AULA 11 BIOCOMBUSTÍVEIS

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AULA 11: ENERGIA DOS OCEANOS 
Biocombustíveis e energias alternativas 
BIOCOMBUSTIVEIS E ENERGIAS ALTERNATIVAS 
Aula 11: Energia dos oceanos 
AULA 11: ENERGIA DOS OCEANOS 
Biocombustíveis e energias alternativas 
Temas/objetivos desta aula 
ENERGIA 
DAS MARÉS 
1 
PRÓXIMOS 
PASSOS 
ENERGIA 
DAS ONDAS 
2 
ENERGIA PROVENIENTE 
DO CALOR DOS OCEANOS 
3 
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Biocombustíveis e energias alternativas 
Definição 
• A energia dos oceanos é classificada como sustentável e limpa. Existem várias maneiras para 
se aproveitar a energia provida por eles: contida no fluxo das marés, a das correntes 
marítimas e a das ondas, assim como a presente no diferencial térmico (termoclinas). 
 
• Os oceanos estendem-se por 71% da superfície do globo terrestre, ocupando uma área de 
361 milhões de km2. Com essa área, podemos efetuar uma estimativa do potencial de uso na 
ordem de 40 bilhões de MW se seu uso integral fosse possível. 
 
 
 
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Biocombustíveis e energias alternativas 
Definição 
• A energia contida nos oceanos existe na forma de marés, ondas, gradiente térmico, 
salinidade, correntes e biomassa marítima. 
 
• Embora o fluxo total de energia de cada uma dessas fontes seja grande, apenas uma pequena 
fração desse potencial é passível de ser explorada em um futuro previsível. 
 
• Há duas razões para isso: 
 
 A energia oceânica é de baixa densidade, requerendo uma planta de grande porte 
para sua captação; 
 
 Essa energia frequentemente está disponível em áreas distantes dos grandes centros 
de consumo. 
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Energia das marés 
• A energia das marés é proveniente do enchimento e esvaziamento alternados das baías e dos 
estuários que, sob certa condições, fazem com que o nível das águas suba consideravelmente 
na maré cheia; 
 
• Um esquema de aproveitamento das marés contém uma barragem, construída em um estuário, 
e equipada com uma série de comportas, que permite a entrada da água para a baía; 
 
 
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Energia das marés 
• A eletricidade é gerada por turbinas axiais 
cujo diâmetro chega a atingir até 9 m; 
 
• Dois tipos de turbinas podem ser usadas: 
• Turbina bulbo convencional; 
• Turbina Straflo. 
http://slideplayer.es/slide/1724833/ 
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Energia das marés 
• Geração na maré alta: durante a maré 
alta, a água entra na baía através das 
comportas e é mantida até a maré 
recuar suficientemente e criar um nível 
satisfatório em que a água é liberada 
por meio das turbinas para geração de 
eletricidade. 
http://www.apoioescolar24horas.com.br/salaaula/estudos/fisica/100_energias_alternativas/ener
giasalternativas.html 
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Energia das marés 
• O processo de liberação das águas é mantido até a maré começar a subir novamente, fazendo 
com que a diferença de nível caia abaixo de um ponto de operação mínimo; 
 
• Tão logo a água comece a subir, ela entra na baía novamente, repetindo o ciclo. 
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Energia das marés 
• Energia gerada: a máxima energia que se pode retirar das marés é dada pela expressão: 
 
Emax= ηδgR
2S 
 
δ= densidade da água do mar; 
g= aceleração da gravidade; 
R= altura da maré; 
S= altura total da baía; 
η= eficiência de conversão da energia mecânica em eletricidade. 
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Energia das ondas 
• A energia das ondas tem como fonte os ventos originados pelo aquecimento das massas de ar 
pelo sol; 
 
• As ondas contêm energia cinética, que é descrita pela velocidade das partículas de água; 
 
• Energia potencial, que é uma função da quantidade de água deslocada do nível médio do mar; 
 
• A conversão de energia das ondas em eletricidade não é simples, devido à baixa frequência das 
ondas (ao redor de 0,1 hertz), devendo ser aumentada para a velocidade de rotação das 
máquinas elétricas e mecânicas convencionais, em torno de 1500 e 1800 rpm. 
 
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Energia das ondas 
• Existe uma grande variedade de 
tecnologias 
 
• Shoreline 
 
• Near-shore 
 
• Offshore 
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Energia das ondas 
• A conversão de energia a partir das ondas apresenta claras semelhanças com a eólica. 
Dado que as ondas são produzidas pela ação do vento, os dois recursos apresentam idêntica 
irregularidade e variação sazonal; 
 
• Em ambos os casos, extrai-se energia de um meio fluido, em movimento e de extensão 
praticamente ilimitada. 
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Energia do calor dos oceanos (gradiente térmico) 
• Uma parte significativa da radiação 
solar incidente na superfície da terra é 
usada no aquecimento das águas dos 
oceanos; 
 
• Essa temperatura decresce com a 
profundidade dos oceanos; 
 
• O conceito de conversão de energia 
térmica dos oceanos (Ocean Thermal 
Energy Conversion – OTEC) explora 
essa diferença de temperatura para 
produzir eletricidade; 
https://global.britannica.com/technology/ocean-thermal-energy-conversion 
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Energia do calor dos oceanos (gradiente térmico) 
• As plantas OTEC podem ser construídas em terra ou instaladas em plataformas flutuantes ou 
barcos no mar; 
 
• Em todos os casos, o componente essencial é o enorme tubo requerido para levar a água fria à 
superfície; 
 
• Para uma planta de 100 MW o tubo pode alcançar 20 m de diamêtro e comprimento de 600 a 
1000 m. 
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Energia do calor dos oceanos (gradiente térmico) 
• A água quente da superfície é bombeada 
para um evaporador, no qual um fluido de 
trabalho (amônia, propano ou freon) é 
evaporado. 
 
• O vapor flui por meio da turbina para o 
condensador, onde é refrigerado e 
condensado pela água fria bombeada da 
profundidade do oceano. 
 
• O fluido condensado é bombeado de 
volta para o evaporador, fechando o ciclo. 
http://www.bluerise.nl/technology/ocean-thermal-energy-conversion/ 
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Assista aos seguintes vídeos: 
• Central de energia das marés do Pecém, Ceará, Brasil. 
Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=r_n0vO5Gxow 
• Energia das marés. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=xbxqclFCrcs 
• Energia das ondas. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=SYwxoG_sJSg 
• Energia cinética das ondas. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=as47dK2gvmw 
Saiba mais 
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VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? 
 
 
Energia Hídrica. 
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.