Aproveitamento energético em rodovias

Abstract

O crescimento populacional exigi que as matrizes energéticas cada vez mais se ampliem, não apenas em capacidade, mas em sustentabilidade também. Visando um maior aproveitamento do potencial energético do Brasil, está investigação cientifica tem como objetivo montar um projeto para aumentar a matriz energética brasileira. Dentre todas as fontes energéticas disponíveis, as estudadas serão a eólica e solar. Para isso será utilizado uma turbina eólica de eixo vertical e uma placa solar acoplada na parte superior da turbina. Através de simulação pelo software Ansys, foi quantificado o vento produzido por um carro passando à 70km/h em um trecho rodoviário escolhido. A partir do vento produzido pelo carro e com o fluxo rodoviário foi possível calcular a energia produzida pela turbina. Com a simulação chegou-se a um vento que atua na turbina de 2,51 m/s, com isso a turbina selecionada é capaz de fornecer 80 W, produzindo assim 23,62 KWh por mês. Para que o potencial energético do projeto seja ainda maior, foi selecionado um trecho rodoviário com um alto índice de irradiação solar em São Paulo. Após o trecho ser selecionado e com a irradiação solar que atua no local, foi calculado a energia que uma placa solar consegue produzir. A placa selecionada tem uma eficiência de conversão de energia de 17%, uma área frontal de 0,72 m². O sistema de transmissão de energia um uma eficiência de 90% e o local tem uma irradiação solar de 5,24 KWh/m² todos os dias. Assim a energia mensal produzida pela placa é de 17,55 KWh por mês. O projeto inteiro, com os parâmetros selecionados, unindo turbina e placa solar, tem um potencial de 41,17 KWh por mês. Foi estipulado a quantidade de conjuntos necessários para fornecer energia o suficiente para o trecho rodoviário escolhido, considerando a iluminação e segurança da rodovia mais a praça do pedágio e chegou-se a um total de 557 conjuntos. Para complementação da pesquisa, foi realizado uma simulação com o carro à 110 Km/h, com isso obteve-se um vento de 4,3 m/s chegando a turbina a uma potência de 180 W, com tal parâmetro a turbina fornece 31,08 KWh por mês, chegando o conjunto a uma energia gerada de 48,63 KWh por mês.