem de canais, sobretudo nos Países Baixos.

Conversão em energia eléctrica

Um aerogerador é um dispositivo que aproveita a energia eólica e a converte em energia elétrica.

Aerogerador instalado no interior de uma cidade.

O navio a turbovela "Alcyone" foi especialmente projetado para receber a tecnologia de duas unidades de turbovela de Cousteau.
Na atualidade utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores - grandes turbinas colocadas em lugares de muito vento. Essas turbinas tem a forma de um catavento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia elétrica. Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aerogeradores, necessários para que a produção de energia se torne rentável, mas podem ser usados isoladamente, para alimentar localidades remotas e distantes da rede de transmissão. É possível ainda a utilização de aerogeradores de baixa tensão quando se trate de requisitos limitados de energia eléctrica.
A energia eólica é hoje considerada uma das mais promissoras fontes naturais de energia, principalmente porque é renovável, ou seja, não se esgota. Além disso, as turbinas eólicas podem ser utilizadas tanto em conexão com redes elétricas como em lugares isolados.
Em 2005 a capacidade mundial de geração de energia elétrica através da energia eólica era de aproximadamente 59 gigawatts, - o suficiente para abastecer as necessidades básicas de um país como o Brasil - embora isso represente menos de 1% do uso mundial de energia.
Em alguns países a energia elétrica gerada a partir do vento representa significativa parcela da demanda. Na Dinamarca esta representa 23% da produção, 6% na Alemanha e cerca de 8% em Portugal (dados de setembro de 2007) e na Espanha. Globalmente, a geração através de energia eólica mais que quadruplicou entre 1999 e 2005.
A energia eólica é renovável, limpa, amplamente distribuída globalmente, e, se utilizada para substituir fontes de combustíveis fósseis, auxilia na redução do efeito-estufa.
O custo da geração de energia eólica tem caído rapidamente nos últimos anos. Em 2005 o custo da energia eólica era cerca de um quinto do que custava no final dos anos 90, e essa queda de custos deve continuar com a ascensão da tecnologia de produção de grandes aerogeradores. No ano de 2003 a energia eólica foi a forma de energia que mais cresceu nos Estados Unidos.
A maioria das formas de geração de eletricidade requerem altíssimos investimentos de capital, e baixos custos de manutenção. Isto é particularmente verdade para o caso da energia eólica, onde os custos com a construção de cada aerogerador pode ficar na casa dos milhões de reais, os custos com manutenção são baixos e o custo com combustível é zero. Na composição do cálculo de investimento e custo nesta forma de energia levam-se em conta diversos fatores, como a produção anual estimada, as taxas de juros, os custos de construção, de manutenção, de localização e os riscos de queda dos geradores. Sendo assim os cálculos sobre o real custo de produção da energia eólica diferem muito, de acordo com a localização de cada usina.
Apesar da grandiosidade dos modernos moinhos de vento, a tecnologia utilizada continua a mesma de há 1.000 anos, tudo indicando que brevemente será suplantada por outras tecnologias de maior eficiência, como é o caso da turbovela, uma voluta vertical apropriada para capturar vento a baixa pressão ao passar nos rotores axiais protegidos internamente. Esse tipo não oferece riscos de colisões das pás com objetos voadores (animais silvestres) e não interfere na audio-visão. Essa tecnologia já é uma realidade que tanto pode ser introduzida no meio ambiente marinho como no terrestre.

No Brasil
Ver artigo principal: Energia eólica no Brasil

Em Portugal
Em 1986, o primeiro parque eólico de Portugal foi construído na Ilha de Porto Santo, Madeira[1]. No fim de 2007, Portugal era o décimo produtor mundial de energia eólica em termos absolutos, e o quarto em termos relativos, tendo em conta a sua área e população. Segundo o relatório de 2007 do Global Wind Energy Council (GWEC), Portugal tinha uma capacidade instalada de 2.150 megawatts (MW), o que representa 2,3% do mercado mundial[2].
Capacidade instalada de produção de energia eólica em 2007
País
Alemanha
EUA
Espanha
Índia
China
Dinamarca
Itália
França
Reino Unido
Portugal

Aerogerador
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Aerogerador Enercon E-30
Um aerogerador é um gerador elétrico integrado ao eixo de um cata-vento cuja missão é converter energia eólica em energia elétrica. Este tipo de gerador tem se popularizado rapidamente devido ao fato de a energia eólica ser um tipo de energia renovável, diferente da queima de combustíveis fósseis. É também considerada uma "energia limpa" (que respeita ao meio ambiente), já que não requer uma combustão que produza resíduos poluentes nem a destruição de recursos naturais.
No entanto, a quantidade de energia produzida por este meio é ainda uma mínima parte da que se consome pelos países desenvolvidos.
O uso de aerogeradores acarreta alguns problemas:
Nas proximidades dos parques eólicos é detectada poluição sonora, devido ao ruído produzido. Há também quem considere que sua silhueta afeta a paisagem. Tem sido estudada, recentemente, a hipótese da construção de parques eólicos sobre plataformas ancoradas no mar, não muito longe da costa, mas situadas de tal forma que não incidam de forma excessiva sobre a paisagem.
Os lugares mais apropriados para sua instalação coincidem com as rotas das aves migratórias, o que faz com que centenas de pássaros possam morrer ao chocar contra as suas hélices[1].
Os aerogeradores não podem ser instalados de forma rentável em qualquer área, já que requerem um tipo de vento constante mas não excessivamente forte.

Aerogeradores de baixa tensão
Os aerogeradores de baixa tensão diferenciam-se dos aerogeradores de alta tensão principalmente por terem tamanho e peso reduzidos em relação a estes, que usualmente são instalados nos cumes das montanhas ou em grandes planícies. O peso médio de um aerogerador de baixa tensão é de 100 kg.
Este tipo de equipamento poderá ser definido como um aerogerador doméstico, pois a quase totalidade dos equipamentos é instalada em habitações ou micro-indústrias. Ter um aerogerador a produzir electricidade unicamente para as nossas instalações pode ser uma realidade.

Tipos de sistemas eólicos
Sistemas isolados - São todos os sistemas que se encontram privados de energia eléctrica proveniente da rede pública. Estes sistemas armazenam a energia do aerogerador em baterias estacionárias, que permitem consumir energia nas temporadas em que não se verifique vento, evitando que a energia eléctrica falhe quando o aerogerador pára. Mas para se poder consumir a energia que o aerogerador produz tem-se que a alterar, pois as tensões produzidas não são compatíveis com os aparelhos domésticos ou industriais, visto que a corrente produzida é contínua e a corrente pretendida é alterna. Para isso é usado um inversor senoidal de corrente, que faz isso mesmo, transforma a corrente contínua em corrente alterna. Este aparelho designa-se por senoidal porque a energia consumida (na Europa) refere-se a 230 V 50 Hz (para baixa tensão) ou 400 V 50 Hz (para alta tensão). Estes 50 Hz, quando analisados no osciloscópio, revelam um gráfico com uma forma de seno. É esta a função de um inversor, converter para estes 50 Hz de forma a obtermos energia eléctrica igual à dos requisitos dos equipamentos.
Sistemas híbridos - São todos os sistemas que produzem energia eléctrica em simultâneo com outra fonte electroprodutora. Esta fonte poderá ser de origem fotovoltaica, de geradores eléctricos de diesel/bio-diesel, ou qualquer outra fonte electroprodutora. Nestes sistemas temos o mesmo funcionamento que nos sistemas isolados, a única alteração é que o carregamento das baterias estacionárias é feito por mais do que um gerador.
Sistemas de injecção na rede - São todos os sistemas que inserem a energia produzida por eles mesmos na rede eléctrica pública. Neste caso, a maioria dos aerogeradores são os de alta tensão, só uma pequeníssima minoria da totalidade de aerogeradores instalados para este fim é deste tipo, pois a potência injectada na rede é muito menor que um aerogerador de alta tensão.

Em inglês

éolica Conversion into mechanical energy Wind energy has been used since antiquity to move the boats driven by candles or to operate the gears of windmills, to move their blades. In windmills in wind energy was converted into mechanical energy is used in the milling of grains or to pump water. The windmills were used for the production of flour and also for drainage channels, in the Netherlands. Conversion into electricity A aerogerador is a device that takes the wind energy and converts it into electric energy. Aerogerador installed inside a city. The ship to turbovela "Alcyone" was specially designed to receive the technology for two units of turbovela of Cousteau. In actuality, is used in wind power to move aerogenerators - large turbines placed in positions of much wind. These turbines have the form of a catavento or a windmill. This movement, through a generator, producing electricity. They need to regroup in wind farms, concentrations of aerogenerators, needed for the production of energy to become profitable, but can be used alone, to feed remote and distant locations of the transmission grid. It is still possible the use of aerogenerators of low voltage requirements if they are limited to electricity. Wind energy is now considered one of the most promising natural sources of energy, mainly because it is renewable, or does not end. Moreover, the wind turbines can be used both in connection with electrical networks and in isolated places. In 2005 worldwide capacity of generating electricity by wind energy was approximately 59 gigawatts, - enough to supply the basic needs of a country like Brazil - although it represents less than 1% of global energy use. In some countries the electricity generated from the wind represents significant portion of the demand. In Denmark this represents 23% of production, 6% in Germany and around 8% in Portugal (as of September 2007) and in Spain. Overall, the generation by wind energy more than quadrupled between 1999 and 2005. Wind energy is renewable, clean, widely distributed globally, and, if used to replace sources of fossil fuels, helps in the reduction of greenhouse-effect. The cost of generating wind power has fallen rapidly in recent years. In 2005 the cost of wind energy was about one fifth of that cost in the late 90, and the fall in costs should continue with the rise of technology for producing large aerogenerators. In 2003 the wind was a form of energy that grew most in the United States. Most forms of electricity generation require very high capital investment and low maintenance costs. This is particularly true in the case of wind energy, where costs for the construction of each aerogerador can stay at the house of millions of U.S. dollars, with maintenance costs are low on fuel and the cost is zero. In the composition of investment and cost calculation of this form of energy to take into account several factors, such as the estimated annual output, interest rates, costs for construction, maintenance, location and the risk of collapse of generators. So the calculations on the actual production cost of wind power vary widely, according to the location of each plant. Despite the grandiosity of modern windmills, the technology remains the same for the past 1,000 years and it seems that soon will be supplanted by other technologies for greater efficiency, such as turbovela, a volute vertical wind appropriate to capture the low pressure axial rotors to move in protected internally. Such offers no risk of collisions with the blades flying objects (wild animals) and not interfere with the audio-vision. This technology already is a reality that both can be introduced into the marine environment and on land. In Brazil See main article: Wind energy in Brazil In Portugal In 1986, the first wind farm in Portugal has been built on the island of Porto Santo, Madeira [1]. At the end of 2007, Portugal was the tenth world producer of wind energy in absolute terms, and the fourth in relative terms, taking into account its area and population. According to the report, 2007 of the Global Wind Energy Council (GWEC), Portugal had an installed capacity of 2,150 megawatts (MW), which represents 2.3% of the world market [2]. Installed capacity of wind generation in 2007 Country Germany U.S. Spain India China Denmark Italy France United Kingdom Portugal Aerogerador From Wikipedia, the free encyclopedia. Jump to: navigation, search Aerogerador Enercon E-30 A aerogerador is an integrated electric generator to the axis of a catalytic wind-whose mission is to convert wind energy into electric energy. This type of generator has been popularized rapidly due to the fact that wind power is a kind of renewable energy, unlike the burning of fossil fuels. It is also considered a "clean energy" (which relates to the environment) as it does not require a combustion pollutants that produce waste or the destruction of natural resources. However, the amount of energy produced by this means is still a small part of which is consumed by developed countries. The use of aerogenerators brings some problems: In the vicinity of wind farms is detected noise pollution due to noise. There are also people believe that their silhouette affects the landscape. It has been studied recently, the possibility of constructing wind farms on platforms anchored at sea, not far from the coast, but located so that not so excessive focus on the landscape. The places most suitable for itself coincide with the routes of migratory birds, which means that hundreds of birds can die from shock to their propellers [1]. The aerogenerators can not be installed as profitable in any area, as they require a kind of constant wind but not too strong. Aerogeradores low voltage The aerogenerators low-voltage differentiate themselves from the high-voltage aerogenerators mainly because they reduced size and weight regarding these, which are usually installed in the heights of mountains or in large plains. The average weight of a aerogerador low voltage is 100 kg. This type of equipment can be defined as a household aerogerador, as almost all the equipment is installed in homes or micro-industries. Having a aerogerador solely to produce electricity for our facilities can be a reality. Types of wind systems Systems isolated - are all systems that are deprived of electricity from the public network. These systems store energy in batteries of aerogerador stationary, allowing consume energy in seasons where there is wind, so that the electricity fails when the aerogerador stops. But in order to consume energy that produces aerogerador is that the change because the tensions produced are not consistent with industrial or household appliances, since the current production is continuous and alternating current is desired. That used a sine-current inverter, which is therefore transform the direct current into alternating current. This unit is by means sine because the energy consumed (in Europe) refers to 230 V 50 Hz (for low voltage) or 400 V 50 Hz (for high-voltage). The 50 Hz, when analyzed in scope, show a graphic with a form of sinus. That is the function of an inverter, converting them to 50 Hz in order to obtain power equal to the requirements of the equipment. Hybrid systems - are all systems that produce electricity at the same time as another source electroprodutora. This source of origin may be photovoltaics, electrical generators, diesel / bio-diesel, or any other source electroprodutora. In these systems have the same operation that in isolated systems, the only change is that the charging of the batteries is made stationary for more than a generator. Injection systems in the network - are all systems that form the energy produced by themselves in the public electricity grid. In this case, most aerogenerators are of high tension, only a tiny minority of all aerogenerators installed for this purpose is such as the power injected in the network is much smaller than a aerogerador of high tension.

solar
Energia solar:O Sol, além de fonte de vida, é a origem de toda as formas de energia que o homem vem utilizando durante sua história e pode ser a resposta para a questão do abastecimento energético no futuro, uma vez que aprendamos a aproveitar de maneira racional a luz que esta estrela constantemente derrama sobre nosso planeta. Brilhando a mais de 5 bilhões de anos, calcula-se que o Sol ainda nos privilegiará por outros 6 bilhões de anos, ou seja, ele está apenas na metade de sua existência e lançará sobre a Terra, só neste ano, 4000 vezes mais energia que consumiremos.Frente a esta realidade, seria irracional não buscar, por todos os meios tecnicamente possíveis, aproveitar esta fonte de energia limpa, inesgotável e gratuita. Discutiremos, a partir deste ponto, a disponibilidade da energia proveniente do Sol, os métodos de captação desta energia e possíveis usos e aplicações.A Terra recebe energia radiante do Sol a um regime de 173x1015 W (*), emitindo uma quantidade idêntica.
Esta é uma condição do equilíbrio. A emissão depende da temperatura da Terra, ou seja, a temperatura do planeta tal qual o conhecemos é a temperatura de equilíbrio na qual a admissão é igual à emissão de radiação. Assim, se a admissão mudasse por qualquer razão, a temperatura de equilíbrio também se modificaria.

Em inglês
Solar energy: The Sun, and source of life, is the origin of all forms of energy that man has used during its history and may be the answer to the question of energy supply in the future, once that we learn to take advantage of the rational way light that the star constantly pours on our planet. Brilhando to more than 5 billion years, it is estimated that the sun still focus on other 6 billion years, it is only in half of its existence and will launch on Earth, only this year, 4000 times more energy that consumiremos. Facing this reality, it would be irrational not seek, by all means technically possible, take this source of clean energy, free and inexhaustible. Discussing, from this point on, the availability of energy from the Sun, methods of capture of energy and possible uses and applications. The Earth receives radiant energy from the sun under a 173x1015 W (*) by issuing a similar amount.This is a condition of balance. The issue depends on the temperature of the Earth, or the temperature of this planet which we know is the temperature of equilibrium in which the admission is equal to the emission of radiation. Thus, if the admission change for any reason, the temperature of balance also change

maremotriz

maremoriz
SUMÁRIOI. INTRODUCÃOII. MODELAMENTO MATEMÁTICOIII OSCILAÇÕES DAS MARÉSIV. TURBINASV. CONCLUSÃOVI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASRESUMOEm busca de novas alternativas de produção de energia elétrica, foram simulados em computador dois modelos de usinas maremotrizes.A área conjunta do golfo de Maine e da Baía de Fundy, foi dividida em células, para facilitar os cálculos. A variação da maré nessa região pode alcançar 17 metros.O modelamento matemático envolve uma série de teorias, tais como: a lei da conservação das massas, forças de atrito, fluxo de água e a aceleração de Coriollis.As amplitudes das marés podem sofrer alterações por causa de um efeito chamado ressonância.A construção dessas usinas envolverá algum impacto ambiental, altos custos de construção, mas ainda assim é uma atraente alternativa de produção de energia elétrica.I. INTRODUÇÃOEm busca de outras alternativas de produção de energia elétrica, estudaremos o aproveitamento das variações das marés em lugares onde onde a diferença entre as marés alta e baixa é grande. Podemos citar como exemplo, e que servirá de base para o nosso estudo, a Baía de Fundy, nos Estados Unidos da América do Norte. A variação média nessa baía situa-se em 12 metros, podendo chegar a 17 metros entre as marés extremas.Na citada Baía de Fundy (entre New Brunswitch e Nova Escócia), freqüentemente o nível da maré se eleva à razão de 3,1 cm por minuto. Por séculos as marés tem regido a vida do povo que habitava e habita ao longo da costa de Fundy e muitos colonos, já em 1609 construíram moinhos movidos a força das marés.Neste século, o sonho é o aproveitamento das marés para gerar energia elétrica.As usinas que aproveitam as variações de nível entre as marés alta e baixa são chamadas de usinas maremotrizes. Para se aproveitar energia das marés constroi-se uma barragem num local mais conveniente, onde seu comprimento seja o menor possível instalando comportas e turbinas apropriadas.Quando a maré esta subindo abrem-se as comportas e a água é represada com o fechamento das mesmas quando a maré estiver num ponto mais alto. Após o recuo da maré até um determinado nível, solta-se a água represada através das turbinas, gerando energia elétrica.Calcula-se que o fluxo total das marés através da Baía de Fundy pode teoricamente gerar 400 milhões de kWh os quais seriam equivalentes à produção de 250 grandes usinas nucleares. Utilizando-se somente uma pequena parte do seu potencial, poderá produzir energia suficiente para ajudar significativamente no atendimento da demanda do leste dos EUA.O governo da Nova Escócia, do Canada, já construiu uma usina de teste, no interior da Baía de Annapolis Royal, que tem a capacidade geradora de 20000 kWh. Na Baía de Fundy, estão sendo examinados três locais para a construção de uma barragem comercialmente viável. No maior desses projetos propostos em Minas Basin, poderão passar através de suas turbinas 55.000 metros cúbicos de água por segundo, ou cerca de 7 vezes o fluxo do rio São Lourenço em Montreal. Ela será capaz de gerar em torno de 5.000 megawatts de energia. Estes projetos somente serão competitivos economicamente quando os preços do petróleo atingirem níveis elevados. Eles poderão se tornar uma opção atrativa num futuro próximo porque, ao contrário da energia das usinas maremotrizes é limpa, segura e renovável.A construção das barragens das usinas maremotrizes ocasionarão alterações nos níveis das marés, correntes de marés, e no ecossistema dos locais próximos ou mesmo distantes da barragem.Para estudarmos esses fenômenos e também as potencialidades energéticas das usinas maremotrizes a serem implantadas, lançaremos mão de modelos matemáticos computacionais que facilitarão a obtenção de dados com boa precisão e rapidez.II. MODELAMENTO MATEMÁTICODe forma a compreender os fenômenos físicos envolvidos na instalação de uma usina maremotriz, basearemos o nosso trabalho num estudo realizado na Baía de Fundy (EUA / Canada). O objetivo desse estudo foi avaliar o potencial energético e as alterações ambientais naquela região, proveniente da instalação de uma possível usina.Para prever os efeitos que a construção de uma barragem em Minas Basin e outra em Shepody, ambas na Baía de Fundy, acarretariam na própria baía e também no golfo de Maine, foi feito um modelo matemático para calcular as alterações nas marés desses lugares (cujas amplitudes alcançam até 17 metros)No modelo da Baía de Fundy e do golfo de Maine, a preocupação não é com o movimento das moléculas individualmente, mas com o movimento das marés, de grandes volumes de água. A área foi dividida com uma rede nas quais cada malha da rede representa uma célula quadrada de água que se estende do fundo do mar até a superfície. Cada célula obedece a lei física que governa o movimento dos fluídos no mar (pode-se considerar as correntes marítimas a partir de um perfil médio de velocidades, da superfícies até o fundo).A partir do conhecimento do estado da corrente da maré e dos níveis de água num certo momento, pode-se aplicar o modelo para calcular as correntes e elevações de nível em qualquer tempo futuro.A lei da conservação das massas diz que o nível da água numa célula da rede sobe se houver mais água entrando do que saindo através dos lados da célula. (vide fig. 1)Se o nível da água é maior em um célula do que numa adjacente, a água é acelerada na direção da célula em que o nível é mais baixo. (vide fig. 2)Devido à rotação da Terra, qualquer fluxo entre as células conduz a uma aceleração perpendicular (a direita, no hemisfério norte) ao fluxo num plano paralelo à superfície da água. Isso acarretará num pequeno desvio do escoamento, para o lado perpendicular ao fluxo. Esse fenômeno recebe o nome de aceleração de Coriollis. (vide fig. 3)Simultaneamente, o fluxo entre as células é dificultado por uma força de atrito que é proporcional ao quadrado da velocidade da corrente. (vide fig. 4)O tamanho da célula da rede é que determina a resolução do modelo e o volume necessário de cálculos. A menor ilha, baía ou elevações de superfícies, podem ser representadas no modelo como uma medida padrão para uma determinada área.Em lugares mais próximos do local da construção da barragem, as células terão área menor, aproximadamente 7 km². Em áreas mais distantes onde as alterações forem pequenas (partes mais distantes do Golfo de Maine), o tamanho das células poderá ser maior, aproximadamente 21 km², facilitando os cálculos. - como demonstra a fig. 5 - Scientific American, Set.1987, p.110.As dimensões de uma célula da rede, determina o tamanho da menor ilha, baía cabo de terra, fronteira aberta ou borda da superfície submarina que pode ser resolvido pelo modelo de marés.III. OSCILAÇÃO DAS MARÉSA explicação científica para as altas marés na Baía de Fundy tem sido objeto de muita especulação, por décadas. As forças gravitacionais do Sol, Terra e lua, geram as ondas no fundo do mar, as quais são por seu turno, a força motora primária para as ondas nas águas mais rasas da plataforma continental. Mas na plataforma continental, fatores locais próprios, como a forma da linha da costa, a profundade da água e a largura da plataforma, afetam as marés talvez mais do que as forças astronômicas.Pensa-se que a maré excepcionalmente alta na Baía de Fundy é devida a peculiaridades físicas do local, as quais dão origem a um fenômeno chamado de ressonância.A ressonância pode ocorrer em qualquer sistema no qual há uma freqüência de oscilação natural. Quando o sistema é movido por uma força externa na mesma freqüência que a sua freqüência natural, há um súbito e drástico aumento na amplitude das oscilações.Uma analogia com a Baía de Fundy, seria a oscilação da água numa banheira. Se numa banheira comum, com água até uma profundidade de 20 cm, temos uma onda que vem de um lado para o outro em cerca de uma vez a cada 2 segundos e se alguém ajudar a onda dando um empurrão toda vez que ela vai, a onda pode rapidamente aumentar de tamanho ameaçando transbordar pelo lados da banheira. Podemos pensar que empurrando mais rapidamente teremos um efeito maior ainda, mas isso causará somente leves borrifos, porque o empurrão interferirá com o movimento natural da onda (a medida do tempo que ela leva pra completar uma oscilação completa), é determinado pela profundidade da água e a largura da banheira.Por mais de 50 anos pensava-se que a profundidade e extensão da Baía de Fundy era tal que a onda de água profunda poderia adentrar a baía e ser refletida de volta com um período muito próximo do período da maré lunar. O primeiro modulo de ressonância foi estimado entre 10,5 e 12 horas. Atualmente, baseado no primeiro modelo de maré, o período de ressonância da baía foi calculado em cerca de 9 horas. Esse valor é próximo o suficiente para um algum aumento na maré, mas não o suficiente para se Ter a ressonância verdadeira. A tese da ressonância é no entanto aceitável, se o modelo considerar não somente a Baía de Fundy, mas também o Golfo de Maine. A baía e o golfo combinados formam um sistema de marés com um período de ressonância próximo de 13,3 horas.A tese da ressonância prevê que o tamanho da baía mudaria com a construção de uma barragem de usina maremotriz na sua base superior. O período de ressonância da baía poderia mudar; como a ressonância da baía esta próxima do ciclo da maré, mesmo pequenas mudanças em seu tamanho poderiam causar significativas mudanças na amplitude das marés. (A fig. 6 demonstra a oscilação das marés - Scientific American, Set. 1987, p. 109).Oscilação das marésMaré de mar profundo - é ampliada pela interação da ressonância com a forma apropriada da baía. A maré entra na baía em t=0. Em t=2/8 encontra a parte superior da baía e é refletida para trás. As ondas que chegam e voltam se combinam para produzir o nível de água observado. Em t=4/8 as ondas se reforçam para dar o pico na amplitude da maré. Ao fim de um ciclo (t=8/8), esta combinação resulta numa maré mais baixa; na borda da plataforma continental, a crista da onda de retorno encontra-se com a próxima onda que chega. Na realidade, o fundo do mar é 10 vezes mais profundo que a água da plataforma continental. Quando a onda refletida deixa a baía, sua amplitude cai para um valor inversamente proporcional a mudança de profundidade da água (a amplitude não aumenta quando a maré entra na baía porque alguma quantidade de água foi devolvida para fora da borda da plataforma retornando ao mar profundo).A seguir trataremos da simulação da construção de barragens de usina maremotriz em determinados locais e suas aplicações.No caso da Baía de Fundy o método foi aplicado para duas alternativas de localização das barragens: Baía de Shepody e Minas Basin.A primeira simulação foi da pequena barragem de Shepody. Esta usina poderá Ter uma capacidade de geração de energia de 1600 MW. Na propria barragem, o modelo prevê que a amplitude do nível da maré poderá diminuir em 24 cm (a maré alta 24 cm menor e a maré baixa 24 cm maior). A medida que se distancia da barragem em direção ao Golfo de Maine, se nota a diminuição desse efeito até as proximidades de St. John, onde se da a inversão, ou seja, a amplitude começa a aumentar até o Cabo Cod em cerca de 4 cm. (vide fig. 7 - Scientific American, Set. 1987 p.112)A Segunda simulação foi do maior projeto considerado até agora, oito km de barragens cruzando parte de Minas Basin, uma capacidade instalada de cerca de 5000 MW. O modelo prevê que poderia haver uma diminuição de 34 cm na amplitude da maré na barragem, com o efeito se propagando rapidamente para fora da baía. Ainda relativamente perto da barragem (Cabo Split) a variação da amplitude cai a zero e passa a aumentar seu valor na Baía de Fundy e grande parte do Golfo de Maine. O aumento da amplitude iria de 20cm na parte superior da Baía de Chignecto e até 15 cm na Baía de Massachussets. (vide fig. 8, Scientific American, Set. 1987, p. 113).Essas alterações nas amplitudes das marés em ambas as simulações podem ser explicadas pela teoria da ressonância.Colocando na Baía de Fundy uma pequena barragem, o período de ressonância da baía que originalmente é de nove horas, iria sofrer uma redução, ficando mais distante do período da maré lunar de 12,4 horas; isto ocasionaria uma diminuição nas amplitudes das maré da barragem até a desembocadura da baía. Em contrapartida a redução do período de ressonância do conjunto da Baía de Fundy e Golfo de Maine de 13,3 horas em cerca de 10 minutos leva a aproximar-se mais do período da maré (12,4 horas) e portanto causando marés maiores.No caso do projeto de Shepody, os aumentos de amplitudes acontecem no Golfo de Maine e na entrada da Baía de Fundy. Na parte superior da baía até a barragem acontecem as diminuições nas amplitudes. Na parte central da baía (perto de St. John) os efeitos se cancelam, sem alterações nas amplitudes.A simulação de Minas Basin é complicada pelos efeitos do atrito nos estreitos de Cabo Split, onde grande quantidade de energia é dissipada (proporcional ao quadro da velocidade da água). Como a barragem diminui, o fluxo através desse canal, a maré move-se mais lentamente e menos energia é dissipada. Com isto, no Cabo Split, a massa de água contem mais energia "armazenada", ocasionando marés mais altas. A combinação da dissipação pelo atrito reduzida e a mudança do período de ressonância padrão causam aumentos nas amplitudes das marés, exceto perto da barragem onde há diminuições na amplitude, até Cabo Split, onde os efeitos se anulam.IV - TurbinasSerão descritas neste tópico as principais características das turbinas hidráulicas utilizadas em usinas maremotrizes. Estas turbinas hidráulicas se caracterizam por seu grande tamanho ( diâmetro por volta de 7 m ou mais ) e baixas rotações, devido ao pequeno desnível existentes nestas barragens. Como a água do mar, devido a sua salinidade, provoca corrosão nos materiais usuais, estas turbinas terão de ser construídas com aço inoxidável, o que aumentará em muito o seu custo.O princípio da geração de energia elétrica a partir do aproveitamento das marés, não difere fundamentalmente daquele utilizado nas usinas hidrelétricas, que exploram o potencial de geração dos rios.A diferença de energia potencial da água a montante de barragem em relação ao seu nível juzante promove o escoamento da água através das turbinas. A rotação impressa nas turbinas proveniente da passagem de água por suas pás, move o gerador elétrico, produzindo energia que é então distribuída na rede.Turbinas TubularesO rotor de pás fixas ou orientáveis, é colocado num tubo por onde a água se escoa, e o eixo, horizontal ou inclinado, aciona um alternador colocado externamente ao tubo.Turbinas BulboO rotor possui pás orientáveis e existe uma espécie de bulbo, que é colocado no interior do tubo adutor da água. No interior do bulbo, que é uma câmara blindada, pode existir meramente um sistema de transmissão por engrenagens, para transmitir o movimento do eixo da hélice ao alternador, ou como acontece nos tipos mais aperfeiçoados, no interior do bulbo fica o próprio gerador elétrico.Turbinas Straflow A Escher-Wyss desenvolveu uma turbina de escoamento retilíneo, de volume reduzido e que conduz a uma considerável economia no custo das obras civis.Na turbina Straflow, o indutor do alternador é colocado na periferia do rotor da turbina formando um anel articulado nas pontas das pás da hélice, as quais podem ser de passo variável.CONCLUSÃOA construção de usina maremotrizes poderá ser uma opção para um futuro próximo, quando o preço do barril de petróleo atingir níveis mais elevados.Deve-se levar em conta também o impacto ambiental que a construção dessas usinas poderá causar.As alterações das amplitudes das marés previstas pelo modelo em todo o conjunto Baía de Fundy e Golfo de Maine são menores quando comparadas com as variações provocadas por fenômenos naturais, tais como, ventos fortes, tempestades, etc... Estes fenômenos as vezes causam ondas com mais de 2 metros, o que é muito maior do que os 15 cm de alteração previsto pelo nosso modelo. Na região de Boston, o movimento da crosta terrestre, indica um afundamento da crosta a razão de 15 a 20cm por século.Em áreas mais sensíveis às variações das marés, as consequencias podem ser danosas com o aumento das inundações.As correntes marítimas também se alterarão com a variação dos níveis da maré, que com o seu aumento, causariam variações nas temperaturas das águas superficiais e profundas. Com o aumento dos níveis de maré a velocidade da corrente aumentaria e isto provocaria uma agitação maior, misturando as águas superficiais e profundas, igualando sua temperatura que normalmente possuía um diferencial maior ( no verão as águas superficiais são mais quentes que as profundas). Correntes mais rápidas podem também causar mais erosão ao longo da costa, além de atrapalhar a navegação marítima em locais onde já existia certa dificuldade.Zonas entre marés(aquelas que são alternadamente inundadas pelas marés), como os mangues, abrigam ecossistemas complexos que podem ou não se adaptarem às mudanças nas zonas de limite de marés. Se por ventura forem construídos diques para deter as inundações, os mangues podem ser destruídos totalmente.Além disso a construção dessas barragens podem cruzar a migração de algumas espécies de peixes e não se conhece se eles podem ser redirecionados para passagens especiais, para evitar as turbinasOs efeitos das usinas meremotrizes podem ser menos problemáticos do que outros tipos de usinas geradoras de energia; por isso o aproveitamento das marés é um atrativo recurso de energia renovável e não poluente.O trabalho mostrou que os modelos de marés são agora corretos o suficiente para prever os efeitos das barragens das usinas no comportamento das marés.VI - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS(1) BERNSHTEIN, L.B. - Tidal Energy for Eletric Power Plants.1965, Jerusalem, Ed. Israel Program for Scientific Translation Ltd.(2) GREENBERG, D. A. - Modeling Tidal Power. Scientific American. USA, Set. 1987, p. 106 - 11(3) Notas de aula do Curso de Sistemas Fluidos Mecânicos da Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp.
em inglês
SUMMARY I. INTRODUCTION II. MODELAMENTO MATEMÁTICO III OSCILAÇÕES OF MARÉS IV. TURBINAS V. CONCLUSION VI. REFERENCES SUMMARY In search of new alternatives for producing electricity, were simulated in computer models of two plants maremotrizes. The combined area of the Gulf of Maine and the Bay of Fundy, was divided into cells, to facilitate the calculations. The change of tide in that region can reach 17 meters. The mathematical modeling involves a series of theories, such as: the law of conservation of the masses, forces of friction, flow of water and the acceleration of Coriollis. The amplitude of the tides may change because of an effect called resonance. The construction of these plants will involve some environmental impact, high cost of construction, but it remains an attractive alternative for producing electricity. I. INTRODUCTION In search of other alternatives for producing electricity, study the use of tidal variations in places where where the difference between high and low tides is great. We can cite as an example, as a basis for our study, the Bay of Fundy, the United States of America. The average change in that bay is located in 12 meters and can reach 17 meters between the extreme tides. In the aforementioned Bay of Fundy (between Nova Scotia and New Brunswitch), often the level of the tide rises at a rate of 3.1 cm per minute. For centuries the tides have governed the life of the people who lived and live along the coast of Fundy and many settlers, already built in 1609 mills moved the force of the tides. In this century, the dream is the use of tides to generate electricity. The plants that take advantage of changes in level between the high and low tides are called maremotrizes plants. To harness tidal energy to construct a dam in a more convenient location, where the length is as small as possible and installing floodgates turbines appropriate. When the rising tide this opens up the floodgates and the water is represada with the closing of the same when the tide is at a higher point. After the retreat of the tide to a certain level, loose-represada if the water through turbines, generating electricity. It is estimated that the total flow of tides through the Bay of Fundy can theoretically generate 400 million kWh of which would be equivalent to the production of 250 large nuclear plants. Using up only a small fraction of its potential, can produce enough electricity to help significantly in the care of the eastern U.S. demand. The government of Nova Scotia, Canada, has built a plant to test within the Bay of Annapolis Royal, which has generating capacity of 20000 kWh. In the Bay of Fundy, are being considered three locations for the construction of a dam commercially viable. In the largest of these projects proposed in Minas Basin, may pass through its turbines 55,000 cubic metres of water per second, or about 7 times the flow of the St. Lawrence River in Montreal. She will be able to generate around 5,000 megawatts of energy. These projects will only be economically competitive when oil prices reach high levels. They could become an attractive option in the near future because, unlike the energy of plants maremotrizes is clean, safe and renewable. The construction of dams maremotrizes the plants will cause changes in levels of the tides, currents, tides, and the ecosystem of near or even distant of the dam. To study these phenomena and also the potential energy of plants maremotrizes to be deployed for release hand of mathematical computer models that facilitate the collection of data with good accuracy and speed. II. MODELAMENTO MATEMÁTICO In order to understand the physical phenomena involved in the installation of a wave power plant, basearemos our work on a study carried out in the Bay of Fundy (USA / Canada). The purpose of this study was to evaluate the potential energy and environmental change in the region, from the possible installation of a power plant. To predict the effects that the construction of a dam in Minas Basin and another in Shepody, both in the Bay of Fundy, would cause the very bay and in the Gulf of Maine, was made a mathematical model for calculating changes in the tides of these posts (whose amplitudes reach up to 17 meters) In the model of the Bay of Fundy and the Gulf of Maine, the concern is not with the motion of individual molecules, but with the tidal movement of large volumes of water. The area was divided with a mesh network in which each cell of the network represents a square of water that extends from the seabed to the surface. Each cell follows the physical law that governs the movement of fluids in March (you can consider the sea currents from a profile of average speeds, the surface to the bottom). From the knowledge of the state of the tide and current levels of water at a certain moment, one can apply the model to calculate the current level and elevations of any future time. The law of conservation of mass says that the water level rises in a row of the grid if there is more water entering than leaving through the sides of the cell. (see fig. 1) If the water level is higher than in a cell in an adjacent, water is accelerated toward the cell where the standard is lower. (see fig. 2) Due to the rotation of the Earth, any flow between cells leads to an acceleration perpendicular (at right, in the northern hemisphere) to flow in a plane parallel to the surface of the water. This will entail a small diversion of flow to the side perpendicular to flow. This phenomenon is known as acceleration of Coriollis. (see fig. 3) Simultaneously, the flow between cells is hampered by a force of friction that is proportional to the square of the speed of the current. (see fig. 4) The size of the network cell that determines the resolution of the type and volume of calculations necessary. The smallest island, bay or elevations of surfaces, can be represented in the model as a standard to measure a particular area. In places near the site of construction of the dam, the cells will have smaller area, about 7 km ². In more remote areas where the changes are small (the most distant of the Gulf of Maine), the size of the cells may be greater, about 21 km ², facilitating the calculations. -- As shown by the fig. 5 - Scientific American, Set.1987, p.110. The size of a cell of the network, determines the size of the smallest island, bay cable of land, open border or edge of the area submarine that can be resolved by the model of tides. III. SWING OF MARÉS The scientific explanation for the high tides in the Bay of Fundy has been the subject of much speculation, for decades. The gravitational forces of the Sun, Earth and moon, create the waves on the sea bottom, which are in turn, the primary driving force for more Brim waves in the waters of the continental shelf. But on the continental shelf, local factors themselves and the shape of the coast line, the profundade of water and the width of the platform, the tides may affect more than the astronomical forces. It is believed that the exceptionally high tide in the Bay of Fundy is due to physical peculiarities of the site, which give rise to a phenomenon called resonance. The resonance can occur in any system in which there is a frequency of natural oscillation. When the system is powered by an external force on the same frequency that its natural frequency, there is a sudden and dramatic increase in the amplitude of oscillations. An analogy with the Bay of Fundy, would be the oscillation of the water in a bathtub. If a common bath, with water to a depth of 20 cm, we have a wave that comes from one place to another in about once every 2 seconds and someone is giving a wave to help push every time she vai, wave can rapidly increase in size by threatening tranship sides of the tub. We think that pushing more quickly we will have a major effect yet, but will cause only mild borrifos, because the push interfere with the natural movement of the wave (a measure of the time it takes to get complete a full swing), is determined by the depth of water and the width of the tub. For over 50 years it was thought that the depth and extent of the Bay of Fundy was such that the wave of deep water could enter the bay and be reflected back to a period very close to the period of lunar tide. The first module of resonance was estimated between 10.5 and 12 hours. Currently, based on the first model of tide, the period of resonance of the bay was estimated at about 9 hours. This value is close enough to an increase in some oil but not enough to have a real resonance. The theory of resonance is acceptable however, if the model considers not only the Bay of Fundy, but also the Gulf of Maine. The bay and the Gulf combined form a system of tides with a period of resonance around 13.3 hours. The theory of resonance provides that the size of the bay change with the construction of a barrier of tidal power plant in its basic education. The period of resonance of the bay could change, as the resonance of the bay this next cycle of the tide, even small changes in its size could cause significant changes in the amplitude of the tides. (The fig. 6 shows the fluctuations of the tides - Scientific American, September 1987, p. 109). Oscillation tidal Tide of deep sea - is magnified by the interaction of resonance with the appropriate form of the bay. The tide enters the bay at t = 0. In t = 2 / 8 at the top of the bay and is reflected back. The waves that come and go back combine to produce the water level observed. In t = 4 / 8 the waves reinforce to the peak amplitude of the tide. At the end of a cycle (t = 8 / 8), the combination results in a more low tide, at the edge of the continental shelf, the crest of the wave of return meets with the next wave that arrives. In fact, the seabed is 10 times deeper than water of the continental shelf. When the wave reflected the bay leaves, the scale drops to a value inversely proportional change in the depth of water (the scale does not increase when the tide into the bay because some quantity of water was returned from the edge of the platform returning to the deep sea ). Then treat the simulation of the construction of dams, tidal power plant in certain places and their applications. In the case of the Bay of Fundy the method was applied for two alternatives for location of dams: Bay of Shepody and Minas Basin. The first simulation was the small dam of Shepody. This plant could have a generation capacity of 1600 MW of energy. In own dam, the model provides that the extent of the level of oil could fall by 24 cm (the smallest 24 cm high tide and low tide 24 cm higher). As if distance from the dam toward the Gulf of Maine, where note the decline of that effect until the vicinity of St. John, where's the reverse, ie the scale begins to rise up to the Cape Cod at around 4 CM. (see fig. 7 - Scientific American, September 1987 p.112) The second simulation was considered the biggest project to date, eight kilometers of dams crossing part of Minas Basin, an installed capacity of about 5000 MW. The model provides that there could be a decrease of 34 cm in the extent of the oil in the dam, with the effect is spreading rapidly out of the bay. Even relatively near the dam (Cape Split) the change of the magnitude falls to zero and will increase its value in the Bay of Fundy and much of the Gulf of Maine. Increasing the range would be 20cm at the top of the Chignecto Bay, and by 15 cm in the Bay of Massachusetts. (see fig. 8, Scientific American, September 1987, p. 113). These changes in tidal ranges in both simulations can be explained by the theory of resonance. Putting in the Bay of Fundy a small dam, the period of resonance of the bay which is originally from nine o'clock, would be reduced, leaving more distant period of the lunar tide of 12.4 hours, that would a reduction in the amplitude of the tide dam to the openings of the bay. In contrast to reduce the period of resonance of the whole Bay of Fundy and Gulf of Maine from 13.3 hours in about 10 minutes leads to approach most of the period of the oil (12.4 hours) and thus causing higher tides. For the project to Shepody, the increases in amplitude happen in the Gulf of Maine and at the entrance of the Bay of Fundy. At the top of the dam happen bay until the fall in amplitude. In the central part of the bay (near St. John) if the effects cancel, without changes in amplitude. The simulation of Minas Basin is complicated by the effects of friction in the close of Cape Split, where large amount of energy is dissipated (proportional to the speed of the water table). As the dam decreases, the flow through that channel, the tide is moving more slowly and less energy is dissipated. With this in Cape Split, the body contains more energy "stored", causing higher tides. The combination of reduced friction and dissipation by changing the period of resonance pattern cause increases in the amplitude of the tides, except near the dam where there are decreases in magnitude, to Cape Split, where the effects are offset. IV - Turbines Described in this topic will be the main features of hydraulic turbines used in power plants maremotrizes. These hydraulic turbines are characterized by their large size (diameter around 7 m or more) and low speeds, due to the small gap in existing dams. As the sea water, due to its salinity, causing corrosion in materials usual, these turbines will be constructed of stainless steel, which will increase much in its cost. The principle of generation of electricity from the use of tides, not fundamentally different from that used in hydroelectric plants, exploiting the potential for generation of rivers. The difference in energy potential of water upstream from the dam on their level downstream promotes the flow of water through the turbines. The rotation printed in the turbines from the passage of water by their blades, moves the electric generator, producing energy that is then distributed in the network. Turbine Tubulares The rotor blades of fixed or orientáveis, it placed a tube through which the water flows are, and the axis, horizontal or inclined, triggering an alternator placed outside the tube. Turbine Bulb The rotor blades have orientáveis and there is a kind of bulb, which is placed inside the tube of water pipeline. Inside the bulb, which is a shielded chamber, there may be merely a system of transmission by gears, to transmit the movement of the propeller shaft of the alternator, or as in the more refined types, inside the bulb is the very electric generator. The turbine Straflow Escher-Wyss developed a turbine flow rectilinear, reduced volume and leading to a considerable economy in the cost of civil works. In Straflow turbine, the driver of the alternator is placed on the periphery of the turbine wheel forming a ring articulated in the tips of the propeller blades, which may be of variable step. CONCLUSION The construction of plant maremotrizes may be an option in the near future, when the price of oil reach higher levels. It must also take into account the environmental impact that the construction of such plants could cause. The changes in tidal ranges provided by the model in the entire Bay of Fundy and Gulf of Maine are smaller when compared with changes caused by natural phenomena such as strong winds, storms, etc. ... These phenomena can sometimes cause waves over 2 meters, which is much larger than 15 cm of change envisaged by our model. In the region of Boston, the movement of the earth crust, indicates a collapse of the crust ratio of 15 to 20cm per century. In areas most susceptible to tidal variations, the consequences may be harmful to the increase in flooding. The sea currents also will change with the variation in levels of the tide, which with its growth, cause variations in temperature of surface and deep. With the increase in the speed of current trip would increase and this would cause any more turmoil, mixing surface water and deep, equaling its temperature which normally had a greater gap (in summer surface waters are warmer that deep). Faster currents can also cause more erosion along the coast, and disturb the sea in places where there is already some difficulty. Areas between tides (those that are alternately flooded by the tides), such as mangroves, shelter complex ecosystems that may or may not adapt to changes in the areas of limit of tides. If for ventura dikes are built to stop flooding, the mangroves can be totally destroyed. Moreover the construction of these dams may cross the migration of some species of fish and does not know if they can be redirected to special passages to avoid the turbines The effects of plants meremotrizes may be less problematic than other types of power plants, so the advantage of the tides is an attractive use of renewable energy and clean. The work showed that the models of tides are now accurate enough to predict the effects of dams of power in the behaviour of the tides. VI - REFERENCES (1) BERNSHTEIN, LB - Tidal Energy for Electric Power Plants.1965, Jerusalem, Ed Israel Program for Scientific Translation Ltd. (2) GREENBERG, D. A. -- Modeling Tidal Power. Scientific American. USA, in September 1987, p. 106 to 11 (3) Notes of tuition Course Systems Fluid Mechanics of the Faculty of Mechanical Engineering at UNICAMP.

petroleo
Petróleo :sua históriaO petróleo é um líquido escuro, oleoso, insolúvel em água e menos denso do que a água.A história registra o conhecimento do petróleo desde 4000 a.C povos muito antigos, como os egípcios, os mesopotâmicos e os persas, empregavam o betume para pavimentar estradas aquecer e iluminar casas e calafetar construções.Utilizavam o petróleo ainda como lubrificante e laxativo.Provavelmente, faziam uso do petróleo que aflorava normalmente na superfície da terra.Apesar disso, a industrialização do petróleo só começou em 1859.Nesse ano, Edwin Drake o descobriu na Pensilvânia (EUA) a apenas 21m de profundidade, perfurando o primeiro poço petrolífero comercial e instalando ao lado, uma refinaria rudimentar que produzia querosene para iluminação.Com o desenvolvimento da fabricação de veículos motorizados no início do Séc. XX ,a gasolina tornou-se o mais importante derivado de petróleo, aumentando sua procura e o seu refino, principalmente nos EUA. Iniciou-se, assim,uma corrida Países produtores como Arábia Saudita, Argélia,Venezuela e Líbia, que permitiam que empresas estrangeiras explorassem seu petróleo, reuniram-se e criaram, em 1960, a Organização dos Países Exploradores de Petróleo (OPEP), com o objetivo de unificar a política petrolífera dos países membros.Em 1973, o controle do preço passou das grandes companhias para os países exploradores, eclodindo a primeira crise mundial do petróleo. Refino do petróleoGás liquefeito, gasolina, querosene, naftas, óleo diesel, óleo lubrificante, asfalto, solventes, parafinas, são alguns dos muitos produtos obtidos, direta ou indiretamente, do petróleo.Como um líquido escuro, viscoso, de odor desagradável e pouco aplicação pode fornecer uma quantidade enorme de produtos e subprodutos?O petróleo é uma mistura de milhares de hidrocarbonetos.Cada um apresenta moléculas de determinado tamanho, ao qual sua temperatura de ebulição está diretamente relacionada: os hidrocarbonetos formados por moléculas pequenas possuem temperaturas de ebul refinação, transporte e comercialização do petróleo e seus derivados.Na Déc. De 50, com o desenvolvimento industrial e a construção de rodovias interligando várias cidades brasileiras, aumentou consideravelmente o consumo de petróleo .Em 1968, como esse combustível existia em grande quantidade e a baixo preço no exterior, política governamental de auto-suficiência foi deixada de lado.A passou a ser comprar petróleo onde fosse mas barato. A partir desse ano, a produção nacional estacionou e o consumo cresceu. A importação de petróleo trouxe sérias conseqüências para o país; entre elas, o amento da dívida externa.O mundo passou a ser dependente do petróleo, que se tornou capaz de alterar as relações entre os países, praticamente divididos em duas grandes categorias: os grandes produtores e os grandes consumidores o Brasil está nessa categoria, ainda que, em 1997, tenha ingressado no seleto grupo de 16 países que produzem mais de 1 milhão de barris por dia.
O petróleo no BrasilA industrialização do petróleo no Brasil começou tarde em relação a outros países – somente na Déc. de 30 é que pensou concretamente nisso, e na Dec. De 40 iniciaram-se de forma efetiva a exploração e a produção.Até então, todo o petróleo era importado, embora fosse explorado em regiões com vestígios superficiais do óleo. Fizeram pesquisas em 1933 que passou a ser orientada pelo Dep. Nacional de Produção Mineral, ligado ao Ministério da Agricultura. OS resultados começaram a aparecer, de fato, em 1939, quando foi descoberta a primeira jazida petrolífera, em Lobato,no Recôncavo baiano.A partir daí, novas pesquisas e perfurações foram realizadas.Em 1941, o primeiro poço petrolífero brasileiro, também situado no Recôncavo baiano, começou a produzir http://xn--petrleo-o0a.com/ o objetivo de tornar o país auto-suficiente em petróleo,em 1953 o governo criou a Petrobrás, assegurando para si a exclusividade da pesquisa , lavra, Origem e extração do petróleoAcredita-se que o petróleo foi formado há milhões de anos.Sua formação iniciou-se quando restos de animais e vegetais e sedimentos foram sendo depositados no fundo dos mares formando grandes depósitos de matérias orgânicas e sedimentos.A pressão causada por novas camadas de sedimentos, o calor e a ausência de oxigênio criaram condições ideais para que bactérias anaeróbicas transformassem lentamente a matéria orgânica em óleo e gás.Como é mostrado na tabela a seguir, a maior parte do petróleo e do gás natural é formado por compostos de carbono e hidrogênio em diferentes proporções (os hidrocarbonetos), constituindo complexa mistura de substâncias que, separadas, podem se apresentar nos três estados http://xn--fsicos-3va.as/ jazidas petrolífera apresentam petróleo com diferente composição química, por causa das idades diversas dos depósitos (400 milhões a 10 milhões de anos) e das diferentes condições de formação. pavimentar estradas aquecer e iluminar casas e calafetar construções.Utilizavam o petróleo ainda como lubrificante e laxativo.Provavelmente, faziam uso do petróleo que aflorava normalmente na superfície da terra.Apesar disso, a industrialização do petróleo só começou em 1859.Nesse ano, Edwin Drake o descobriu na Pensilvânia (EUA) a apenas 21m de profundidade, perfurando o primeiro poço petrolífero comercial e instalando ao lado, uma refinaria rudimentar que produzia querosene para iluminação.Com o desenvolvimento da fabricação de veículos motorizados no início do Séc. XX ,a gasolina tornou-se o mais importante derivado de petróleo, aumentando sua procura e o seu refino, principalmente nos EUA. Iniciou-se, assim, uma corrida em todo o mundo: como acontecera com o ouro, agora os homens corriam atrás do petróleo.Nasceram, então, grandes grupos econômicos, como Standard Oil (hoje Exxon) e a Shell, que dominam o comércio mundial.
Petróleo:sua históriaO petróleo é um líquido escuro, oleoso, insolúvel em água e menos denso do que a água.A história registra o conhecimento do petróleo desde 4000 a.C povos muito antigos, como os egípcios, os mesopotâmicos e os persas, empregavam o betume para ou vei no final de tudo bota lá ao envez de botar ebul vc bota ''ebulição elevadas'' flw e mais um diia vc nao mandou a pocaria da planta pooooooraaa e esssvc ta prejudicando-me
em inglês
oil Oil: históriaO its oil is a liquid dark, oily, insoluble in water and less dense than água.A history records the knowledge of oil since 4000 BC people very old, like the Egyptians, the Persians and the mesopotâmicos, employed the bitumen Paving roads to illuminate and heat homes and calafetar construções.Utilizavam oil as a lubricant and laxativo.Provavelmente, were using the oil that aflorava normally on the surface of the terra.Apesar, the industrialization of oil only began in 1859.Nesse years, Edwin Drake discovered in the PA (USA) to only 21m deep, drilling the first oil well and installing the commercial side, a crude refinery, which produced kerosene iluminação.Com for the development of the manufacturing of motor vehicles at the beginning of the XX SADDLE, gasoline has become the most important derivative of oil, increasing its demand and refining, mainly in the U.S.. It began thus a race producer countries as Saudi Arabia, Algeria, Venezuela and Libya, allowing foreign companies that exploit their oil, met and created in 1960, the Organization of Petroleum Explorers Countries (OPEC), with the goal of unifying the countries' oil policy membros.Em 1973, control the price has moved from large companies to countries explorers, eclodindo the first global oil crisis. Refining of liquefied petróleoGás, gasoline, kerosene, naphthas, diesel oil, lubricating oil, asphalt, solvents, paraffins, are among the many products obtained, directly or indirectly, the net petróleo.Como a dark, viscous, unpleasant smell and little application can provide an enormous amount of products and by-products? Oil is a mixture of thousands of hidrocarbonetos.Cada presents molecules of a certain size, to which the temperature of boiling is directly related: the hydrocarbons formed by small molecules have temperatures of ebul refining, transportation and marketing of oil and its derivados.Na Déc. From 50, with industrial development and construction of roads linking several Brazilian cities, has considerably increased the consumption of oil. In 1968, such as fuel existed in large quantity and low price abroad, government policy of self-sufficiency has been left aside. The oil is now buying but where was cheap. From this year, national production and consumption grew estacionou. Imports of oil has brought serious consequences for the country, among them, the budget debt externa.O world has become dependent on oil, which has become capable of changing relations between countries, virtually divided into two main categories: large major producers and consumers to Brazil is in that category, though, in 1997, has joined the select group of 16 countries that produce more than 1 million barrels a day. The oil in BrasilA industrialization of oil in Brazil began late regarding other countries - only in Déc. , 30 which is specifically thought about it, and From Dec. 40 started at effectively the operation and produção.Até then, all the oil was imported, while it was operated in regions with traces of surface oil. They have done research in 1933 and has been guided by the Dept. of National Mineral Production, attached to the Ministry of Agriculture. Top results began to appear, in fact, in 1939, when it was discovered the first oil field in Lobato, in the Recôncavo baiano.A from there, new research and holes were realizadas.Em 1941, the first oil well Brazilian, also located in Recôncavo Bahia, began producing http://xn--petrleo-o0a.Com order to make the country self-sufficient in oil, in 1953 the government created the damage, ensuring the exclusive right to search, ploughing, Origin and extraction of petróleoAcredita that the oil was formed there are millions of anos.Sua training started when remains of animals and plants and sediments were deposited at the bottom of the seas forming large deposits of organic and sedimentos.A pressure caused by new layers of sediments, the heat and lack of oxygen created ideal conditions for anaerobic bacteria that slowly transform organic matter into oil and gás.Como is shown in the table below, most of the oil and natural gas is formed by carbon compounds and hydrogen in different proportions (the oil), providing complex mixture of substances, separated, may be present in the three states have oil deposits http://xn--fsicos-3va.As oil with different chemical composition, because of various ages of deposits (400 million to 10 million years) and the different conditions of training. Paving roads heat and illuminate homes and calafetar construções.Utilizavam oil as a lubricant and laxativo.Provavelmente, were using the oil that aflorava normally on the surface of the terra.Apesar, the industrialization of oil only began in 1859.Nesse year, Edwin Drake discovered in the PA (USA) to only 21m deep, drilling the first oil well and installing the commercial side, a crude refinery, which produced kerosene iluminação.Com for the development of the manufacturing of motor vehicles at the beginning of SADDLE XX, with petrol has become the most important derivative of oil, increasing its demand and refining, mainly in the U.S.. It began thus a race around the world: as happened with the gold, now the men ran behind the petróleo.Nasceram then major economic groups such as Standard Oil (now Exxon) and Shell, which dominate world trade . Oil: históriaO its oil is a liquid dark, oily, insoluble in water and less dense than água.A history records the knowledge of oil since 4000 BC people very old, like the Egyptians, the Persians and the mesopotâmicos, employed the bitumen vei to or at the end of all diyan the boot of envez Botar ebul cn''boot''flw high boiling point and another diia cn pocaria not sent to the plant pooooooraaa and damaging esssvc ta me

Energia Termoelétrica

Central Termoeléctrica ou Usina Termoelétrica ou Usina Termelétrica é uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica/eletricidade a partir da energia liberada em forma de calor, normalmente por meio da combustão de algum tipo de combustível renovável ou não renovável. Outras formas de geração de eletricidade são energia solar, energia eólica ou hidreletrica

Funcionamento
Geralmente algum tipo de combustível fóssil como petróleo, gás natural ou carvão é queimado na câmara de combustão, com o ar que foi aumentado sua pressão através de um compressor axial anteposto a camara e interligado à turbina provinea mistura para a queima da combustão.Com grande pressão(compressor)+ grande temperatura(camara de combustão) essa união é 'levada' a turbina sendo transformado em potência de eixo fazendo assim o giro da turbina"neste caso TG-Turbina a gás".Dos gases provenientes da turbina, ou seja, os gases de exaustão são direcionados a uma caldeira de recuperação de calor que pode ser aquatubular ou flamotubular.Em se tratando da Aquatubular:a água passa por dentro das serpentinas "interno da caldeira por vários estágios- Evaporador, economizador e superaquecedor trocando calor com estes gases de exaustão criando assim uma grande massa de vapor que então será direcionado a uma turbina à Vapor. Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da localização da usina.
O vapor movimenta as pás de uma turbina, cada turbina é conectada a um Gerador que gera eletrecidade. O vapor é resfriado em um condensador, a partir de um circuito de água de refrigeração, e não entra em contato direto com o vapor que será convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo.
Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de consumo. Uma das vantagens desse tipo de instalação é a possibilidde de localização próxima aos centros consumidores, diminuindo a extensão das linhas de transmissão, minimizando as perdas de energia que podem chegar até a 16%.

Tipos
Há vários tipos de usinas termelétricas, sendo que os processos de produção de energia são praticamente iguais porém com combustíveis diferentes. Alguns exemplos são:
Usina a óleo;
Usina a gás: usa gás natural como o combustível para alimentar um turbina de gás. Porque os gases produzem uma alta temperatura atraves da queima, e são usados para produzir o vapor para mover uma segundo turbina, e esta por sua vez de vapor. Como a diferença da temperatura, que é produzida com a combustão dos gases liberados torna-se mais elevada do que uma turbina do gás e por vapor, portanto os rendimentos obtidos são superiores, da ordem de 55%;
Usina a carvão; e
Usina nuclear.
Assim estas podem em algumas vezes serem menos rentáveis que as hidrelétricas.

Usina Termelétrica - Ciclo Combinado
Uma usina termelétrica operando em ciclo combinado pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de um processo que combina a operação de uma turbina à gás, movida pela queima de gás natural ou óleo diesel, diretamente acoplada a um gerador. Os gases de escape da turbina à gás, devido à temperatura, promovem a transformação da água em vapor para o acionamento de uma turbina a vapor, nas mesmas condições descritas no processo de operação de uma termelétrica convencional.

Como Funciona

Turbina a gás:
A expansão dos gases resultantes da queima do combustível (óleo diesel ou gás natural) aciona a turbina a gás, que está diretamente acoplada ao gerador e, desta forma, a potência mecânica é transformada em potência elétrica.
Turbina a vapor:
O funcionamento é exatamente igual ao descrito para usina termelétrica convencional, porém a transformação da água em vapor é feita com o reaproveitamento do calor dos gases de escape da turbina a gás, na caldeira de recuperaçã o de calor.

Vantagens:
Além das já descritas na seção relativa à usina termelétrica convencional, deve ser ressaltado o rendimento térmico do ciclo combinado, que proporciona a produção de energia elétrica com custos reduzidos.

Impactos Ambientais
Como vários tipos de geração de energia, a termeletricidade também causa impactos ambientais.Contribuem para o aquecimento global através do Efeito estufa, chuva ácida. A queima de gás natural lança na atmosfera grandes quantidades de poluentes, além de ser um combustível fóssil que não se recupera. O Brasil lança por ano 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera, com o incremento na construção de usinas termelétricas esse indicador chegará a 16 milhões.
As termoelétricas apresentam um alto custo de operação, em virtude do dinheiro utilizado na compra de combustíveis.