Estudo do Potencial Energético Marítimo de um Conceito de WEC

Abstract

A poluição ambiental gerada pelas fontes de energia não renováveis e a sua má distribuição é um dos grandes desafios enfrentados pela humanidade. As energias limpas e renováveis, como a eólica, marítima e solar, surgem como uma solução para tal adversidade. Assim, o presente trabalho propõe o estudo analítico de uma tecnologia para geração de energia renovável através das ondas ou WECs (Wave Energy Converter). A partir da definição do WEC, busca estimar a quantidade de energia produzida pelo mesmo em função do calado e do amortecimento do gerador. Com base na caracterização do sistema de equações do movimento do WEC, plataforma equipada com o gerador de energia, é possível determinar as funções de transferência de heave e de potência por amplitude de onda dos mesmos. Tendo-se esse resultado, faz o cruzamento espectral com espectros de mar padronizados para definir o espectro de resposta de potência e a potência média. Assim, o máximo de energia estimada, tendo como base a melhor situação investigada, foi de aproximadamente 58,3kW. Um resultado razoável, se for comparado à WECs como as boias australianas, com largura de 11m que suprem 240kW, sendo que o WEC do presente trabalho possui largura de, apenas, 9m. Importante destacar que foi possível estimar a potência com todo o encaminhamento matemático analítico, sendo necessária a realização de algumas simplificações para que equações não-lineares fossem resolvidas.

The environmental pollution generated by non-renewable energy sources and their maldistribution is one of humanity’s greatest challenges. Clean and renewable energies, such as wind, sea and solar, emerge as a solution to such adversity. Therefore, this work proposes the analytical study of a technology to generate renewable energy through waves or WECs (Wave Energy Converter). From the definition of the WEC, we seek to estimate the amount of energy produced by it as a function of the draft and the damping of the generator. Based on the characterization of the WEC motion equation system, a platform equipped with the power generator, it is possible to determine the Heave RAO’s and it’s power per wavelength. Through this result, the spectral crossing with standardized spectrum is done, to define the spectrum of power response and the average power. Thus, the estimated maximum energy, based on the best investigated situation, was approximately 58.3kW. A reasonable result, if it is compared to the Australian buoys WEC’s, with a width of 11m that supply 240kW, and the WEC of this work has a width of only 9m. It is important to highlight that it was possible to estimate the power with all analytical mathematical routing, and it is necessary to perform some simplifications so that nonlinear equations could be solved.