Energia renovável a baixo custo: o papel da transmissão hidrostática

Abstract

Devido à grande extensão territorial brasileira, ambientes remotos, como áreas rurais, podem sofrer de uma constante falta ou total ausência de eletricidade, resultando em perdas expressivas para os vários setores sociais e produtivos. Assim, há a necessidade de novas tecnologias acessíveis e adaptáveis que possibilitem a resolução dessas crises. Nesse sentido, Microcentrais Hidrelétricas (MCH) são uma opção viável, já que podem ser projetadas de forma modular, permitindo uma redução significativa no custo de instalação e manutenção quando comparadas a outras alternativas. No entanto, as MCHs necessitam de um sistema de regularização de velocidade da turbina ou um sistema de transmissão mecânica variável para o gerador elétrico quando há variações significativas do fluxo de água nas turbinas. A solução escolhida para análise e construção foi a transmissão hidrostática (TH) devido ao seu maior controle e eficiência em baixas velocidades, além de se mostrar como uma inovação do setor. Nesse sentido, este trabalho apresenta parte do desenvolvimento de uma turbina de baixa queda com um módulo de transmissão hidrostática, baseado na tecnologia de hidráulica digital e nos princípios de inovação frugal. A pesquisa foi desenvolvida no Laboratório de Hardware, (LHW), da UFSC. A metodologia utilizada na execução do projeto é criteriosa, tendo a integração teoria e prática como um todo único do saber. A metodologia compõe-se das seguintes fases: pesquisa bibliográfica na literatura recente; análise das demandas/necessidades, com sistematização de requisitos de projeto; reuniões semanais do grupo de pesquisa; projeto conceitual de soluções; estudo e desenvolvimento de estratégias de controle e gerenciamento da turbina de baixa queda com transmissão hidrostática; modelagem e simulação em computador das estratégias de controle; construção e testes de protótipos de sistemas e módulos; testes para validação experimental; análise e discussão dos resultados; transferência tecnológica com geração de patentes de propriedade industrial; e socialização dos resultados. Dessa forma foi projetada e construída uma bancada modular para a transmissão hidrostática, visando o gerenciamento da velocidade da turbina geradora da MCH. Foram realizados testes e simulações. Como resultados, há o uso da bancada de transmissão hidrostática construída para o gerenciamento de velocidade da turbina de baixa queda, e também algumas apresentações, nas quais foram realizadas demonstrações, evidenciando seu potencial e correto funcionamento. Como o projeto ainda está em fase de finalização, espera-se mostrar na prática que as MCHs podem apresentar uma solução modular eficiente e ecologicamente correta para a geração de energia off grid e a partir disso auxiliar na disponibilização do acesso de eletricidade para áreas remotas através de uma alternativa complementar para combater quedas de energia.