FACULDADE BOA VIAGEMENGENHARIA DE PRODUÇÃO Rafael Falcão Pereira Suelen Tavares de Almeida ENERGIA DAS MARÉS RECIFE 2014 2 FACULDADE BOA VIAGEM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Rafael Falcão Pereira Suelen Tavares de Almeida ENERGIA DAS MARÉS RECIFE 2014 . .... 10 RIO RANCE ...................................................................................3 CURIOSIDADES ..................................3 SUMÁRIO 1 INTRODUCÃO ................................................2 3............... 11 TANQUE OCEÂNICO DA COPPE/UFRJ ...................................................................................................................................... 13 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS .......... 4 2 2....................... 14 ......... 5 ENERGIA MAREMOTRIZ.....1 DESENVOLVIMENTO ............ 10 COREIA PLANEIA A MAIOR CENTRAL DE MARÉS DO MUNDO .................................................................................................................................................................................................................................................1 3....................... 5 3 3....................... 11 4 CONCLUSÃO ............................. 5 .7 10 2.4 1 INTRODUCÃO No trabalho que aqui será apresentado. passando por uma turbina que gera energia elétrica. falaremos da energia das marés. A água é armazenada e.2 6. é liberada durante a baixa da maré. Veremos que para essa energia ser revertida em eletricidade é necessária a construção de barragens. a energia pode ser obtida por meio do aproveitamento do desnível das marés. Também conhecida como energia maremotriz. MATRIZ ENERGÉTICA MUNDIAL EM 2005 (em %) 40 35 30 20 10 25. Abaixo podemos analisar um gráfico referente a utilização dos tipos de energias mais utilizados pelo mundo no ano de dois mil e cinco. em seguida. eclusas (permitindo a entrada e saída de água) e unidades geradoras de energia.3 20. O sistema que é utilizado é semelhante ao de uma usina hidrelétrica.3 0 0. As barragens são construídas próximas ao mar. É uma fonte natural de energia renovável e não poluidora. e os diques são responsáveis pela captação de água durante a alta da maré. pequena ilha alemã no mar do Norte.1 ENERGIA MAREMOTRIZ Energia maremotriz é o modo de geração de energia por meio do movimento das marés. os franceses construíram a primeira central mareomotriz. aproveitando o potencial energético das marés. equipada com 24 turbinas. em 1967. A energia das marés é uma alternativa para a produção de energia pois é uma fonte limpa e renovável. suficiente para a demanda de uma cidade com 200 . na Bretanha. fecha a foz do rio Rance. que são a energia cinética e a energia potencial. onde o fluxo e o refluxo das águas moviam as pedras de moer. mas é importante salientar que poucas localidades apresentam características propícias para a obtenção desse tipo de energia. ou 240 mil quilowatts (kW). Outros fatores agravantes são os altos investimentos e o baixo aproveitamento energético. A força das marés tem sido aproveitada desde o século XI. A energia cinética é captada das correntes devido às marés e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa. onde turbinas moviam um minigerador elétrico durante a passagem da água das marés. Uma barragem de 750 metros de comprimento. A eletricidade proveniente dessa prática era suficiente para iluminar o povoado.5 2 DESENVOLVIMENTO 2. Porém. noroeste da França. Atualmente na Europa existem pelo menos duas destas centrais: uma no norte de França e outra na Rússia. Muito mais tarde. visto que o desnível das marés deve ser superior a 7 metros. Com a potência de 240 megawatts (MW). O aproveitamento da energia das marés pode ser feito a partir de centrais elétricas que funcionam por ação da água dos mares. Eles utilizavam tanques para o cultivo de ostras que se ligavam ao mar por um canal. Mas os pioneiros da exploração moderna das marés foram os habitantes de Husum. Existem dois tipos de energia que podem ser obtidos. No século XII havia na Europa moinhos submarinos instalados na entrada de estreitas baías. É necessária uma diferença de 7 metros entre a maré alta e a maré baixa para que o aproveitamento desta energia seja rentável. quando franceses e ingleses a utilizavam para a movimentação de pequenos moinhos. ligada à rede nacional de transmissão. o primeiro grande projeto para a geração de eletricidade através das marés foi realizado em 1967 onde foi construída pelos franceses uma barragem de 710 metros no Rio Rance. submersa. Os canadenses foram os primeiros a empregá-la. Consiste numa série de flutuadores. O rendimento desse sistema promete ser excelente. da Universidade de Edimburgo. Em 1984. chamada Straflo. Círculo Polar Ártico. na costa Oeste. Modelos reduzidos dele já foram testados no lago Ness.5 MW. Quando se verificou que seria economicamente inviável. Produz 0. ou oito vezes mais que ltaipu. que não prima por marés de grande desnível. até o final do século poderá ser construída na baía de Fundy uma usina mareomotriz de 5 500 MW. A extremidade inferior. semelhantes ao flap dos aviões. O exemplo francês estimulou os soviéticos em 1968 a instalar perto de Murmansk. A usina exigiria a construção de um gigantesco dique de mais de 100 quilômetros de comprimento. por exemplo. movimenta a turbina. ligados a um eixo paralelo à praia. no Pará. O desenvolvimento de um novo tipo de turbina. O sistema chama-se Salter’s cam. sob pressão.5 metros). no Maranhão. que serviria de teste para um projeto colossal. do Departamento de Oceanografia Física da Universidade de São Paulo: na foz do rio Mearim. pois parece capaz de aproveitar 80 por cento da energia das ondas. recebe o impacto das ondas. O equipamento fica encravado numa escarpa. Quando os preços do petróleo dispararam na década de 70. eletricidade em quantidade industrial a partir das marés. a diferença é de 13. com lucro. acionaram uma usina experimental de 20 MW. no Amapá. a usina de Rance é a única no mundo a produzir. O ar. Na Noruega foi construída em 1985 um protótipo numa ilha perto da cidade de Bergen. No Brasil. desistiram do projeto. no mar de Barents. A instalação consiste em um cilindro de concreto. existem três lugares adequados à construção dessas usinas. na foz do Tocantins. na costa Leste). que comprimem o ar coluna acima no cilindro. onde o desnível de 20 metros entre as marés é o maior do mundo (na usina de Rance.6 mil habitantes. na Escócia. disposto verticalmente num nicho aberto com explosivos na rocha. uma usina piloto de 20 MW. relaciona o professor Reyner Rizzo. Mas o projeto mais original é o do engenheiro Stephen Salter. permitiu reduzir em um terço os custos de uma usina mareomotriz. O movimento rítmico das ondas assegura que a turbina gere eletricidade sem parar. Se os testes forem satisfatórios. e na foz da margem esquerda do Amazonas. o suficiente para abastecer uma vila de cinquenta casas. instalada na baía de Fundy (na fronteira com os Estados Unidos. capaz de gerar 100 mil MW. antes de escapar pela extremidade superior. os . o La Tunisie chegou ao Rio de Janeiro. no início dos anos 70. e a eletricidade começar a ser produzida. Se o princípio do sistema tinha uma aparência simples. os cubanos viram finalmente chegar a água à usina. que na década de 30 investiu toda a sua considerável fortuna na construção de uma dessas usinas nas costas brasileiras. Seria uma gigantesca central dotada dos recursos tecnológicos de que Claude não possuía em sua época: do tamanho de um superpetroleiro de 300 mil toneladas. de 1 metro de diâmetro e quase 1 quilômetro de comprimento. Na terceira tentativa. ou OTEC em inglês (ocean thermic energy conversion. Um tubo precisava trazer a água da superfície do mar para a usina na beira da praia. O governo francês voltaria a utilizá-la em 1948. Depois de quatro meses de preparativos. A técnica sobrevive. para tornar a evaporar. começou a operação de descer os 800 metros de tubo. oferecesse a saída para a crise energética que ameaçava frear a economia mundial. as centrais térmicas marinhas. sugaria a água do fundo do mar para a unidade de refrigeração. conversão da energia térmica dos oceanos). Com essa tarefa. movendo uma turbina que gera eletricidade. Claude chegou a montar uma via férrea de 2 quilômetros em direção ao mar para fazer mergulhar o tubo. movimentando novamente a turbina e assim por diante. em Cuba. na temperatura de 11 graus. flutuaria no mar como um iceberg. no dia 7 de setembro de 1930. se evapora. com a construção de uma usina experimental ao largo de Abidjan. de 16 metros. começou um projeto que foi abandonado por razões econômicas. Mas o movimento das ondas impediu a soldagem perfeita de uma das 112 seções e o projeto acabou não funcionando. um segundo e enorme tubo. a sua execução foi extremamente trabalhosa. O pioneiro dessa técnica tinha sido um inventor francês Georges Claude. no qual apenas a torre de acesso. A companhia americana Lockheed. O inventour chegou à conclusão de que em alto-mar não enfrentaria o problema de trazer o tubo à praia pois ele desceria verticalmente do próprio casco do navio. na Costa do Marfim. Ele demonstrou que uma diferença de 18 graus entre a temperatura das águas aquecidas da superfície e as mais frias da profundidade do oceano era suficiente para movimentar um sistema fechado no qual a amônia. ou a água. Claude instalou depois uma nova usina a bordo de um navio cargueiro. África Ocidental. num ambiente de vácuo parcial. e volta a se condensar. Claude construiu uma usina experimental na baía de Matanzas. estaria acima da superfície. conhecida pela sigla ETM (energia térmica dos mares).7 americanos chegaram a imaginar que outro sistema. . com marés que atingem até 11 metros. entraria a água aquecida da superfície um líquido operante de baixo ponto de ebulição (que vira vapor em temperaturas relativamente baixas). Essa água armazenada é então liberada durante a baixa da maré. o freon ou o propano. como o amoníaco. Para a instalação de estações de captação de energia das marés são necessários altos investimentos. ambas com mais de 15 metros de desnível. No Brasil. . eclusas. com marés de até 7 metros. sendo sua eficiência baixa (aproximadamente 20%). que consiste na construção de diques que captam a água durante a alta da maré. Com relação aos impactos ambientais. esse e outros projetos de conversão de energia térmica dos oceanos foram arquivados. a ilha de Macapá (AP). os quatro geradores previstos no projeto proporcionariam uma potência de 60 MW. é uma forma de geração de eletricidade obtida a partir das alterações de nível das marés. Mas quando as cotações desabaram. e barragem. através de barragens (que aproveitam a diferença de altura entre as marés alta e baixa) ou através de turbinas submersas (que aproveitam as correntes marítimas). Entre os locais com potencial para a produção de energia das marés estão a baía de Fundy (Canadá) e a baía Mont-Saint-Michel (França). A energia das marés ou energia maremotriz.8 Da parte inferior da estrutura submersa penderiam os tubos — com 500 a 700 metros de comprimento. impulsionaria as turbinas. os mais comuns estão relacionados à flora e fauna. em São Luís (MA). Porém. A força gravitacional do Sol e da Lua interferem nas marés (mudanças no nível do mar). a operação se justificava. principalmente. Com a alta nos preços do petróleo. passando por uma turbina que gera energia elétrica. Pela parte superior. Uma usina de aproveitamento da energia das marés requer três elementos básicos: casa de força ou unidades geradoras de energia. O sistema mais utilizado é o de barragens. esses impactos são bem inferiores se comparados aos causados por hidrelétricas instaladas em rios. pois 97 por cento da energia produzida era consumido no próprio processo de bombear a água de tamanha profundidade. e. para permitir a entrada e saída de água da bacia. Dessa forma. seu aproveitamento energético requer a construção de barragens e instalações geradoras de eletricidade. podemos destacar o estuário do Rio Bacanga. Quando afuniladas em baías. as marés podem atingir até 15 metros de desnível. Ainda que o rendimento final fosse irrisório. Os riscos ocupacionais também são elevados durante a construção da estrutura da usina. terremotos ou qualquer razão que leva a uma inundação da região costeira. que requer operações abaixo do nível de água.9 Outro agravante é a possibilidade do rompimento das estruturas por furacões. . na França. pois o desnível das marés deve ser superior a 7 metros.10 3 CURIOSIDADES Em Portugal existe aproveitamento de energia a partir da energia das marés. Moinhos de maré foram sendo construídos em Portugal a partir do século XIII. na região da Bretanha. Os locais mais propícios para a instalação de estações de energia das marés são: baía de Fundy (Canadá) e baía Mont-Saint-Michel (França). ambas com mais de 15 metros de desnível.4 metros de desnível. onde a média anual das marés é de 8. na desembocadura dos rios. foi construído no rio Rance. A maior usina movida a maré já construída foi concluída em 1967 na França. Em 1967. A energia das marés não é utilizada no Brasil. a captação desse tipo de energia é restrita a poucas localidades. do Minho ao Algarve. No Brasil.1 RIO RANCE Primeiro Grande Projeto De Aproveitamento Das Marés. 3. no estuário do rio Rance e gera eletricidade tanto ao esvaziar quanto ao encher a represa. os locais favoráveis à construção de estações para o aproveitamento dessa forma de . estuários e em rias. O projeto consistiu na construção de uma barragem de 710 metros de comprimento. estando situados por quase todo o país. Estação de energia das marés La Rance (Norte de França) No entanto. a ilha de Macapá (AP). O aproveitamento deverá custar 575 milhões de euros e produzir 300 MW de potência.11 energia são o estuário do rio Bacanga. e. o suficiente para fornecer eletricidade a 200 mil casas. As correntes geradas pelas marés são conduzidas através de uma conduta de 15 m de diâmetro e 19 m de comprimento de modo a mover uma turbina que gera energia eléctrica. As suas 300 turbinas de 1 MW contam com uma tecnologia licenciada pela Lunar Energy denominada Rotech Tidal Turbine (RTT). Precisam ser depositadas no fundo do leito oceânico e são mantidas na mesma posição graças aos seus contrapesos. com marés de até 7 metros. principalmente. Este deverá estar concluído em 2015. na Coreia do Sul. de forma que não constituem um perigo para as embarcações. mais precisamente em Pembrokeshire. bidirecionais e têm um funcionamento muito simples. A Lunar Energy também está colaborando com a empresa eléctrica E. as RTT são modulares. 3. com marés de 11 metros. O parque de energia das marés a implantar no canal de Wando Hoenggan. e têm um impacto ecológico menor do que o das barragens de marés. Estes dispositivos são concebidos para funcionar em águas profundas.3 TANQUE OCEÂNICO DA COPPE/UFRJ . está sendo desenvolvido por uma joint venture entre a escocesa Lunar Energy e a coreana Midland Energy. para além de precisarem de muito pouca manutenção e terem reduzidos custos operacionais graças a uma estrutura amovível em forma de cassete que contém todas as peças móveis. Segundo a empresa. que vão agora proceder a um estudo de impacto ambiental antes de autorizar o projeto de grande escala. na costa do País de Gales 3.ON num parque de 8 MW a ser implantado no Reino Unido.2 COREIA PLANEIA A MAIOR CENTRAL DE MARÉS DO MUNDO A Lunar Energy vai construir o maior parque de marés a nível mundial na Coreia do Sul. As turbinas da Lunar Energy são também de fácil instalação. Foram já feitos testes numa turbina-piloto de 1 MW pelas autoridades coreanas. se não existirem imprevistos. em São Luís (MA). O princípio de funcionamento é o mesmo de uma usina termelétrica. O rendimento termodinâmico é muito baixo. que pode ser convertido em eletricidade. . se expande em uma turbina (que alimenta o gerador) e se condensa interagindo com a água fria do fundo do mar. mas o fluido de trabalho tem um baixo ponto de ebulição. a crescente preocupação mundial com emissões de carbono e a volatilidade do mercado de petróleo. O programa pretendia atingir uma capacidade instalada ao longo da costa americana de 10 GW até o final de 1999. Uma usina piloto com capacidade de 50 kW chegou a ser construída e testada no Havaí. o máximo teórico que se pode obter é de quase 7%. em razão dos altos e sucessivos aumentos no preço do petróleo naquele período. podem tornar esses recursos atraentes para a produção de eletricidade nas próximas décadas. Apesar dos desafios tecnológicos e ambientais que o uso em larga escala da energia dos mares e oceanos tem pela frente.12 Outra alternativa energética oferecida por mares e oceanos é o aproveitamento da diferença de potencial térmico de suas águas. O fluido é vaporizado pela troca de calor com a água da superfície (quente). A tecnologia de conversão da energia térmica do oceano foi desenvolvida pioneiramente pelos Estados Unidos na década de 1980. mas o projeto foi abandonado quando o mercado de petróleo se estabilizou. . por exemplo. onde a amplitude dos níveis das marés chega a oito metros. Apesar disso. Tecnologias de energia maremotriz são relativamente novas e pouco usadas. no Pará. que varia de lugar para lugar. Os custos ainda são altos. como. Amapá. Essa usina deve entrar em funcionamento em 3 anos e deve gerar 400MW em sua primeira fase. Existe uma pesquisa da UFRJ que visa o estudo e implementação de uma usina de geração de energia elétrica através do balanço das marés no litoral Cearense. o que a torna pouco competitiva do ponto de vista econômico. Maranhão. ainda não existe nenhuma usina maremotriz no Brasil. É necessária uma situação geográfica favorável e uma grande amplitude de maré. em comparação com as tecnologias para aproveitamento das energias solar e eólica. No Brasil possuímos condições favoráveis à implementação do sistema em locais litorâneos.13 4 CONCLUSÃO As ondas do mar são formadas a partir dos ventos mas o que torna a energia maremotriz uma energia de difícil alcance é a dificuldade em convertê-la em eletricidade de modo eficiente. Ceará. Publicação que discorre sobre a energia das marés. Acesso em: 08 nov.suapesquisa. 14 Site Sua Pesquisa.brasilescola.wikipedia. Acesso em: 08 nov. 14 Site ABC da Energia. Acesso em: 08 nov. Acesso em: 08 nov.gov.htm >. 14 Site Brasil Escola.com/watch?v=LqBeSsX5k4Y >.abril.com/energia/energia_mares.br/ecologia/indomavel-energia-mares- 438829. Publicação que discorre sobre a energia das marés. Disponível em:<http://www. Disponível em: < http://www.abcdaenergia.htm>. Disponível em: < http://www.org/wiki/Energia_maremotriz>. Acesso em: 08 nov. Disponível em: < http://www.com/geografia/energia-das- mares.br/clima/energia/energias- renovaveis/energia-maremotriz >. 14 Site YouTube. Publicação que discorre sobre a energia das marés. Publicação que discorre sobre a energia das marés.mundoeducacao.14 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS Site Ministério do Meio Ambiente.com. Acesso em: 08 nov. Publicação que discorre sobre a energia das marés.mma. 14 Site Super Interessante.com/enervivas/cap08. Publicação que discorre sobre a energia das marés.htm >. Acesso em: 08 nov. Disponível em: < http://www. Disponível em: < http://super. 14 Site Portal Energia. 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