O USO DE TURBINAS HIDROCINÉTICAS
PARA GERAÇÃO DE ENERGIA:
EXPERIÊNCIAS NA AMAZÔNIA
Marcio Nirlando Gomes Lopes
Introdução às Energias Renováveis
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SUMÁRIO
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INTRODUÇÃO
FUNCIONAMENTO
CARACTERÍSTICAS
EXPERIÊNCIAS NA AMAZÔNIA
VANTAGENS/DESVANTAGENS
PERSPECTIVAS FUTURAS
REFERÊNCIAS
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INTRODUÇÃO
• Fonte energética para comunidades isoladas.
• Comunidades remotas não viabilizam a implantação de
sistemas de provimento de energia elétrica.
• Recursos naturais abundantes na Amazônia: Sol, biomassa
e água.
• Amazônia: maior bacia fluvial do mundo (25% água doce do
planeta).
• Até 2001, 18,45% de domicílios não atendidos pelo
fornecimento de energia elétrica convencional.
• Programa Luz para Todos (2004).
• Região Norte: 44% do potencial hidráulico nacional
(ANEEL).
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FUNCIONAMENTO
A água passa por uma hélice e o movimento das pás gera
energia mecânica, que é convertida em eletricidade em
um pequeno reator acoplado ao equipamento. Um cabo
leva a energia ao local desejado.
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CARACTERÍSTICAS
Rio Rhine
St. Goar - Alemanha
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CARACTERÍSTICAS
EUA – rio Mississipi
Capacidade de 100 kW
(2009 a 2012)
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CARACTERÍSTICAS
Amazonas - Rio Uatumã
21 km jusante Balbina
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PRÉ-REQUISITOS
• Rios perenes;
• Profundidade  1 m;
• Velocidade  1,5 m/s.
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TURBINA GERAÇÃO 1 (1995)
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Rotor axial de duas pás;
Grade cônica de proteção frontal;
Estator com pás diretrizes;
Melhor funcionamento: 1,5 kW
– seis pás
– velocidade de 2 m/s
– 80 cm diâmetro
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TURBINA HIDROCINÉTICA – Rio Corrente – Correntina/BA (2005)
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TURBINA HIDROCINÉTICA 1 kW – Rio Corrente – Correntina/BA (1995-2005)
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PREMISSAS
• Evolução tecnológica do projeto hidrodinâmico,
baseada no uso intensivo de técnicas de simulação
numérica e ensaio de modelo reduzido.
• Desenvolvimento de um modelo compacto, de baixo
custo que permitisse seu transporte para regiões
remotas e a fácil instalação de unidades;
• Redução de custo através do uso de materiais plásticos
e layout funcional;
• Avaliação da sustentabilidade do uso de tal tecnologia,
comparativamente com alternativas renováveis para a
região.
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TURBINA GERAÇÃO 2 (2005)
• Emprego de um difusor cônico para
desacelerar o escoamento na saída da turbina,
criando uma região de baixa pressão,
aumentando a velocidade de escoamento na
entrada e o coeficiente de potência da
máquina.
• Como desvantagem, aumentou o tamanho da
máquina e restringiu o uso em rios menos
profundos que 2 metros.
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TURBINA HIDROCINÉTICA 2 kW – Rio Corrente – Correntina/BA (2005)
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Fonte: Els et al. 2004.
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TURBINA HIDROCINÉTICA 1 kW – Rio Caranã – Mazagão/AP (2006)
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TURBINA HIDROCINÉTICA 1 kW – Rio Caranã – Mazagão/AP (2006)
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TURBINA HIDROCINÉTICA 1 kW – Rio Caranã – Mazagão/AP (2006)
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TURBINA GERAÇÃO 3 (2005)
• Máquina axial livre com difusor mais
compacta, portátil e com desempenho
melhorado.
• A superfície interna da carcaça perfilada age
como um difusor, reduzindo a pressão na
saída.
• O gerador foi integrado ao núcleo, formando
um conjunto com o rotor.
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TURBINA GERAÇÃO 3 (2005)
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TURBINA GERAÇÃO 3 (2005)
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VANTAGENS
• Reduzido impacto ambiental;
• Não necessita de grandes
funcionar;
• Não oferece risco aos peixes;
• Alta durabilidade ~ 30 anos;
• Baixo custo de manutenção.
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obras
para
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DESVANTAGENS
• Relativa pequena capacidade de geração de
energia;
• Fabricação
nacional
de
turbinas
é
praticamente artesanal;
• Muitas especificações técnicas são específicas
para correntes marinhas;
• Peso.
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PERSPECTIVAS FUTURAS
• Desenvolvimento de novas máquinas com
menor peso, porém mantendo a capacidade
de geração;
• Fomento à fabricação nacional de turbinas em
escala industrial;
• Aperfeiçoamento da eficiência das máquinas.
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REFERÊNCIAS
http://hgenergy.com/index.php/projects/hastings-project/
http://www.ksb.com/ksb-en/Press/Press-Releases/9532/river-turbine.html
http://www.eln.gov.br/opencms/opencms/modulos/noticia/noticia_0167.html?uri=/index.html
http://revistapesquisa.fapesp.br/2003/11/01/a-forca-da-correnteza/
http://www.iepa.ap.gov.br/meteorologia/atuacao.php
VAN ELS, R. H. 2008. Sustentabilidade de Projetos de Implementação de Aproveitamentos Hidroenergéticos em
Comunidades Tradicionais na Amazônia: Casos no Suriname e Amapá. Tese de Doutorado. UNB. Brasília-DF.
2008.
Revista P&D. n. 2, novembro 2007. ISSN 1981-9803.
Tiago Filho et al. 2008. Pequenos aproveitamentos hidroelétricos. Brasília-DF. Ministério de Minas e Energia.
2008.
Vaz, D. A. Projeto de rotores hidrocinéticos de eixo horizontal adaptados às condições dos rios Amazônicos.
Dissertação de mestrado. UFPA. Belém-PA. 2011.
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