ARTIGO ENERGIAS RENOVAVEIS

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ENERGIAS RENOVÁVEIS - ESTUDOS, APLICAÇÕES E PERSPECTIVAS DE 
PROJETOS DE BAIXO CUSTO NA EXTENSÃO UNIVERSITÁRIA 
RENEWABLE ENERGY - STUDIES, APPLICATIONS AND PERSPECTIVES OF LOW 
COST PROJECTS IN UNIVERSITY EXTENSION 
 
Ramón Souza Silva Rodrigues1 
Diego Leal Maia2 
Cristina Ionácy Rodrigues e Souza3 
 
RESUMO 
Este trabalho visa apresentar algumas soluções de projetos de baixo custo para uso das 
energias renováveis em sistemas residenciais através de programas de Extensão 
Universitária. Os projetos serão contextualizados permitindo o desenvolvimento do diálogo 
acerca dos estudos, aplicações e perspectivas de sua utilização de forma que o 
conhecimento produzido na Universidade possa ser levado a toda a comunidade. 
Paralelamente, este trabalho também propõe um estudo em torno da utilização das 
energias renováveis pela sociedade em todos os seus níveis. 
PALAVRAS-CHAVE: Energias Renováveis. Extensão Universitária. Energia Solar. 
 
 
ABSTRACT 
 
1 Acadêmico do curso de Engenharia de Sistemas da Universidade Estadual de Montes Claros. Acadêmico 
do programa de Iniciação Científica Voluntária em Investigação e proposta de algoritmos evolucionários 
para Problemas de Alocação. E-mail: ramon@live.jp. 
 
2 Acadêmico do curso de Engenharia de Sistemas da Universidade Estadual de Montes Claros. Acadêmico 
do programa de Iniciação Científica Voluntária em Investigação de Novas Abordagens para o Problema de 
Planejamento de Minas a Céu Aberto com Alocação Dinâmica de Caminhões. E-mail: 
diego@engenhariadesistemas.com 
 
3 Graduada em Psicologia pela Faculdade de Saúde Ibituruna – FASI. E-mail: ionacy@live.jp 
Revista Intercâmbio - vol. VII - 2016 / ISSN - 2176-669X - Página 126
 
 
This paper presents some low cost design solutions for the use of renewable energy in 
residential systems through University Extension programs. The projects will be 
contextualized allowing the development of dialogue about the studies, applications and 
prospects of their use so that the knowledge produced at the University can be taken to all 
the community. At the same time, this paper also proposes a study around the use of 
renewable energy by society at all levels. 
KEY WORDS: Renewable Energy. University Extension. Solar Energy. 
 
INTRODUÇÃO 
O discurso sobre a sustentabilidade ganha força a cada momento, visto a 
necessidade do equilibro entre a exploração dos recursos naturais, de maneira a suprir as 
necessidades atuais do ser humano e garantir a renovação desses recursos, preservando 
a capacidade de suprimentos às futuras gerações. 
A pesquisa e o desenvolvimento de fontes de energias renováveis são alternativas 
para se alcançar a sustentabilidade. Afinal contribuem diretamente na redução do 
consumo e do impacto ambiental, ao mesmo tempo em que fomenta um pensamento 
coletivamente de práticas educativas para a utilização de energias renováveis. 
A energia proveniente do sol é a responsável por inúmeros fenômenos naturais que 
ocorrem neste planeta, entre eles a formação das zonas de altas pressões, responsáveis 
pelos fluxos de vento. O petróleo, gás natural e carvão formaram-se em consequência dos 
resíduos de plantas e animais que sobreviveram devido a um ciclo em que o sol foi 
fundamental. As reações químicas no processo de decomposição da matéria orgânica no 
solo. O processo de evaporação, que permite o represamento das águas etc. Percebe-se 
que a energia do sol é a responsável de forma indireta por praticamente toda a energia na 
terra (ANEEL, 2007). 
 
 
OBJETIVOS 
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Este trabalho visa apresentar algumas soluções de projetos de baixo custo para 
uso das energias renováveis em sistemas residenciais através de programas de Extensão 
Universitária. Os projetos serão contextualizados permitindo o desenvolvimento do diálogo 
acerca dos estudos, aplicações e perspectivas de sua utilização de forma que o 
conhecimento produzido na Universidade possa ser levado a toda a comunidade. 
Além desse objetivo principal, buscou-se: 
• Contextualizar a utilização das Energias Renováveis. 
• Apresentar projetos de baixo custo utilizando Energias Renováveis. 
• Paralelamente, explanar sobre as contribuições da Universidade para a sociedade. 
 
 
METODOLOGIA 
A pesquisa bibliográfica foi a metodologia abordada para esta pesquisa, uma vez 
que, de acordo Lima e Mioto (2007, p. 38) “implica em um conjunto ordenado de 
procedimentos de busca por soluções, atento ao objeto de estudo”, neste caso 
contextualiza-se na busca pela identificação e conhecimento de fontes de energias 
renováveis e de soluções de baixo custo para uso residencial. 
Propõe-se a construção dos projetos em programas de extensão universitária 
através de oficinas, workshops e minicursos com um público alvo diversificado entre 
professores, estudantes, embora haja a intenção de privilegiar encontros e oficinas com 
moradores da comunidade em geral, líderes locais e entusiastas. 
Conta-se com doações de materiais e mão de obra como forma de envolver a 
comunidade desde a etapa de planejamento dos projetos. 
 
 
PROJETOS DE BAIXO CUSTO EM ENERGIAS RENOVÁVEIS 
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Neste trabalho descreve-se a construção de alguns projetos de utilização de 
energias renováveis que podem ser utilizados em projetos de extensão, empregando 
materiais de baixo custo e de fácil acesso à população. Tem-se como meta aliar o ensino 
das disciplinas como física, matemática, geografia e ciências ao conhecimento envolvido 
na construção e funcionamento de um sistema de aquecimento solar de água, uma 
lâmpada ecológica e um sistema de arrefecimento que não utiliza energia elétrica. 
Trabalha-se de forma prática com os conceitos de temperatura, densidade, radiação solar, 
eficiência térmica, refração de luz, meteorologia, condições climáticas, reciclagem de 
materiais entre muitos outros. 
 
Aquecedor solar com garrafas PET 
Os aquecedores solares convencionais disponíveis no mercado muitas vezes 
possuem custos não muito acessíveis para aquisição pela maior parte da população 
brasileira. Suas tecnologias de alto desempenho desenvolvidas, na maior parte das 
vezes, no exterior inviabilizam a popularização desse conhecimento tão útil para a 
população de uma país de clima tropical com altos índices de insolação como o Brasil. É 
diante dessa dificuldade que é despertado o interesse pelo desenvolvimento de projetos 
de baixo custo com desempenho satisfatório para residências e pequenos setores 
comerciais. A substituição dos materiais constituintes do aquecedor por materiais não 
convencionais e de baixo custo possibilitam o barateamento desses aquecedores 
(SANTOS, 2007) e, consequentemente, a popularização dessa tecnologia a toda a 
população. 
O projeto proposto aqui e descrito minuciosamente por Alano (2007) é composto 
por um sistema de coleta da energia solar transmita para a água que passa através de 
tubos aquecidos por garrafas PET, caixas cartonadas de longa vida e, opcionalmente, por 
pedaços de metal de latas de ferro. 
Neste sistema de aquecimento utilizamos os conceitos de termofissão para explicar 
a circulação da água pelos tubos, pintados de preto fosco, e pelo reservatório através de 
diferença de densidade da água fria e quente. A Figura 1 ilustra, de maneira simplificada, 
como acontece a circulação da água no sistema bem como o posicionamento do coletor 
em relação ao reservatório de água. 
Revista Intercâmbio - vol. VII - 2016 / ISSN - 2176-669X - Página 129Figura 1 - Processo de termofissão e posicionamento dos componentes do aquecedor 
 
Fonte: Alano (2007) 
A água aquecida, de menor densidade (setas vermelhas [1]), sobe para o 
reservatório enquanto a água fria (setas azuis [2]), mais densa, desce para a parte inferior 
do coletor. 
O coletor é composto por módulos feitos com os materiais reciclados encaixados 
de forma que otimizem o aquecimento da água durante sua circulação. Os tubos podem 
ser de material PVC, cobre ou alumínio. Embora o PVC seja mais barato, os outros dois 
materiais possuem melhor eficiência de transferência de calor. 
O corte e encaixe dos materiais é feito de acordo a Figura 2. É importante ressaltar 
que antes da etapa de montagem do coletor deve-se pintar de preto fosco os tubos, 
caixas longa vida e os pedaços de metal de latas que é encaixado entre as caixas e os 
tubos. Em [1] temos a acoplagem, com cola específica para encanamentos, dos cinco 
tubos (colunas) ao que será o barramento superior. Em [2] e [3] a montagem das garrafas 
e caixas longa vida. Em [4] e [5] observa-se o encaixe do barramento inferior, também 
sem cola, feito com o auxílio de um martelo de borracha e de um sarrafo estreito com 3 
cm. Em regiões muito frias é indicado que o espaço entre a garrafa e a caixa longa vida, 
embaixo, seja preenchido com material isotérmico que não absorva umidade. 
 
[ 2 ] 
[1] 
[ 2 ] 
[1] 
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Fonte: Alano (2007) 
Para a execução deste projeto é tomado como referência um coletor de cinco tubos 
(colunas) como descrito na imagem anterior. Em uma residência com 4 pessoas, deverão 
ser construídos 4 desses módulos, que são suficientes para aquecer um reservatório com, 
no mínimo, 200 litros de água. 
Um estudo sobre a avaliação da viabilidade energética de aquecedores solares de 
materiais descartáveis na região de Montes Claros – MG pode ser conferido em Maia 
(2013). 
 
Lâmpada de Moser 
O mecânico mineiro Alfredo Moser nomeou um projeto literalmente brilhante para 
os estudos em energias renováveis de baixo custo, a lâmpada de Moser. O Uberabense 
propôs, de maneira genial, em um canal no youtube o projeto que hoje é utilizado em mais 
de 15 países e é utilizado como referência pela Organização das Nações Unidas – ONU 
em países com baixo desenvolvimento econômico. Nas Filipinas, por exemplo, os litros de 
luz (literof light) foram recebidos pela MyShelter Foundation, que atingiu a meta de 
alcançar 1 milhão de famílias em 2015, começando pela capital Manila e se expandindo 
por todo o país. 
Figura 2 - Corte e encaixe dos materiais do coletor 
 
[ 1 ] [2] [3] 
[4] [5] 
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O projeto é composto por uma garrafa PET transparente, cheia de água limpa e 
duas colheres de água sanitária ou cloro, fixada no telhado. A tampa da garrafa é 
protegida da degradação causada pelo sol por um filme fotográfico. O modelo de 
implantação das garrafas PET no telhado é visto na Figura 3, abaixo. 
Figura 3 - Modelo de implantação da lâmpada de Moser 
 
Fonte: Xavier (2008), adaptada 
Sem necessidade de manutenção, as lâmpadas podem durar até, 
aproximadamente, 18 meses de funcionamento pleno e são seguramente compatíveis 
com a iluminação de lâmpadas incandescentes de 40 a 60W. (CERQUEIRA, 2014) 
A luz engarrafada, como também é chamada, permite que não somente 
habitações, mas até galpões industriais usufruam de iluminação natural durante o período 
de insolação, diminuindo assim o consumo de energia elétrica em até 60%, como 
mostrado na análise energética do uso de garrafas PET para a iluminação natural de um 
galpão industrial de Benini (2016). 
 
Eco Cooler – Ar condicionado sem eletricidade 
Semelhantemente a Moser e sua luz engarrafa, foi a vez da Nação Bengali 
saborear um insight que mudaria a vida de milhões de pessoas carentes utilizando os 
recursos renováveis. Foi em Bangladesh, país do sul asiático que Ashis Paul desenvolveu 
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um sistema de arrefecimento do ar, que não necessita de eletricidade e é feito de garrafas 
de PET. 
Na área rural de Bangladesh cerca de 70% das pessoas vivem em casas de 
estanho, latão, ferro ou zinco em vez de adobo, um tipo de lama, em razão das 
constantes enchentes que assolam o país. Dessa forma as residências são extremamente 
quentes e desconfortáveis nos meses mais quentes do verão, podendo chegar a até 
45ºC. 
E foi motivado a ajudar a população carente de seu país que inspirado em um 
trabalho de física de sua filha que explicava como um gás arrefece quando se expande 
rapidamente, que Paul iniciou um projeto que mais tarde seria usado em mais de 25.000 
domicílios e reduz cerca de 5ºC na temperatura do ambiente, dependendo das 
circunstâncias do clima. 
Para construir um eco cooler basta cortar garrafas PET ao meio e montá-las em 
uma placa. Em seguida, instala-se a placa numa janela, com os gargalos voltados para o 
interior da casa. O esquema de montagem é exemplificado pela Figura 4. 
Figura 4 - Esquema de montagem do Eco Cooler 
 
Fonte: Rathod (2016) 
A alteração na pressão que ocorre quando o ar entra na parte mais larga da garrafa 
e sai através do gargalo arrefece o ar, de acordo exemplificado na Figura 5. 
 
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Figura 5 - Pressão e temperatura do ar através de uma garrafa PET 
 
Fonte: Rathod (2016) 
O princípio desse projeto pode ser comprovado por meio de uma experiência muito 
simples: Sopre em sua mão com a boca aberta. O ar que se sente é quente, não é? 
Agora, tente soprar em sua mão com os lábios franzidos. O ar é como uma brisa fresca. 
Todo o passo a passo detalhado bem como outras informações sobre o 
desenvolvimento e concepção deste projeto pode ser conferido em RATHOD (2016). 
 
CONSIDERAÇÕES SOBRE A UTILIZAÇÃO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS 
Segundo Siqueira (2005), o gerador eólico individual não produz energia utilizável 
por porção considerável de tempo durante o ano e, nem tão pouco em todas as horas do 
dia. Isto se deve às variações ocorridas na intensidade da velocidade do vento, abaixo do 
valor necessário para acionar o gerador eólico. Para superar este tempo de baixa 
produção, o uso de sistemas híbridos é recomendado. 
Embora a energia solar seja ambientalmente benigna, e disponível em abundância, 
o sistema fotovoltaico individual é uma opção cara. Outra desvantagem principal de 
sistema fotovoltaico individual é a dependência em horas de brilho de sol variáveis, 
resultando em pequena capacidade de utilização, como também, na necessidade de 
armazenamento de energia e sistemas de complementação (HANSEN, 1998). 
A manutenção requerida para sistemas de geração eólica e fotovoltaica é muito 
pequena quando comparada com a de um gerador diesel. 
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Por outro lado, uma desvantagem comum para as energias eólica e solar reside na 
dependência das variações climáticas. Ambas as formas de energia, se usadas 
independentemente, teriam que ser superdimensionadas, para tornarem-se confiáveis, 
resultando em um custo total muito mais elevado. Porém, uma combinação da energia 
solar e eólica em um sistema de geração híbrido pode atenuar as flutuações individuais 
destas formas de energia, aumentando a produção de energia global e reduzindo 
significativamente a necessidade de armazenamento de energia. Devido a esta 
combinação, a despesa globalpara sistemas autônomos pode ser reduzida drasticamente 
para um grande número de casos (BAGUL, 1996). 
 
CONSIDERAÇÕES SOBRE A RELAÇÃO UNIVERSIDADE-COMUNIDADE-EXTENSÃO 
A maior contribuição deste trabalho é elucidar o princípio de atenção ao 
compromisso social da Extensão, que é de aproximar o conhecimento, gerado dentro de 
uma Universidade, à camadas menos favorecidas da sociedade, capacitando jovens, 
professores e comunidade para que possam reintegrar-se na sociedade através de suas 
demandas de melhoria de qualidade de vida. 
Os projetos aqui descritos utilizam conceitos que nem sempre são estudados pela 
comunidade mas podem ser absorvidos de forma descomplicada por meio de atividades 
práticas. A praticidade dos conceitos e a proximidade com os projetos elevam o contato 
da comunidade com a Universidade com uma linguagem acessível a todos. 
Os acadêmicos envolvidos nestes projetos, e na Extensão Universitária de uma 
forma geral, são capazes de adquirirem experiências novas baseadas no contato com um 
público diferente do conhecido sala de aula contribuindo para o enriquecimento de suas 
visões sociais. 
O feedback esperado é praticamente imediato, logo em seguida que os projetos 
são implementados é possível verificar que a comunidade foi atingida com doses altas de 
um conhecimento que será propagado indefinidamente. Uma residência que usufruir dos 
projetos aqui propostos não terá apenas redução de energia elétrica, mas compreenderá 
que é possível descobrir e vivenciar novas experiências de vida. Para uma residência que 
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não possui energia elétrica e recebe os conhecimentos aqui propostos, os benefícios não 
podem ser mensurados. 
 
CONCLUSÃO 
O trabalho é uma oportunidade de mesclar conhecimentos científicos e técnicos de 
forma a elucidar a comunidade sobre a praticidade, importância e engenhosidade da 
utilização das energias renováveis no cotidiano. 
Destaca-se que grandes ideias podem surgir nos variados meios até mesmo dentre 
aqueles que não possuem formação técnica-científica, mas possuem a vontade e a 
necessidade de melhorarem suas realidades. 
Pode-se perceber ainda a grande capacidade energética do Brasil para utilização 
das energias renováveis e espera-se que este diálogo possa favorecer o fortalecimento 
desse conhecimento como uma ferramenta de transformação e equalização das 
desigualdades sociais do País e que a Universidade seja um agente ativo nesse 
processo. 
 
REFERÊNCIAS 
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SIQUEIRA, J. A. C. Desempenho de um sistema híbrido eólico-fotovoltaico de 
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XAVIER, G. D. et al. Caso Ampla: Como reduzir furto e consumo de energia 
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