Sou  professora de Física da Secretaria de Educação no DF desde 1990.
      No ano de 2002 começamos  na nossa  escola  a discutir questões ambientais  e nos esbarramos sempre em questões energética ( essa é uma área fascinante ) começamos a fazer pesquisa montar projetos  só que a coisa não andava ( haviam interesses políticos  atrapalhando- o Governador era o Roriz).
      Fizemos várias denúncias  à vários orgãos até que em 2006 a denúncia ao MPF/PR/DF- ano 2005  deu um freio ao Roriz.
     Vide
       http://anacruzzeli.ning.com/profiles/blogs/joaquim-roriz-parte-1

     O projeto ficou engavetado e reabrimos em 2007 e um dos desdobramentos do projeto vamos apresentar este ano a comunidade escolar, contudo precisa da participação das concessionárias de energia elétrica ( e voltamos a questão política ).
     Há como produzir energia eletrica em ambientes grandes por exemplo:
      -  Canalizando a água de chuva de uma escola, condomínio vertical, prédios e passando por geradores domesticos . Ao produzir a energia elétrica ela deve ser canalizada a rede da concessionária ( ou seja a concessionária compraria essa energia e revertiria recursos financeiros para a unidade produtora ).
       - Isso está sendo feito pela  Companhia elétrica de Minas Gerais em fazenda de porcos, usando biodigestores.
       - Isso começou na Alemanha na Década de 60 com energia fotoelétrica.
    Por questões políticas aqui no DF não poderemos apresentar esse projeto  ao Governador (  a coisa aqui tá feia ).
     Esperamos apresentar esse projeto para o futuro Governador só em 2011.

    Aí fica a minha sugestão de discursão
  

Espero ter contribuído

 Abraços

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Respostas a este tópico

Nazelia,

O projeto de vocês trata de geração distribuída, isto é, pequenas gerações conectadas à rede de distribuição, junto aos consumidores. Aí o custo da geração precisa ser menor do que o da energia paga pelo consumidor à distribuidora local, a não ser que exista um subsídio. Assim, a amortização do investimento do sistema gerador ( gerador, proteção, medição) adicionado ao custo de operação (aquisição do combustível, salário do técnico responsável) precisa ser menor, por kWh, do que o que se paga na conta de luz. Na Dinamarca onde a geração distribuída utiliza a energia eólica já existem aerogeradores instalados em edifícios. Quando o consumo é menor que a geração, o excedente é injetado na rede. No Brasil existe casos de geração excedente das usinas de cana de açucar ser injetada na rede. Já em 1987 utilizamos isto no setor elétrico. O PROINFA, programa do governo Ferderal, teve por objetivo incentivar o uso de co-geração. A aternativa de utilização de agua de chuva não é economicamente viável.
Graça

Obrigada pelos comentários e pelas informações.
Quero fazer alguns adendos as suas colocações:

O projeto não trabalha com emissão de CO2 a nossa visão é o mais ecológica possível
O projeto como foi exposto parece acabado, mas não está !
O Custo total ainda não foi colocado em planilha, no entanto a geração de energia utilizando o sistema hidrodinâmico no meu ponto de vista ainda é o mais viável. Pode-se imaginar que no período de seca o sistema ficaria parado ou que ele não poderia ser conectado a outros sistemas.
No nosso projeto isso foi pensado, o que nós observamos em 2002 foi que, o que ficava mais caro era o equipamento+instalação. Calculando o custo inicial e mais a manutenção mensal ainda haveria lucro desde que a Concessionária comprasse toda a produção, pois montar transformadores ou outro sistema de compartilhamento no estabelecimento encareceria.
O sistema integrado no meu ponto de vista reduzirá ao máximo o custo a curto prazo.
Exemplo
Instala-se uma gerador e a ele são conectados vários sistemas integrados
a. A água vinda da chuva passa pelo gerador (o excesso que não foi aproveitado como água potável)
b. Durante o período de seca se utiliza um sistema de Reservatório Hídrico Fechado(RHF) ( usando um catavento para empurrar essa água para o gerador e voltando para o reservatório )
c. Não tendo chuva ou vento se utiliza o sol no sistema termo-hidrodinâmico ( a água do (RHF )seria aquecido provocando zonas de baixa pressão e consequentemente se movimentaria em direção ao gerador).
Esse sistema ainda está no papel espero que ao final do ano de 2011 possamos começar a testar na escola.

No futuro espero enviar esquemas gráficos de como vai funcionar, por ora espero que o grosso do projeto eu tenha conseguido explicar

Abraços e obrigada
Oi, Nazelia,

Alguns comentários adicionais:

A CONCESSIONÁRIA PRECISA TER UMA REMUNERAÇÃO PELO INVESTIMENTO. SE ELA INSTALA TRANSFORMADORES, PROTEÇÃO, MEDIÇÃO, CERTAMENTE TERÁ QUE SUBTRAIR A REMUNERAÇÃO DO PREÇO DA AQUISIÇÃO DA ENERGIA.

Durante o período de seca se utiliza um sistema de Reservatório Hídrico Fechado(RHF) ( usando um catavento para empurrar essa água para o gerador e voltando para o reservatório ).É BEM MAIS EFICIENTE CONECTAR O CATAVENTO À REDE. É O PRINCÍPIO DA GERAÇÃO EÓLICA DISTRIBUÍDA.

Não tendo chuva ou vento se utiliza o sol no sistema termo-hidrodinâmico ( a água do (RHF )seria aquecido provocando zonas de baixa pressão e consequentemente se movimentaria em direção ao gerador). A ENERGIA TERMO-SOLAR É ECONOMICAMENTE VIÁVEL PARA USO EM AQUECIMENTO MAS NÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA. NESTE CASO, A FOTOVOLTAICA É A QUE SE APRESENTA COMO MAIS PROMISSORA MAS AINDA NÃO COMPETITIVA A NÃO SER PARA ATENDIMENTO A PONTOS ISOLADOS DO SISTEMA.

ACHO MUITO IMPORTANTE SUA PREOCUPAÇÃO COM A QUESTÃO DA ENERGIA. O PROJETO COMO ESTÁ PODE SER UTILIZADO PARA ILUSTRAR O ENSINO DE FÍSICA (TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA) E A PREOCUPAÇÃO COM O MEIO-AMBIENTE. SUGIRO QUE PROCURE NA CEB O SETOR DE RELAÇÃO COM O CLIENTE E SOLICITE UM CONTATO COM UM PROFISSIONAL DA ÁREA TÉCNICA PARA APRESENTAR O PROJETO E OBTER UMA ANÁLISE DO MESMO.

NÃO VEJO POSSIBILIDADE DE SUA IMPLEMENTAÇÃO COMO UMA ALTERNATIVA DE GERAÇÃO VIÁVEL ECONOMICAMENTE.

Graça
A CONCESSIONÁRIA PRECISA TER UMA REMUNERAÇÃO PELO INVESTIMENTO. SE ELA INSTALA TRANSFORMADORES, PROTEÇÃO, MEDIÇÃO, CERTAMENTE TERÁ QUE SUBTRAIR A REMUNERAÇÃO DO PREÇO DA AQUISIÇÃO DA ENERGIA.
Aqui no DF a concessionário é 51% estatal, existe um percentual sobre o lucro que é para financiamento de projetos ambientais, esse recurso pode ser canalizado para instalação desse projeto primeiro nas escolas públicas, uma a uma , quando o investimento da primeira for pago ( com energia doada a companhia ) passa-se para a seguinte e a primeira receberá posteriormente da quitado os dividendos não em dinheiro e sim em abatimento na sua propria conta de luz.

Durante o período de seca se utiliza um sistema de Reservatório Hídrico Fechado(RHF) ( usando um catavento para empurrar essa água para o gerador e voltando para o reservatório ).É BEM MAIS EFICIENTE CONECTAR O CATAVENTO À REDE. É O PRINCÍPIO DA GERAÇÃO EÓLICA DISTRIBUÍDA.O catavento para ser ligado a rede deve está acoplado a um gerador que encareceria - o grande problema é o gerador.

Não tendo chuva ou vento se utiliza o sol no sistema termo-hidrodinâmico ( a água do (RHF )seria aquecido provocando zonas de baixa pressão e consequentemente se movimentaria em direção ao gerador). A ENERGIA TERMO-SOLAR É ECONOMICAMENTE VIÁVEL PARA USO EM AQUECIMENTO MAS NÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA. NESTE CASO, A FOTOVOLTAICA É A QUE SE APRESENTA COMO MAIS PROMISSORA MAS AINDA NÃO COMPETITIVA A NÃO SER PARA ATENDIMENTO A PONTOS ISOLADOS DO SISTEMA.O nosso sistema termodinâmico, não é aquele térmico, não existe estudo a respeito ele é original, você não encontrará em nenhum estudo acadêmico , contudo só existe no papel, estávamos no passado com um problema logístico que era a falta de um laborátorio adaptado para esse estudo, esse ano estamos em fase terminal desse laboratório e vamos começar os primeiros teste, isso acontecerá só no final do ano , e eu concordo com você sobre as células fotovoltaica, foi por essa razão que criamos esse híbrido espervamos que não vire um monstro

ACHO MUITO IMPORTANTE SUA PREOCUPAÇÃO COM A QUESTÃO DA ENERGIA. O PROJETO COMO ESTÁ PODE SER UTILIZADO PARA ILUSTRAR O ENSINO DE FÍSICA (TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA) E A PREOCUPAÇÃO COM O MEIO-AMBIENTE. SUGIRO QUE PROCURE NA CEB O SETOR DE RELAÇÃO COM O CLIENTE E SOLICITE UM CONTATO COM UM PROFISSIONAL DA ÁREA TÉCNICA PARA APRESENTAR O PROJETO E OBTER UMA ANÁLISE DO MESMO.

NÃO VEJO POSSIBILIDADE DE SUA IMPLEMENTAÇÃO COMO UMA ALTERNATIVA DE GERAÇÃO VIÁVEL ECONOMICAMENTE. Graça, pensa bem água , vento e sol são elementos agraciados pela natureza só precisamos bater cabeça e arrumar uma técnica viável para sua utilização . Já pensei em procurar os técnicos contudo o projeto ainda não está amadurecido vou fazê-lo mais adiante ( estou te enviando dois arquivos - o primeiro trata do mapeamento ao longo do rio descoberto e a utilização do sistema final das aguas pluviais para produção de energia eletrica ( o programa utilizado é o Google Earth ) - e o segundo é a parte teórica do projeto ( programa utlizado é o word 2007) eu vi em 1990 um gerador flutuante utilizado pelos japoneses em acampamento em rios rasos eu achei tão facinante, esperamos desenvolver um igual para usar nesses pontos de escoamento pluvial descrito no primeiro arquivo não sei se vai dar certo mas estou otimista .

Espero que eu não te canse

Nazélia
Anexos
Nazélia,

São esses "geradores Flutuantes" que vc viu que serão utilizados nas hidrelétricas do rio Madeira, já em construção. Existem turbinas (equipamento que transforma aenergia da água em energia mecânica) para funcionarem em quedas dágua e para o que chamamos "operação a fio dágua" que são do tipo que vc viu. O problema é que o custo do gerador adicionado do sistema necessário para ligá-lo a rede só se paga quando se tem muita água, água esta com velocidade suficiente para girar velozmente a turbina.
Outra coisa a ser considerada é que em todo processo de transformação existe perdas.
A CEB é 51% estatal e tem que utilizar o dinheiro da sociedade da melhor forma. A verba para projetos ambientais deveria assim ser utilizada para o que desse mais retorno para o meio-ambiente. Peço desculpas por estar sendo tão professoral. O assunto é realmente muito complexo e sinceramente, admiro sua persistência. Trabalhei no setor elétrico 35 anos (até 2008) nas áreas de planejamento do sistema, meio-ambiente e operação do sistema eletro energético. Como tenho dois filhos que moram em Brasíla, vou aí com uma certafrequência. Passarei o diadas mães com eles. Se for conveniente para vc poderei dispor da tarde da sexta para ir até sua escola onde conversaremos pessoalmente sobre o assunto. Adianto que sou e sempre fui uma defensora da utilização de fontes de geração limpas.
Abraços,

Graça
Graça, as usinas do MAdeira não vão usar geradores flutuantes. Vão usar turbinas Kaplan horizontais, conhecidas como Bulbos. É a mesma turbina convencional, só que fica deitada, na horizontal, dentro da casa-de-força. Por isso a necessidade da construção das barragens.

Abraço.

Rodrigo De Filippo
Detalhe, Rodrigo, para uma usina tipo bulbo o reservatório é na prática utilizado somente para elevar um pouco o nível de montante e dar carga para a Usina, não é um reservatório de acumulação tradicional.

A vantagem deste tipo de equipamento é que não há mudanças significativas na qualidade da água, pois esta não fica retida dentro do reservatório.

Dizer que para uma turbina de baixa queda é o mesmo que os reservatórios para turbinas tipo Pelton, Francis, Kaplan de eixo vertical não está correto. Conforme a situação topográgica do aproveitamento e chance de se utilizar turbinas tipo bulbo sem reservatório nenhum (somente uma tomada de água) é grande.

Aproveitar a água para qualquer uso (inclusive para consumo humano) SEMPRE gera impactos, o correto segundo muitos era que para bebermos água teríamos que abria a boca virá-la para cima e esperar a chuva cair, aí não teríamos impactos.
Rogério, a turbina bulbo é uma turbina Kaplan projetada para operar deitada. Usualmente a bulbo tem um limite de potência próximo de 40 MW. As do Madeira, se não me engano, serão as primeiras a terem potência superior a isso.
As turbinas Kaplan são projetadas para baixa queda e muita vazão, enquanto as Pelton são utilizadas para pouca vazão e muita queda. A Francis é usada para projetos com muita vazão e muita queda.
A bulbo tem a possibilidade de aproveitar a calha do rio, de modo que o reservatório equivalha à cheia sazonal. Porém há muito jogo de marketing nisso, porque as barragens precisão ser construídas, e elas podem ter até 20 metros de altura.
Nenhuma empresa construiria uma casa de força com uma única turbina. As manutenções são programadas pela ANEEL e são obngatórias. O que se faz é construir uma casa de força com turbinas de menor potência para que a geração seja contínua, mesmo que parcial em função de manutenção ou problemas. Ao menos duas turbinas são implantadas.
Não dá para falar genericamente sobre barragens sem definir o foco. A concepção de pequenas centrais hidrelétricas é uma e a concepção de usinas hidrelétricas (acima de 30 MW) é outra. O fato é que temos que gerar energia em grande quantidade para sustentar o crescimento econômico que todos anseiam. Os países europeus consomem pelo menos quatro vezes mais energia que nós, energia e PIB caminham juntos. As grandes hidrelétricas podem produzir muito impacto, mas as compensações sociais e ambientais também são grandes. Pequenas centrais costumam estar no extremo oposto, poucos impactos sem nenhum retorno para o município que poderia obter mais renda com outras atividades, principalmente relacionadas ao turismo.
Particularmente defendo a seleção de bacias hidrográficas para serem preservadas e bacias hidrográficas para serem exploradas. A Amazônia tem um grande potencial a ser explorado, mas eu não consideraria viáveis complexos aproveitamentos inferiores a 3.000 MW (no conjunto total de projetos), nem aproveitamentos individuais com indice de potência menor que 10MW/km2.
Eu tenho opinião diferente de muitos colegas a respeito de como aproveitar o potencial de uma bacia hidrográfica. Acho que reservatórios de regularização são necessários, ao contrário do que o ministro do meio ambiente vocifera estupidamente. Acho que devem ser selecionados trechos do rio principal para serem preservados, mas também afluentes que sejam de relevância ecológica. É o mesmo raciocínio que se aplica ao planejamento de uso do solo. É curioso que o Cerrado todo é desmatado livremente para soja, gado e cana, e ninguém discute um zoneamento. Quando o assunto é hidrelétrica, todos se dizem contra qualquer alteração no ecossistema fluvial, mas não enxergam que poluição e desmatamento fizeram, antes, todo o estrago sobre a ictiofauna. Desculpe-me, acho que desviei do assunto das turbinas e da concepção das usinas.

Abraço.
Caro Rodrigo

Tenho alguma experiência sobre o assunto e desta forma vou falar sobre ele.

O que diferencia uma turbina bulbo de uma Kaplan convencional é a entrada da água em relação ao eixo, enquanto uma se dá de forma radial outra se dá de forma axial.

Escolhe-se a entrada axial para as turbinas bulbo para que não se necessite grande queda de água, ou seja, se o eixo da turbina fosse vertical (caso da Kaplan) ter-se-ia a necessidade de aumentar no mínimo em 100% em altura equivalente a seção do rotor da turbina no reservatório de água.

Segunda correção, não há limite de vazão para nenhum tipo de turbina, isto é garantido pela chamada teoria da semelhança, o que tem que ser respeitado é a rotação (ou velocidade) específica para cada tipo. A idéia de grande vazão ou grande queda não é absoluta, o que vale é a relação entre estas variáveis e a rotação da turbina (Ns= Constante*Rot*Raiz(Q)/H(3/4))), onde Ns é a rotação específica, Rot é a rotação da máquina hidráulica, Q a vazão e H a altura da água.

O motivo do por quê até hoje não existiam turbinas bulbo com a capacidade das previstas nas usinas do Madeira, é que nunca houve a necessidade.

Quanto uma barragem de 20 metros de altura não devemos nos impressionar com números absolutos, o importante é o tempo de detenção que esta barragem provocará no rio. Podemos ter barragens com 20 metros de altura que deterão o volume equivalente seis meses a um ano de um rio, o que altera significativamente o meio ambiente, por outro lado se o volume armazenar o equivalente a dias ou semanas a qualidade das águas não será significativamente alterada.
Cara Nazelia

Lendo o teu texto tenho alguns comentários sobre a eficiência do sitema como um todo, entretanto seriam detalhes técnicos que não caberiam neste Blog.

Só fiquei meio encucado com o funcionamento do RHF e do Sistema termo-dinâmico, segundo os meus parcos conhecimentos para trabalhar com um RHF ou tens que ter grande volume ou grande altura, não sei como voces equacionarão isto. Por outro lado o funcionamento do sistema termo-dinâmico não me ficou claro, me parece para aqueceres um volume de água que através de convecção livre gere correntes que movimentem um gerador terás que consumir muito mais energia que geradores de outro tipo. Talvez não tenha entendido bem a proposta.
Há um erro básico em todas as análises sobre geração de energia elétrica, compara-se a situação brasileira com a Européia ou o a Norte Americana.

Tantos os Europeus como os Norte Americanos não utilizam geração hídrica simplesmente por que todos os locais possíveis já foram utilizados. Para que eles ampliem a geração hidrelétrica seria necessário grandes grandes investimentos para deslocar cidades causando muito mais prejuízo do que lucro. A Alemanha é um caso típico, se eles quiserem qualquer energia suplementar o custo será muito alto.

Outra ressalva é que a maior parte das indústrias eletro-intensivas desses países estão sendo transferidas para outros continentes, não só a indústria como a poluição. Tanto a Europa como os USA estão "terceirizando" a poluição, já há estudos mostrando que quase 80% da poluição na China é resultado da produção exportada para os continentes citados. Fábricas e sistemas inteiros de produção estão sendo "exportados" para a China evitando esta poluição nos países centrais. A geração de energia também está sendo exportada.

A partir dessas considerações fica claro que não temos a mesma realidade que a Europa e USA e NEM PODEMOS PERSEGUIR O MESMO CAMINHO, não temos falta de potencial hídrico e não podemos "exportar" a nossa necessidade de energia, principalmente que parte da população brasileira nem teve acesso a energia elétrica.

Cara Nena.

A tua colocação é extremamente importante e também extremamente reveladora.

É importante a medida que chama a atenção de biomas ricos e únicos, que são os manguezais, eu até diria que frente a diversidade que estes biomas conservam permitindo a vida vegetal e animal de espécies que só sobrevivem neste tipo de região, características de "filtragem" das águas e proteção da costa são um extra na preservação dos mesmos.

Porém a minha intervenção não se deve ao que escrevi, pois acho que não tenho qualidades técnicas para descrever toda a riqueza que se perde na extinção dos manguezais, entretanto vou tentar fazer uma pequena correção ao teu texto e agregar algo a ele.

Primeiro, não podemos responsabilizar somente os gananciosos construtores por este crime e isentar totalmente a população pela ignorância da riqueza dos manguezais. Se estes empreendimentos fossem feitos antes das décadas de 70 e 80, estaria de acordo com a isenção da culpa da população pelo crime ambiental, mas já nestas últimas duas décadas não se pode fazer mais isto. As pessoas, mesmo que de forma difusa, sabem da importância desses biomas, ou mesmo sabendo que uma área de espécies nativas está sendo eliminada, eles já sabem que algo de errado está se fazendo.

Quero chamar atenção também, que a mesma pessoa que adquire áreas urbanizadas sobre antigos manguezais, tem muita consciência do que está fazendo, e por exemplo se passares nas casas dessas pessoas com um abaixo assinado para proteger a floresta Amazônica, 99% deles assinarão sem a mínima vacilação.

O que quero dizer com isto, quero dizer que há um ENORME CINISMO na luta em preservação do meio ambiente. A chamada "consciência ambiental" que dizem estar crescendo no Brasil é uma imensa farsa individual que a maioria da população encena. Estamos todos "preocupados" com a preservação ambiental, desde que ela seja levado a cabo bem longe de nossos interesses. Se é um milhão de hectares no meio da Amazônia, todos estão de acordo, porém se for 100m² bem próximo a nossa casa a preocupação não é tanta, principalmente se estes 100m² possam vir a ser aproveitados por nós mesmos para atividades "nobres" como estacionamento de automóveis.

Acho que na tua luta contra a destruição dos manguezais já deves ter visto isto, porém a perceptiva romântica que muitos que lutam por estas justas causas de achar que são poucos os interesses, e estes devem ser procurados somente nos grandes especuladores, deve ser até certo ponto revista, pois se não restará no fim somente belas fotos e descrições literárias desses biomas, e junto com estas lembranças, poucas pessoas que ocuparam estes terrenos "saneados" ficarão completamente inocentados de suas culpas, permitindo que eles e suas gerações que as sucedem encontrem outro bioma nativo para exterminar.

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