- energia do oceano

Engenharia de Energias RenovveisOperao e Controlo de Sistemas Embebidos

Autor: Sky Shamen

Mundo, 12 de janeiro 2012

Energia do Oceano

ndiceObjectivo: ................................................................................................................................. 4 Introduo: ............................................................................................................................... 4 A Energia do Oceano ................................................................................................................ 8 Energia das Mars .................................................................................................................... 8 Formao das Mars ............................................................................................................. 8 Mtodos para obter Energia das Mars ................................................................................. 9 1Barragem de mars ................................................................................................. 10

2 - Gerador de Correntes de mar ................................................................................... 12 3 - DTP - Energia das mars dinmico ................................................................................ 12 Vantagens e Desvantagens da Energia das Mars ............................................................... 13 Energia das Ondas .................................................................................................................. 14 Formao das Ondas ........................................................................................................... 14 Mtodos para obter Energia das Ondas............................................................................... 15 Vantagens e Desvantagens da Energia das Ondas................................................................ 24 Energia por Osmose ............................................................................................................... 25 Vantagens e Desvantagens da Energia por osmose ............................................................. 27 Energia Trmica dos Oceanos ................................................................................................. 27 A Investigao em OTEC ..................................................................................................... 29 Aplicao da OTEC .............................................................................................................. 31 Produo de electricidade ............................................................................................... 32 Principais componentes de um Sistema OTEC................................................................. 35 Refrigerao e Ar Condiconado ....................................................................................... 38 Vantagens da Energia Trmica dos Oceanos ........................................................................ 38 Desvantagens da Energia Trmica dos Oceanos .................................................................. 39 Anlise legislativa................................................................................................................... 40 Concluso............................................................................................................................... 42 Bibliografia: ........................................................................................................................... 46

Operao e Controlo de Sistemas Embebidos

2

Energia do Oceano

"Civilization is a limitless multiplication of unnecessary necessities." Mark Twain


3

Energia do Oceano

Objectivo: Pretende-se com este trabalho de pesquisa, mostrar a importncia daenergia que provm do mar e os mtodos, alguns apenas em teoria, em estudo e desenvolvimento.

Introduo:Com o crescimento populacional mundial e com a crescente economia em pases menos desenvolvidos o aumento da necessidade energtica imparvel, embora hoje em dia a humanidade esteja tambm mais preocupada com a me natureza, na medida em que tenta viver num mundo sustentvel preservando o meio ambiente.

Fig1. Crescimento da populao e do consumo mundial de energia primria 1850-2000.[1]

Hoje o mundo depara-se com desafios exigentes em termos energticos para manter o estilo de vida das sociedades modernas cada vez mais consumidoras. A economia da indstria do comrcio, das empresas, das cidades, das habitaes e em qualquer lugar onde haja dependncia energtica exige para o seu desenvolvimento uma rpida resposta insuficincia energtica para manter o modo de vida da nossa sociedade. O petrleo ainda no acabou, mas a poca do petrleo barato est a terminar, o que causar um investimento em novas formas tecnolgicas para produo de energia e tambm uma utilizao mais eficiente da mesma.


4

Energia do Oceano

Fig2. Produo mundial de petrleo at 2004 com previses da ASPO at 2050 [2]

O preo dos combustveis fsseis aumenta exponencialmente medida que se tornam mais escassos, a economia mundial est interligada de tal modo, que sempre que h um aumento do preo do barril a bolsa ressente-se drasticamente. A energia dos combustveis fsseis foi determinante socialmente na medida que foi a causa de todas transformaes econmicas, tecnolgicas e ambientais desde a Revoluo Industrial. As economias ocidentais tm de gerir um perodo de transio para um sistema energtico mais diversificado e menos dependente do petrleo e dos combustveis fsseis ao mesmo tempo que intensificam as polticas de conservao e utilizao racional de energia, devido exausto dos recursos fsseis e consequentes preos de energia. Temos pois de pensar em alternativas energticas no que toca produo, bem como as polticas de conservao e utilizao racional de energia, sobretudo nos sectores mais ineficientes como so o residencial e transportes. [3]

Fig3. Projeco das fontes de energia em uso de 2020 at 2050 [4]


5

Energia do Oceano

Muito j foi dito sobre a energia que provm de combustveis fsseis, muitas eleies j foram ganhas baseadas neste assunto e muitas personalidades dos nossos dias se tornaram conhecidas do pblico em geral s pelo facto de terem falado nas energias renovveis, as famosas energias limpas existentes no nosso planeta, igualmente eficientes e menos nocivas ao meio ambiente. Mas o cerne da questo est em que hoje em dia j no o assunto da moda mas sim uma necessidade de agir, explorar, estudar e obter solues energticas alternativas para a produo de electricidade e combustvel. A directiva sobre energias renovveis estabelece objectivos ambiciosos para todos os Estados-Membros, por exemplo a UE atingir uma quota de 20% de energia proveniente de fontes renovveis at 2020 e uma quota de 10% de energias renovveis, especificamente no sector dos transportes. Tambm melhora o quadro jurdico para a promoo da energia renovvel, exige planos de aco nacionais que estabelecem caminhos para o desenvolvimento de fontes de energia renovveis, incluindo a bioenergia, cria mecanismos de cooperao para ajudar a alcanar as metas de custo-benefcio e estabelece os critrios de sustentabilidade para os biocombustveis. Em 1997 a Comisso Europeia props que a UE teria como objectivo alcanar uma quota de 12% de energias renovveis at 2010, directivas foram adoptadas nos sectores da electricidade e dos transportes que estabelecem metas nacionais sectoriais. Em 2006, a UE tinha atingido uma quota de 7% (do consumo interno bruto) e o mais recente relatrio de progresso indica que a UE improvvel que alcance ou a eletricidade ou o destino de transporte para 2010. Mais recentemente, a Comunidade tem metas acordadas para 2020. A quota de 2005 (medido em termos de consumo bruto final de energia) foi de 8,5% (9,2% em 2006), e a UE 2020 o objectivo de 20%. [5] A Unio Europeia criou um Fundo Global de capital de risco com um oramento de 100 milhes de euros para mobilizar o investimento privado em projectos de promoo de eficincia energtica e energias renovveis nos pases em desenvolvimento e economias emergentes, visando a necessidade de assegurar o desenvolvimento


6

Energia do Oceano

sustentvel que requer no s combater as alteraes climticas, mas tambm erradicar a pobreza energtica e segurana do abastecimento energtico sendo pois importante aproveitar os investimentos.[7] Pretende-se tambm com esta iniciativa reduzir a dependncia da Unio Europeia em termos de importao de combustveis fsseis.

Fig5. Energia Renovvel nos pases da UE em 2008 (%) e prespectiva para 2020[6]

A Energia do Oceano ou tambm chamada Energia Azul surge como a tentativa de obter mais energia renovvel j que os oceanos cobrem quase trs quartos da superfcie da terra. A gua do oceano, o vento e o sol sobre os oceanos e a terra debaixo deles uma grande fonte de energia e no existe uma razo plausvel para se perder esta fonte de energia, e com esta soluo contribuir para o aumento da energia disponvel para consumo e baixar o custo das energias renovveis. Esta energia offshore inclui energia no renovvel, mas tambm energia renovvel tal como energia elica, energia das ondas, energia trmica, energia das mars. As fontes de energia renovvel offshore neste momento o foco de muitos dos projectos alternativos de energia.


7

Energia do Oceano

A Energia do OceanoA energia do oceano tal como foi dito acima tambm chamada de energia azul, um termo usado para o mtodo de gerao de eletricidade. Ainda pouco conhecida e pouco aproveitada nos nossos dias por no existir tecnologia para a sua explorao comercial. So quatro as maneiras de gerar Energia , atravs da Energia das Mars, da Energia das Ondas ou deslocamento das guas pela diferenas de temperatura dos oceanos e pela Energia retirada por Osmose.

Energia das Mars

Formao das Mars

As mars so o movimento peridico de elevao e declnio das guas do mar devido s foras de atraco gravitacional da Lua e do Sol. A superfcie da Terra constituda por uma parte slida a que chamamos crosta terrestre e uma parte lquida, rios, mares, etc. A regio do nosso planeta que est mais prxima da Lua e do Sol sofrer uma fora maior, com isso a gua ser "puxada" mais fortemente para a crosta, formando uma protuberncia de gua nessa regio.[12] O termo mar significa ascenso e queda da agua do mar devido fora gravitacional da lua e da rotao da terra. A energia das mars que transformada em electricidade e em outras fontes de energias uma fonte de energia renovvel , que est em desenvolvimento e no muito divulgada mas uma forma mais eficiente e confivel de gerao de electricidade em comparao com turbinas elicas e sistemas de energia solar. [13] uma fonte de energia renovvel que no liberta cidos, fluidos ou gases nocivos aquando da produo de electricidade, mesmo considerada como um substituto razovel para a energia nuclear.


8

Energia do Oceano

Com a implantao de barragens h mudanas no fluxo das mars o que afecta a costa e o ecossistema, no entanto h quem afirme que o impacto diferente de regio para regio. A mudana nas mars locais perto de LA Rance insignificante, mas perto Fundy Bay verifica-se mudanas havendo uma reduo da onda de cerca de 15cm. Os geradores de energia das mars podem ser tambm teis para aumentar a eficincia das redes de energia tradicionais. Esta energia das mars pode ser usada para substituir projetos de energia convencionais que liberam gases de efeito estufa e cidos perigosos, a emisso dos gases perigosos tende a afectar rpidamente o meio ambiente, em comparao com as ondas das mars. As mudanas climticas causadas pelas ondas das mars requer sculos para retardarem o processo de mars [19]

Mtodos para obter Energia das Mars

O processo para gerar electricidade a partir das mars conseguido pelo movimento da lua e seu efeito sobre o nvel do oceano, isto , a energia gerada pelo movimento da gua quando as mars so produzidas no oceano pelo movimento gravitacional da lua e do sol. A magnitude da mar dependente do movimento e mudana na posio do sol e da lua, tendo em conta que a fora da mar infinita desde que o Sol e a Lua sobrevivam. A energia das ondas das mars pode ser convertida em electricidade, construindo represas e barragens, e armazenar a energia da onda atravs da instalao de um gerador de mars, quanto maior a velocidade da mar, maior seria a gerao de electricidade. A gerao de electridade passa ainda pela construo de diques em praias onde com a mar alta a gua entre nos diques e ao abaixar saia como em qualquer outra barragem, mas para isso necessrio um aumento de pelo menos 5,5 metros na mar, alm de haver a necessidade ter correntes fortes. [14] Existem trs mtodos para retirar energia das mars:


9

Energia do Oceano

1- Barragem de mars

Fig6.Barragem de mars[15]

- A gua flui sobre a barragem e enche a represa aquando da mar alta. - As comportas so abertas durante as mars baixas para deixar o fluxo de gua ir para o oceano. - A gua que flui move as turbinas e cria electricidade

A amplitude das mars de cerca de sete milmetros necessria para operar geradores de electricidade . A central elctrica de energia das mars constituda por uma barragem ao longo do esturio para bloquear a mar de entrada e sada, reas como a regio noroeste do Pacfico so um local ideal para colocar geradores de energia, devido s flutuaes constantes de mars que atingem at 12 ps por dia, as costas do Alasca e Washington so consideradas de presso de mar excepcional. Central electrica de energia das mars so uma maneira cara de gerar eletricidade, mas altamente eficiente. [16]


10

Energia do Oceano

H trs projectos em escala comercial de Energia das mars em operao, uma no Mar Branco na Rssia concluda em 1969 de 1MW, outra na Nova Escocia no Canada de 16M e a situada em La Rance, no norte da Frana, construda em 1966, este projecto produz cerca de 240 MW de electricidade.

Fig7. Projecto de Energia das Mars situado em La Rance. [34]

A Central de Energia de Mars de La Rance foi a primeira Central de Energia de Mars do mundo e tambm a que produz mais energia. Com uma taxa de pico de 240 Megawatts , gerada por as suas 24 turbinas , que fornece 0,012% da energia total da Frana. Com um factor de capacidade de 40% fornece uma mdia de 96MW, o que d uma produo anual aproximadamente de 600GWh. A barragem mede 750 m de comprimento, a parte central da barragem 332,5 m de comprimento e a bacia de mar tem 22,5 km 2 .


11

Energia do Oceano

2 - Gerador de Correntes de mar

Fig8. Gerador de corrente de mar [17]

- Correntes movem-se atravs da turbina.

- A turbina fornece energia ao gerador para gerar electricidade. Os geradores de corrente de mar, ou conversores de energia das mars, no necessitam de uma represa como nas barragens de mar, pois so um gerador independente no oceano que no entra em conflito com fauna marinha. A maioria dos geradores de corrente de mar tem a funo e aparncia das turbinas de vento mas tratando-se estas de turbinas de elicas subaqutico e tal como as turbinas elicas tm que ser colocadas estrategicamente em reas com correntes para existir movimento suficiente para mover as ps.[17]

3 - DTP - Energia das mars dinmico

DTP ainda no passa de um mtodo terico ainda no testado, que envolve uma represa em forma de T que comea na linha da costa estendendo-se por dentro do oceano. A barragem em forma de T interfere com a direco original das mars.


12

Energia do Oceano

Em vez de cada lado da barragem ter o seu prprio fluxo, as mars fluiriam paralelas linha de costa. Quando a mar est baixa num lado, a gua fluir atravs da barragem do lado com a mar alta para o lado com a mar baixa.

Fig9. DTP

Na figura imaginemos que o lado vermelho representa a mar alta e o azul a mar baixa. A gua do lado vermelho fluir atravs da barreira para o lado azul, medida que a gua flui atravs da barragem, acciona as turbinas dentro dele e gera eletricidade. No entanto, as mars no so constantes, quando um lado est com mar alta em seguida ir ter mar baixa, e vice-versa, o que significa que o fluxo de gua atravs da barragem vai mudar de direo com a mudana das mars. [18]

Vantagens e Desvantagens da Energia das Mars [20]

Vantagens:

- uma vez construda a Energia das mars grtis - no produz gases de efeito de estufa ou outro qualquer desperdcio - no precisa de combustvel - manuteno pouco dispendiosa - as mars so bastante previsveis


13

Energia do Oceano

- as turbinas offshore e as turbinas de eixo vertical no so economicamente muito dispendiosas de construir, e tambm no tm um grande impacto vertical.

Desvantagens:

- A construo de uma barragem num esturio de construo muito dispendiosa economicamente e afecta uma rea muito vasta. - O ambiente alterado montante e a jusante em muitas milhas. - Muitas aves dependem da mar descobrir alimento. Os peixes no podem migrar, a menos que sejam instaladas "escadas de peixes". - Apenas fornece energia para cerca de 10 horas por dia, quando a mar est a mover-se para dentro ou para fora. - H poucos locais adequados para barragens de mars.

Energia das Ondas

Formao das Ondas

As ondas so formadas devido a aco do vento sobre a superfcie da gua e flutuaes de presso abaixo da superfcie. So pois o resultado da concentrao de energia de vrias fontes naturais como o sol, o vento, mares, correntes martimas, a lua e rotao da terra. A fora das ondas do mar contm uma grande energia, mas a consistncia das ondas difere de zona para zona no oceano, sendo apenas algumas regies do oceano que tm ondas com fora e uniformidade suficiente para a criao de energia, actualmente os cientistas e empresas consideram explorar a energia das ondas e produzir energia verde e limpa.[21] As ondas provenientes do vento das tempestades em alto-mar podem viajar longas distncias sem perda significativa de energia, o que faz com que produo de energia seja muito mais estvel e mais previsvel. A Energia das Ondas do mar tem a maior concentrao de energia renovvel, aproximadamente 1000 vezes a energia cintica do vento o que faz com que os


14

Energia do Oceano

dispositivos para produzir energia sejam menores e menos visveis, tambm enquanto a sua velocidade varia com o quadrado da altura de onda a energia elica varia com o cubo da velocidade do ar, e tambm sendo a gua 850 vezes mais densa que o ar resulta numa potncia muito maior quando produzida a partir de onda. Teoricamente pode extrair-se 40 MW de energia por km de costa onde existem ondas suaves (1 m de altura) e 1000 MW por km de costa, onde a altura de onda de 5m. O problema das ondas do mar que atingem uma fora elevada em velocidades baixas e para produo de electricidade necessria uma velocidade mais elevada. [22]

Mtodos para obter Energia das Ondas

No fcil aproveitar a energia das ondas e convert-la em grandes quantidades de electricidade, da as Centrais de Energia de ondas serem raras.

Existem vrios mtodos de obter energia das ondas:

I - Um dos mtodos funciona como uma mquina criadora de ondas na piscina em sentido inverso

Fig10. Projecto de um dos mtodos obter Energia a partir de Ondas

Na piscina o ar soprado para dentro e para fora de uma camara colocada ao lado da piscina o que faz com que a gua se movimente para cima e para baixo formando ondas. As ondas que chegam s estaes de energia de ondas causam a ascenso e queda da gua na camara o que faz com que o ar seja forado a entrar e a sair pelo buraco que


15

Energia do Oceano

existe no topo da camara, colocada uma turbina neste buraco que accionada pelo ar que entra e sai, e a turbina por sua vez acciona um gerador. Um dos problemas neste projecto que o ar pode ser bastante ruidoso, mas poder ser resolvido ao equipar a turbina com um silenciador.[23]

II - Outro mtodo usado um sistema de uma empresa chamada Wavegen que opera numa estao comercial de energia de ondas chamada Limpet na Esccia.

Fig11.Projecto de Limpet tecnologia

Como mostra a figura : (1) as ondas entram na camara em forma de concha para elevar o nvel do mar, (2)este aumento do nvel do mar comprime o ar dentro da camara e medida que as ondas saem o ar descomprime, (3) a compresso e descompresso do ar que ocorre acciona uma turbina Wells . (4)A turbina Wells gira na mesma direco independentemente do fluxo do ar e gerando energia quer as ondas tenham acabado de entrar ou sado da turbina.


16

Energia do Oceano

Fig12.Limpet vista beira mar

A unidade Limpet na Islndia possui uma coluna de gua oscilante inclinada (OWC), que complementa o aumento do campo de ondas adjacentes costa. A profundidade da gua na entrada da OWC tipicamente 7 metros, o design da camara de ar importante para maximizar a captao da energia das ondas e converso para energia pneumtica. As turbinas so cuidadosamente combinadas para a camara de ar maximizar a produo de energia. O desempenho foi optimizado para uma onda mdia anual de intensidades entre 15 a 25kW/m. A coluna de gua alimenta um par hlices das turbinas, e cada uma das quais acciona um gerador de 250kW, dando uma classificao nominal de 500kW. O design do projecto Limpet torna mais fcil de construir e instalar com baixa visibilidade para no interferir com a paisagem costeira. [25]


17

Energia do Oceano

III - Um mtodo parecido com o acima descrito a Central de Ondas do Pico em Portugal, a chamada coluna de gua oscilante (CAO).

Fig.18. Funcionamento CAO

O funcionamento da CAO, consiste numa estrutura que forma um compartimento oco (cmara pneumtica) acima da superfcie livre da gua, de tal forma que as ondas entram e saem da camara e a sua oscilao movimenta um fluxo de ar atravs de uma turbina instalada no topo da cmara. O equipamento mais importante desta tecnologia a turbina Wells concebida especificamente para esta aplicao que est acoplada a um gerador elctrico.[39] Quando a obra estava concluda e todo o equipamento instalado e se iniciou o seu funcionamento, a equipa deparou-se com inmeros problemas, nomeadamente vibraes elevadas, em vrios componentes mecnicos, que punham em risco a prpria central. Em 2004, o Centro de Energia das Ondas props recuperar e pr em funcionamento a central, dos relatrios postos a pblico sabe-se que em 2007 funcionou 50 horas, em 2008 funcionou 100 horas em 2009 funcionou 265 horas, e em 2010 at ao ms de Maro tinha funcionado 92 horas, e as expectativas seriam de ultrapassar largamente as 200 horas, ou seja, tem sido notrio o aumento substancial das horas de funcionamento


18

Energia do Oceano

e de energia elctrica produzida, so notrias as melhorias, apesar de no ser perceptvel ao pblico.[40]

IV O Pelamis foi construdo por uma empresa Portuguesa Enersis que apostou no projeto comercial de energia das ondas no norte de Portugal. A construo teve incio em Outubro de 2006 e foi fabricado pela Oceano Power Delivery fabricado para aproveitar a energia do oceano. A primeira fase do parque de ondas da Aguadoura arrancou com uma capacidade inicial de 2,25 megawatts (MW), correspondente s trs mquinas Pelamis instaladas, e o suficiente para iluminar 1000 a 1500 habitaes. A segunda fase do projecto previa um aumento da capacidade para 20 MW e um total de 25 mquinas, o que implicaria um investimento na ordem dos 60 a 70 milhes de euros e permitiria responder procura mdia anual de electricidade de 15 mil famlias. Tratava-se de um projecto vanguardista, que pretendia aproveitar a nossa posio geogrfica e extenso litoral acedendo s maiores e mais poderosas ondas do Atlntico, a Secretaria de Indstria e da Inovao ter previa que este projecto poderia ser responsvel por at 30 por cento do produto interno bruto do pas at 2050.[26] Infelizmente aps 5 meses em mar o pelamis foi retirado porque detectou-se um problema recorrente nos casquilhos das articulaes dos macacos hidrulicos das trs mquinas.[29] H que haver mais investimento, pois trata-se de optimos projectos de energia, j com bastante investimento feito. O Pelamis funciona atravs de um tubo flutuante chamado Pelamis


19

Energia do Oceano

Fig.13.Tubo flutuante Pelamis

Fig.14.Funcionamento do Pelamis [35]

O convertor de energia de ondas Pelamis uma estrutura composta por seces cilndricas semi-submersa ligadas entre si por juntas articuladas. O movimento de onda induzida dessas articulaes resiste atravs de cilindros hidrulicos, que bombeia fluido de alta presso para motores hidrulicos atravs de acumuladores. Os motores hidrulicos accionam geradores elctricos para produzir electricidade. A energia de todas as articulaes alimenta um nico cabo num cruzamento no fundo do mar. Vrios dispositivos podem ser conectados e ligados terra atravs de um nico cabo fundo do mar.

V Outra empresa tambm na corrida para obter energia das ondas chama-se Renewable Energy Holdings, que pretende gerar energia das ondas ao que chama CETO, ao utilizar um equipamento subaqutico no fundo do mar perto da costa[28] A primeira onda de electricidade comercial poderia ter sido nas guas circundantes das Bermudas como a primeira da nova tecnologia conhecida como CETO.


20

Energia do Oceano

A primeira etapa ir envolver uma parceria para permitir que a Trinton possa usar a tecnologia CETO com um teste inicial de 2MW que poder ser desenvolvido aps aprovaes reguladoras, depois disso pretende-se construir uma instalao de 20MW alimentado por energia de ondas A tecnologia CETO, consiste em anexar bias submersas a unidades de bomba no fundo do mar. As boias movem-se com o movimento do oceano ao mesmo tempo que faz com que as bombas entreguem agua do mar presso da terra atravs de um cano de gua.A gua sob presso movimenta turbinas hidroeltricas que gera a eletricidade. O projecto na costa das Bermudas e um dos motivos o custo de transporte de combustvel para a ilha. A empresa acaba de comear a produo de electricidade

Fig.15.Sistema de Energia Carnige[36]

Da Fig.15. v-se que o Sistema de Energia Carnegie CETO est instalado no fundo do mar e no pode ser visto a partir da costa - as bias esto submersas e presas a bombas no do fundo do mar. - a ondulao das ondas causa o movimento das bias que por sua vez accionam as bombas - as bombas fazem com que entrem num tubo atravs do qual transportada gua a alta presso - a gua de alta presso guiada at uma turbina Pelton com um gerador elctrico - a gua de alta presso movimenta turbinas hidroelctricas, que gera eletricidade.


21

Energia do Oceano

A energia potencial mundial usada que poder ser extrada a partir das ondas foi estimada em dois terawatts, o equivalente actual capacidade mundial para gerao de electricidade instalada, apenas uma pequena fraco desta usada actualmente. [30] VI Outro exemplo em estudo o Oyster, que um projecto da empresa Aquamarine Power que esto em fase de avaliao do local ideal para instalar esta inovadora tecnologia

Fig.16. Convertor de Energia das Ondas Oyster

[37]

Fig.17.planta de um Convertor de Energia das Ondas Oyster [38]

A tecnologia Oyster capta a energia das ondas beira-mar, a aco das ondas move o dispositivo, bombeia o fluido hidrulico para uma estao terrestre para accionar uma turbina hidroelectrica em terra que converte em electricidade sustentvel e limpa. [31]


22

Energia do Oceano

VII A mais recente tecnologia a ser instalada durante a Primavera deste ano 2012 em Peniche com 3 mdulos de produo de energia - 100kW, chamada, WaveRoller que co-financiada pela Comisso Europeia, atravs do 7. Programa-Quadro, num projecto denominado SURGE Simple Underwater Renewable Prodution of Electricity. Este projecto conta com a participao de 10 parceiros entre os quais o Municpio de Peniche, os Estaleiros Navais de Peniche, o Instituto Hidrogrfico, a Bosch Rexroth, do Grupo Bosch, e as 2 empresas que constituem o consrcio detentor da tecnologia, a finlandesa AW-Energy e a portuguesa Enelica, pertencente ao Grupo Lena. Esta tecnologia visa produzir energia elctrica a partir das ondas de fundo que se formam no nearshore, entre os 15 e os 30 metros de profundidade. A profundidade e os fundos com caractersticas adequadas a esta tecnologia foram identificados h cerca de 4 anos ao largo da praia da Almagreira, em Peniche, onde comea a surgir uma zona piloto para instalao de tecnologias de nearshore. A perspectiva de sucesso do equipamento a instalar na verso pr-comercial, levou os promotores a iniciar o desenvolvimento de uma verso comercial de 5Mw, com previso de instalao em 2013.[54]

Fig.30. Prncipio do convertor surge da oscilao de onda

O fenmeno que a WaveRoller utiliza para a produo de electricidade chamado do ingls Surge Phenomenon.


23

Energia do Oceano

Fig.31.Formao do Surge Phenomenon

medida que a onda se aproxima da costa, as partculas da gua assumem um movimento rotativo, como a profundidade da gua diminui este movimento rotativo torna-se mais elptico. Antes da linha da rebentao das ondas e perto do leito do mar o movimento da gua torna-se praticamente horizontal com um movimento contnuo para a frente e para trs, mesmo em condies mais calmas esta energia concentra-se na zona surge. O movimento vertical da superfcie est directamente relacionado com a velocidade do fluxo surge. A rea ideal para o aproveitamento da energia surge e a partir da linha da rebentao da onda para fora at zona onde a profundidade da gua igual a metade do comprimento de onda da superfcie. Em Portugal esta profundidade ideal de 8 a 20 metros. Este fenmeno est presente em quase todas costas ocenicas, mas em especial no Sul da Europa e Amrica Ocidental. Uma das principais diferenas da WaveRoller a capacidade de gerar electricidade onde os perodos de onda so longos e as ondas so fortes, lociais esetes onde os nveis de potencia alcanada durante todo o ano apresentam uma menor flutuao que os dispositivos de onda off-shore ou energia elica.[55]

Vantagens e Desvantagens da Energia das Ondas

Vantagens: - As ondas esto sempre na mira dos cientistas e engenheiros, muitas so as ideias propostas, pois aps a construo de uma estao de energia de ondas, a energia livre, no precisa de combustvel, e no produz lixo ou poluio. - o preo bastante acessvel para manter e operar


24

Energia do Oceano

- pode produzir grandes quantidades de energia

Desvantagens: - Um grande problema a construo de um dispositivo que resista as condies mais adversas do mar e que crie energia mesmo com ondas pequenas, pois no faz muito sentido se s funcionar durante as tempestades. - A maioria dos projectos so barulhentos, mas j por si as ondas tambm o so (no seria o maior problema)[18]

Energia por OsmoseEnergia por Osmose um conceito introduzido pela primeira vez h quase 40 anos que continua a evoluir como uma fonte potencialmente significativa de energia. Usa o poder do sal para gerar eletricidade como um recurso renovvel com zero emisses de carbono. Energia osmtica usa a energia da natureza para produzir eletricidade. A fora para desencadear o processo o fenmeno natural da osmose. Quando a gua salgada exposta gua com menos sal, a osmose faz a gua fluir da baixa salinidade para uma salinidade elevada. Se dois corpos de gua so separadas por uma membrana que bloqueia, selecciona e filtra o sal, para que s a gua possa fluir atravs da membrana, para o mais salgado lado. A fora exercida pela gua, chamada de presso osmtica, maior quanto maior for a diferena de salinidade atravs da membrana. A gua salgada serve de "combustvel" para o processo.


25

Energia do Oceano

Fig.19. planta de uma central de Energia Osmtica [41]

So necessrios 3 elementos para a osmose natural ocorrer, falamos pois de gua fresca que pode ser fornecida por um rio, de gua salgada do oceano e membranas capazes de separar o sal da gua. Estas membranas, as membranas osmticas tm sido desenvolvidas para aplicaes de dessalinizao e podem ser adaptadas para criar energia osmtica. Portanto, sempre que um rio corre para o mar, a energia osmtica est disponvel para ser usado por um processo eficiente de energia osmtica.

Fig.20. Ilustrao de um processo de elevada eficiencia de Energia Osmtica na Noruega [41]


26

Energia do Oceano

Tal como a Fig.20. ilustra a gua doce e gua salgada so fornecidas para os lados opostos de uma membrana. 1. A gua doce levada pela gua salgada atravs da membrana aumentando a

presso no lado da gua salgada e diluindo-a. 2. A presso da diluio da gua salobra (mistura de gua do mar com gua do rio)

acciona uma turbina com um gerador para produzir electricidade. 3. A gua diluida flui para o mar da mesma forma que iria sem o processo. O resultado limpo, livre de carbono de energia. [32]

Vantagens e Desvantagens da Energia por osmose

As membranas utilizadas para a dessalinizao, ainda esto em estudo, para j estas os sais acumulam nas membranas e reduzem a presso osmtica. A bomba de alta presso consome eletricidade e a turbina produz a eletricidade. A taxa de fluxo atravs da turbina maior do que a taxa de fluxo atravs da bomba de alta presso, o processo tem o potencial para produzir mais energia do que consome. As perdas mecnicas da bomba ainda so muitas, um projecto de processo mais vivel ter de eliminar a bomba de alta presso e minimizar o fluxo de gua atravs da turbina apenas o necessrio para produzir energia lquida. [33]

Energia Trmica dos Oceanos

Aproveitar a diferena de temperatura entre as guas da superfcie e do fundo do oceano, para fazer girar turbinas que accionaro geradores, tendo em vista que quanto mais fundo mais fria fica a gua, a diferena deve ser de 38 graus fahrenheit entre a superfcie e o fundo do oceano para alcanar os resultados desejados. Umas das vantagens do uso dessa energia so a abundncia da fonte e a capacidade de abastecer milhares de cidades costeiras e as desvantagens se do com a mudana no nvel das mars o que gera uma produo inconstante.


27

Energia do Oceano

Os oceanos representam cerca 70 por cento da superfcie da Terra o que faz do mar o maior colector de energia solar do mundo tal como o maior sistema de armazenamento de energia. Em um dia normal, 60 milhes de Km2 de mares tropicais absorvem uma quantidade de radiao solar igual em contedo de calor a cerca de 250 mil milhes de barris de petrleo, se menos de um dcimo de 1% desta energia solar armazenada fosse convertida em energia elctrica, era mais de 20 vezes a quantidade total de

electricidade consumida nos Estados Unidos num dia. O Sistema OTEC, ou converso de energia trmica oceanica, uma tecnologia que converte radiao solar em energia elctrica com o uso do gradiente trmico natural do oceano, j que o oceano tem camadas de gua com temperaturas diferentes para produzir um ciclo de produo de energia,desde que a temperatura da gua entre a superfcie quente e a gua fria do mar profundo difira 20oC, um sistema de OTEC pode produzir uma quantidade significativa de energia.

Fig.21.Diferena de Temperatura [42]

Os oceanos so, portanto, um grande recurso renovvel, com potencial para nos ajudar a produzir bilies de watts de energia eltrica, potencial esse estimado em cerca de 10 13 watts da gerao de energia de carga de base, de acordo com alguns especialistas. A economia da produo de energia de hoje, atrasou o financiamento de uma OTEC de funcionamento contnuo, no entanto o Sistema OTEC muito promissor como fonte de energia alternativa para as comunidades de ilhas tropicais que dependam fortemente do combustvel importado, seria pois uma mais valia para estas comunidades porque


28

Energia do Oceano

alm de fornecer a energia necessria, tambm iria fornecer gua dessalinizada e uma variedade de produtos da martimos. [9]

A Investigao em OTEC [10]

1881 - Jacques Arsene d'Arsonval, um fsico francs prope a explorao da energia trmica do oceano, 1930 - Georges Claude, estudante de d'Arsonval que constri um Sistema OTCE experimental de ciclo aberto na baa de Matanzas, Cuba, com uma produo de 22 kilowatts (kW) de energia eltrica, utilizando uma turbina de baixa presso, 1935 Ainda Claude constri outra planta de ciclo aberto, desta vez a bordo de um navio de carga de 10.000 toneladas ao largo da costa do Brasil. Mas ambas as plantas foram destrudos pelo tempo e pelas ondas, e Claude nunca alcanou seu objectivo de produo de energia de um sistema OTEC de ciclo aberto. 1956 Cientistas franceses projectaram uma planta de ciclo aberto de 3 megawatts (elctrica) (MWe) para Abidjan na costa ocidental da frica, mas a planta nunca foi concluda devido concorrncia com a energia hidroelctrica de baixo custo. 1974 foi construdo o Laboratrio de Energia Natural do Hawaii (NELHA, antigo NELH), em Keahole Point na costa de Kona no Hawaii, que o melhor laboratrio do mundo para instalao e testes da tecnologia OTEC. 1979 NELHA, mostrou a primeira planta de 50 quilowatts (elctrica) (kWe) de ciclo fechado, conhecida como "Mini-OTEC", a fbrica foi montada numa barcaa da

marinha EUA atracada a cerca de 2 Km de Keahole Point. A planta utilizava uma tubulao de gua fria para produzir 52 kWe de potncia bruta e 15 kWe de potncia.

1980 - o Departamento de Energia dos EUA (DOE), construiu OTEC-1, um teste para transferidores de calor OTEC de ciclo fechado instalado a bordo de um petroleiro da marinha dos EUA, onde foram identificados mtodos para a concepo de

transferidores de calor escala comercial, foi provado que os sistemas OTEC podem


29

Energia do Oceano

operar a partir de navios movendo-se lentamente com pouco efeito sobre o ambiente marinho e um novo design para tubos de gua fria suspensos foi validao. 1980 Ainda neste Ano, duas leis foram promulgadas para promover o desenvolvimento comercial da tecnologia OTEC.

1981 - o Japo demonstrou uma em terra, uma planta de 100 kWe de plantas de ciclo fechado na Repblica de Nauru, no Oceano Pacfico. Esta planta usava uma tubagem de gua fria colocada no fundo do mar a uma profundidade de 580 metros, a central usina superou as expectativas de engenharia produzindo 31,5 kWe de potncia lquida durante os testes de funcionamento contnuo. DOE EUA realizou testes que determinaram que a liga de alumnio pode ser usado para construir transferidores de calor de sistemas OTEC e que as incrustaes e corroses dos transferidores de calor pode ser controlado embora em agua fria no aparentem causar problemas, em agua quente pode ser controlado com uma pequena quantidade de clorao intermitente (70 partes por bilho por hora por dia).

1984 - os cientistas do Laboratrio Nacional de Energia Solar, DOE, desenvolveu evaporador vertical para converter gua do mar quente em vapor de baixa presso para as plantas de ciclo aberto que atingiu 97% de eficincia de converso de energia. SERI tambm desenvolveu e testou condensadores de contacto directo para plantas OTEC de ciclo aberto utilizando gua doce. Cientistas britnicos, projectaram e testaram transferidores de calor de alumnio que poderia reduzir os custos dos transferidores de calor para 1500 dlares por kilowatt de capacidade instalada. O conceito de uma tubagem de gua do mar de baixo custo foi desenvolvido e patenteado


30

Energia do Oceano

Fig.22.projecto de um ciclo aberto [43]

1993 uma planta de ciclo de OTEC em Keahole Point, Hawaii, produziu 50 mil watts de eletricidade durante um experiencia de produo de energia, batendo o recorde de 40.000 watts atingido por japoneses em 1982. Hoje em dia, os cientistas continuam em investigao para baixar o custo de sistemas OTEC de ciclos abertos.

Aplicao da OTEC

Os Sistemas de Converso de Energia Trmica dos Oceanos (OTEC) tm muitas aplicaes ou utilizaes, pode ser usado para gerar eletricidade , para a dessalinizao da gua, suportar a cultura em aguas do mar profundas , e fornecer refrigerao e ar condicionado , bem como auxiliar no crescimento da cultura e de extrao mineral . Estes produtos podem tornar os sistemas OTEC atraentes para a indstria.


31

Energia do Oceano

Fig.23. ciclo de um Sistema de Converso de Energia Trmica dos Oceanos[44]

O Sistema OTEC pode tambm ser usado para produzir metanol, fluido amoniaco, hidrognio, alumnio, cloro e outros produtos qumicos, para estes produtos no ser necessrio um cabo de alimentao e os custos associados seriam baste baixos. No mbito deste trabalho vamos apenas explorar a produo de electricidade, refrigerao e ar condicionado. Produo de electricidade[11]

Existem dois projectos de sistemas OTEC para gerar eletricidade: ciclo fechado e ciclo aberto.

Ciclo fechado

Fig.24. Ciclo fechado [45]


32

Energia do Oceano

No sistema OTEC de ciclo fechado, a gua do mar quente vaporiza um fluido como o amonaco (fluido refrigerante), fluindo atravs de um transferidor de calor (evaporador), o vapor expande-se a presses moderadas e acciona uma turbina acoplada a um gerador que produz electricidade, o vapor ento condensado em outro transferidor de calor (condensador) utilizando a gua do mar fria bombeada do fundo do oceano atravs de uma tubagem de gua fria. Finalmente o lquido condensado bombeado para o evaporador para repetir o ciclo, o fluido permanece num sistema fechado e circula continuamente.

Ciclo Aberto

Fig.25.Ciclo Aberto [46]

No sistema OTEC de ciclo aberto, a gua do mar quente o fluido usado. A gua do mar quente um "flash" evaporado numa camara de vcuo para produzir vapor a uma presso absoluta de cerca de 2,4 kPa. O vapor expande-se atravs de uma turbina de baixa presso acoplada a um gerador para produzir eletricidade. O vapor que sai da turbina condensado pela gua fria do mar bombeada do fundo do oceano atravs de uma tubagem. Se um condensador de superfcie utilizado no sistema, o vapor condensado permanece separado da gua do mar frio e proporciona um suprimento de gua dessalinizada.


33

Energia do Oceano

Ciclo Hbrido

Fig.26.Ciclo hbrido [47]

Um ciclo hbrido combina as caractersticas de ambos ciclos, do ciclo fechado e do ciclo ciclo aberto. Num sistema OTEC hbrido, gua quente do mar entra numa camara de vcuo onde evaporada por flash, semelhante ao processo de evaporao do ciclo aberto. O vapor evapora o fluido utilizado, de um loop de ciclo fechado e por o outro lado de um vaporizador de amoniaco.Em seguida o fluido vaporizado, acciona uma turbina que produz electricidade. O vapor condensa-se dentro do transferidor de calor e fornece gua dessalinizada. A electricidade produzida pode ser entregue a uma rede til, ou usada para fabricar metanol, hidrognio, metais refinados, amonaco e produtos similares.


34

Energia do Oceano

Principais componentes de um Sistema OTEC

Transferidores de calor

Fig .27.transferidor de Calor de Ciclo fechado [48]

A maior parte do desempenho dos Sistemas de ciclo fechado deve-se aos transferidores de calor tal como o maior problema monetrio. Os transferidores de calor devem ter uma superfcie suficiente grande em rea para transferir calor suficiente para haver uma diferena de temperatura em OTEC de pequeno porte. Uma forma de transferidor de calor convencional usa uma configurao de concha e tubo, no qual a gua do mar flui atravs dos tubos, e o fluido de refrigerao evapora ou condensa num escudo ao redor deles.

Evaporadores para Sistemas de Ciclo Aberto Os Evaporadores flash de ciclo aberto incluem os que tm escoamento por canal aberto, e dos que caem jactos. Estes evaporadores convencionais executam entre 70%80% do desempenho mximo termodinmico com perdas hidrulicas aceitveis. O Instituto de Investigao de Energia Solar (SERI) juntamente com Laboratrio Nacional de Energia Renovavel (NREL), desenvolveu um evaporador vertical que pode executar 90% do desempenho mximo termodinmico.


35

Energia do Oceano

Turbinas para Sistemas de Ciclos Abertos

Fig.28.Turbina de um ciclo aberto.[49]

O vapor flui atravs de grandes turbinas de baixa presso, entrando em uma presso de cerca de 2,4 kPa. Estas turbinas devem ser capazes de lidar com os grandes fluxos de vapor necessrio para produzir uma quantidade significativa de energia elctrica. Estudos concluram que a melhor turbina em termos de custo/beneficio para um projecto de 100 megawatts (eltrica) (MWe) seria uma com velocidade (200 rpm), e 43,6 metros de dimetro, que exige mais desenvolvimento. Para os etapas de baixa presso das turbinas normalmente funcionam em condies semelhantes s necessrias numa Central OTEC de ciclo aberto. O rotor que compe a ltima etapa (que normalmente cerca de 5 metros de dimetro), juntamente com um estator modificado pode produzir cerca de 2,5 MW de energia elctrica (bruto) (Valenzuela et al. 1988). Projectos maiores exigiro vrias turbinas a trabalhar em paralelo ou avanos tecnolgicos de turbinas que levaro a grandes rotores.

Condensadores

Depois de vapor passar atravs das turbinas, pode ser condensado em condensadores de contato directo ou condensadores de superfcie. Os Condesadores de Contato directo


36

Energia do Oceano

no tm a parede intermediria slida de um condensador de superfcie fornecendo assim uma condensao mais eficaz. Em um projecto com um condensador de dois estgios desenvolvido no SERI, a gua fria do mar distribuda atravs de dois open-ended vasos cheios de um material comercial, cerca de 80% do vapor condensado, uma vez que flui atravs do primeiro vaso na mesma direo da gua fria do mar, o vapor restante encaminhado para o fundo do segundo vaso e flui na direco oposta gua fria do mar. No topo do segundo vaso, um sistema de vcuo bombeia os gases no condensveis (inertes) juntamente com o vapor no condensado.

Fig.29.Condensador [50]

Os Condensadores de superfcie mantm a gua do mar refrigerada separada do vapor gasto durante a condensao. Usando contacto indireto, os condensadores produzem gua dessalinizada. Os condensadores de superfcie para sistemas OTEC so semelhantes aos utilizados em Centrais de Energia convencionais, no entanto deve operar sob presses mais baixas e com maior quantidade de gases no condensveis no vapor. O vapor no sistema de ciclo aberto contm gases no condensveis que podem interferir com a produo de energia, estes gases oxigenio, nitrogenio e dixido de carbono so libertados da gua do mar quando exposta a baixas presses sob vcuo, o ar tambm pode entrar na camara de vcuo do ciclo aberto atravs de vazamentos. A menos que estes gases sejam removidos da camara de vcuo, podem interferir com aOperao e Controlo de Sistemas Embebidos

37

Energia do Oceano

condensao, podendo mesmo criar presso suficiente para impedir a evaporao. Um compressor de escape pode remover estes gases no condensveis, a potncia mxima necessria para executar o compressor estimada em cerca de 10% da energia bruta gerada pelo sistema.

Refrigerao e Ar Condiconado

A gua fria do mar ,5 C, disponibilizada por um sistema OTEC cria uma oportunidade de fornecer grandes quantidades de refrigerao para operaes que esto relacionadas ou perto do projecto de um Sistema OTEC. Esta refrigerao a baixo custo, fornecidos pela gua fria do mar fria pode ser usada para actualizar ou manter a qualidade de peixes nativos, que tendem a deteriorar-se rapidamente em regies tropicais quentes. A gua do mar fria entregues a uma Central OTEC pode ser usado em bobinas de gua fria para fornecer ar condicionado em edifcios. Estima-se que uma tubagem de 0,3 metros de dimetro pode transportar 0,08 metros cbicos de gua por segundo, se a gua a 6 C for transportada por um tubo poderia era mias que suficiente para alimentar o ar condicionado de um prdio grande.

Vantagens da Energia Trmica dos Oceanos

- Os benefcios dos projectos da Converso da Energia Trmica dos Oceanos e os contnuos desenvolvimentos e investigao nestes projectos so econmicos, mas no apenas econmicos. Benefcios economicos OTEC: - Ajuda a produzir combustveis como o hidrognio, amoniaco e metanol - Produz energia eltrica - Produz gua dessalinizada para uso industrial, agrcola e residencial - um recurso para on-shore e near-shore e culturas martimas - Fornece ar condicionado para edifcios - Fornece refrigerao


38

Energia do Oceano

- Tem um potencial significativo para fornecer eletricidade limpa de baixo custo para o futuro.

Benefcios no econmicos OTEC:

- Ajuda-nos a alcanar os objetivos globais ambientais - promove a competitividade e o comrcio internacional - Aumenta a independencia energtica e a segurana energtica - Promove a estabilidade scio-poltica internacional - Tem potencial para acabar com as emisses de gases de efeito estufa resultantes da queima de combustveis fsseis.

Em pequenos pases insulares, os benefcios da OTEC incluem a auto-suficincia, o mnimo impacto ambiental, e saneamento bsico e nutrio, que resultam da maior disponibilidade de gua dessalinizada e produtos alimentares ocenicos.

Desvantagens da Energia Trmica dos Oceanos

- Ainda no h desvantagens aplicadas mas podemos dizer que a grande desvantagem passa por toda a investigao que ainda se encontra por fazer . - Para acelerar o desenvolvimento de sistemas OTEC, os investigadores precisam: - Obter dados sobre a operao do projecto OTEC com as instalaes de demonstrao de tamanho adequado - Desenvolver e caracterizar de gua fria tecnologia de tubo e criar um banco de dados de informaes sobre materiais, design, implantao e instalao - Pesquisa mais aprofundada sobre os sistemas de transferidores de calor para melhorar o desempenho de transferncia de calor e diminuir os custos - Realizar pesquisas na rea da tecnologia de turbinas e criar uma base de dados de informao sobre materiais, projeco, design, e instalao - Realizar pesquisas na rea da tecnologia de turbinas com conceitos inovadores para mquinas de grande porte requeridas para sistemas de ciclos abertos


39

Energia do Oceano

- Identificar e avaliar os conceitos avanados para a extrao de energia trmica ocenica.

Anlise legislativaA poltica energtica, nas suas diversas vertentes, um factor importante do crescimento sustentado da economia portuguesa e da sua competitividade[51], tal se pode ler na Resoluo do Conselho de Ministros (RCM) n.169/2005 de 24 de Outubro que aprovou a Estratgia Nacional para Energia. Um dos principais objectivos que foram definidos neste Conselho de Ministros passou por: Garantir a segurana do abastecimento de energia, atravs da diversificao dos recursos primrios e dos servios energticos e da promoo da eficincia energtica na cadeia da oferta e na procura de energia[52]. Esta RCM foi um dos mais importantes marcos legislativos no mbito das Energias Renovveis, sendo certo que este diploma baseia-se sobretudo em determinados tipos de energia, nomeadamente, Elica, Hdrica, solar, entre outras. Existem trs marcos distintivos desta RCM. O primeiro era aumentar o aproveitamento das Fontes de Energia Renovveis e com isso diminuir a dependncia portuguesa externa no mercado da energia. Na altura da sua aprovao, cerca de 85% da energia consumida era importada, tal nmero era assustador, no s em termos relativos mas porque ultrapassava em larga medida a mdia da Unio Europeia. O segundo marco, de importncia latente, prendia-se com a liberalizao do mercado da energia, dinamizando a sua comercializao e os investimentos a levar a cabo nestas reas. O terceiro marco prendia-se com a preocupao que filosoficamente se prende com a poca do psmodernismo, marcada pelas preocupaes ambientais e pela viragem das atenes dos decisores polticos para questes de ecologia. Tais opes foram sobretudo moldadas a partir do Tratado de Quioto. Atravs do Despacho conjunto n. 324/2006, os decisores polticos concentramse na energia das ondas martimas. Em tal despacho refere-se a importncia do desenvolvimento deste tipo de energia, dado o potencial do pas, sublinhada a importncia da criao de condies para o desenvolvimento de tal energia, reiterandose a inteno do desenvolvimento tecnolgico necessrio criao de equipamentos


40

Energia do Oceano

aplicveis na produo de electricidade a partir das energias das ondas martimas, traando como um dos objectivos a facilitao e aligeiramento dos processos de autorizao de parques offshore para instalao dos equipamentos necessrios para o desenvolvimento desta energia. Este despacho criou um grupo de trabalho designado (grupo de trabalho para a energia das ondas e do mar) cuja a principal competncia era a criao de uma zona piloto, cuja a principal funo era a criao de uma zona destinada instalao de parques de dispositivos de aproveitamento de energias das ondas do mar, cujo potencial se estimava atingir 5GW. As guas do mar so bens de domnio pblico e como tal competia ao Governo a concesso de autorizao para utilizao das guas territoriais para a produo de energia elctrica a partir das ondas martimas. Tal autorizao foi concedida atravs da Lei 57/2007 de 31 de Agosto. O procedimento depois da concesso de autorizao de utilizao das guas territoriais passava pela fixao do regime jurdico relativo forma como se iria executar o projecto do desenvolvimento energtico relativo s ondas martimas, tal regime jurdico foi estabelecido atravs do Decreto-Lei 5/2008 de 8 de Janeiro. Esse Decreto-Lei aplica-se apenas s infra-estruturas localizadas dentro da zona piloto. A zona piloto, refere o art. 4 deste DL a zona que constitui o espao martimo delimitado sob soberania ou jurisdio nacional em guas de profundidade superior a 30 metros. Torna-se ainda importante referir que se permite o desenvolvimento de outras actividades para alm da produo elctrica, a partir das ondas do mar, desde que entidade gestora o permita. Passados 10 anos aps a constituio da zona piloto a mesma ser objecto de reviso podendo a sua rea alterada. Refere ainda o artigo 6 n.1 que Na zona piloto podem ser instalados prottipos e parques das energias das ondas[53]. Para tornar este projecto exequvel, este DL previa que a concessionria da rede de distribuio construi-se junto da zona piloto, infra-estruturas necessrias para receber a energia elctrica fornecida pelos produtores para uma potncia global de 80 MW. Por seu lado, a concessionria da rede de transporte deveria construir junto da zona piloto, infra-estruturas necessrias para receber a energia elctrica fornecida pelos produtores para uma potncia global de 250 MW. O referido DL prev ainda as competncias da entidade gestora da zona piloto (art.11); o regime de servides e expropriaes (art. 13 e seguintes); o regime e


41

Energia do Oceano

condies para o acesso e exerccio das actividades, definindo um regime de demonstrao de conceito que pretende averiguar se a produo da energia elctrica tem potencial econmico, o regime pr-comercial no qual existe potencial econmico mas com grau de pouca maturidade e o regime comercial, economicamente vivel e com maturidade de explorao. Qualquer entidade poder concorrer explorao desta zona piloto, necessitando apenas de se sujeitar ao regime normal de concurso pblico. Entendo-se que este recurso energtico, estando em fase de experimentao, merece uma maior ateno, a gesto da zona piloto deveria ser assegurada por entidade que funciona-se em equiparao s restantes concesses das redes energticas nacionais, por isso atravs do DL 238/2008 de 15 de Dezembro, atribui-se a concesso da zona piloto RENE Rede Energtica Nacional, S.G.P.S, S.A. (art.2). O contrato de concesso da explorao, em regime de servio pblico da zona piloto foi estabelecido pela Resoluo do Conselho de Ministros n.49/2010 de 1 de Julho.

Concluso

Na tentativa de viver num mundo sustentvel, mantendo o nvel de exigncia em energias a Energia do Mar surge como uma mais valia j que os oceanos cobrem quase trs quartos da superfcie da terra, uma soluo que pode e deve contribuir para o aumento da energia disponvel para consumo e baixar o custo das energias renovveis. Esta uma fonte de energia renovvel que est em desenvolvimento e ainda muito se desconhece. A Energia das oceanos a maneira mais eficiente e confivel de gerao de eletricidade em comparao as turbinas elicas e sistemas de energia solar . Com este trabalho foi possvel demonstrar que esta fonte de energia pouco aproveitada, pois condicionada por algumas variantes, tais como o seu financiamento e localizao. Como vimos existem vrias formas de Energia dos Oceanos, tais como: Energia das Mars; Energia das Ondas, Energia por Osmose e Energia Trmica dos Oceanos.


42

Energia do Oceano

As ondas esto sempre na mira dos cientistas e engenheiros, muitas so as ideias propostas, pois aps a construo de uma estao de energia de ondas, a energia livre, no precisa de combustvel, e no produz lixo ou poluio. Um grande problema a construo de um dispositivo que resista as condies mais adversas do mar e que crie energia mesmo com ondas pequenas. A bastante projectos para retirar Energia das Ondas, infelizmente ainda no em produo ideal de electricidade, tem de haver mais estudo mais investimento para tal ser possvel, mas tratam-se todos eles de projectos viveis, e que depois de estarem me pleno funcionamento sero os possveis dominadores da produo de Energia Mundial. A Energia por Osmose continua a evoluir como uma fonte potencialmente significativa de energia, mas talvez seja da Energia que se pode retirar da gua do mar mais atrasada para encontrar uma soluo para a membrana e as perdas mecnicas no processo, mas nada que mais investigao e investimento no resolva. No tema Energia das Mars verificamos que uma central elctrica uma maneira financeiramente invivel de gerar electricidade, mas altamente eficiente, para alm de que, esta energia pode ser usada para substituir projectos de energia convencionais que liberam gases de efeito estufa e cidos perigosos, a emisso destes gases perigosos tende a afectar rapidamente o meio ambiente, em comparao com as ondas de mar. Ficamos ainda a saber que o gerador de maior potncia de mars est situado em La Rance, no norte da Frana, construda em 1996. No que toca Energia Trmica, foi construdo um sistema OTEC. Existem dois projectos de sistemas OTEC para gerar electricidade: ciclo fechado, ciclo aberto apesar de existir um outro ciclo, ciclo hbrido. Este tipo de energia para alm de produzir energia elctrica, ajuda ainda a produzir combustveis como o hidrognio, amonaco e metanol, produz gua dessalinizada para uso industrial, agrcola e residncia, entre outros. A sua principal vantagem ter um potencial significativo para fornecer electricidade limpa de baixo custo para o futuro. Ainda no h desvantagens aplicadas mas podemos dizer que a grande desvantagem passa por toda a investigao que ainda se encontra por fazer. Qualquer actividade, independentemente do seu relevo ou tipicidade est sempre sujeita a um regime normativo/legislativo que disciplina a sua utilizao, modo de funcionamento, entre outros aspectos de relevo para o exerccio dessa actividade. As energias renovveis em geral, e a energia das ondas em particular no so excepo. s na poca do ps-modernismo comearam as preocupaes ambientais e a viragem das


43

Energia do Oceano

atenes dos decisores polticos para questes ecolgicas, marcado pela assinatura do Tratado de Quioto. Em Portugal apesar da grande extenso da nossa zona econmica exclusiva s a partir de 2005 que houve uma efectiva preocupao com a rea das Energias Renovveis. Em 2006, atravs do Despacho conjunto n. 324/2006, as atenes politicas, econmicas e normativas, viraram-se especificamente para a Energia dos Oceanos, com a propulso para criao de um zona piloto e atribuio da sua explorao RENE.


44

Energia do Oceano


45

Energia do Oceano

Bibliografia:[1]Fig1. http://www.cientic.com[2] [3]

Fig2. http://watd.wuthering-heights.co.uk/chartpages/p/p5oilprodworld.html Juventude Social Democrtica .Opes Energticas para Portugal, Produo

Sustentvel e Consumo Eficiente, Cap.12 ,Edio 2. ,Lisboa: LIDEL,2010[4] [5] [6] [7]

Fig3. http://www.skepticalscience.com/100-percent-renewable-by-2050.html http://europa.eu/documents/comm/white_papers/pdf/com97_599_pt.pd http://ec.europa.eu/energy/renewables/targets_en.htm http://europa.eu/legislation_summaries/energy/renewable_energy/l27063_en.htm

[8]http://www.wisegeek.com/what-is-blue-energy.htm. [9] http://www.nrel.gov/otec/what.html [10] http://www.nrel.gov/otec/achievements.html [11] http://www.nrel.gov/otec/electricity.html [12] http://www.geocities.ws/saladefisica5/leituras/mares.html [13] http://www.renewable-solarenergy.com/tidal-energy-power.html [14] http://www.renewable-solarenergy.com/tidal-energy-power.html [15] http://www.wafermaneuver.com/img/tidepower.gif [16] http://refuelingthefuture.yolasite.com/tidal-power.php [17] http://www.climateandfuel.com/pages/tidal.htm [18] http://refuelingthefuture.yolasite.com/tidal-power.php [19] http://www.renewable-solarenergy.com/tidal-energy-power.html [20] http://www.darvill.clara.net/altenerg/tidal.htm [21] http://www.alternative-energy-news.info/2-new-innovative-ocean-wave-energydevices/ [22] http://waveenergy.nualgi.com/ [23] ] http://www.alternative-energy-news.info/2-new-innovative-ocean-wave-energydevices/ [24] http://www.wavegen.co.uk/what_we_offer_limpet.htm [25] http://www.wavegen.co.uk/what_we_offer_limpet.htm [26] http://www.alternative-energy-news.info/pelamis-offshore-wave-energy-portugal/ [27] http://coastalenergyandenvironment.web.unc.edu/ocean-energy-generatingtechnologies/wave-energy/the-pelamis-wave-energy-converter/how-it-works/


46

Energia do Oceano

[28] http://renewableenergydev.com/red/wave-power-bermuda-ceto-wave-farm/ [29] http://www.ambienteonline.pt/noticias/detalhes.php?id=7780 [30] http://australianethical.com.au/news/carnegie-wave-energy [31] http://www.aquamarinepower.com/technology/ [32] http://www.osmoticpower.com/ [33] http://www.osmoticpower.com/engineering-process.html [34] http://energy.saving.nu/hydroenergy/tidal.shtml [35]http://coastalenergyandenvironment.web.unc.edu/ocean-energy-generatingtechnologies/wave-energy/the-pelamis-wave-energy-converter/how-it-works/ [36] http://australianethical.com.au/news/carnegie-wave-energy [37] http://www.engadget.com/2009/03/09/oyster-wave-energy-converter-puts-climatechange-to-good-use/ [38] http://www.engadget.com/2009/03/09/oyster-wave-energy-converter-puts-climatechange-to-good-use/ [39]http://www.picoowc.net/cms.php?page=542&wnsid=dbb177dd9668f083182078303 30904df [40] http://pt.wavec.org/client/files/Noticia_Pico_ABM_032010_alargado.pdf [41] http://www.statkraft.com/energy-sources/osmotic-power/ [42] http://www.nrel.gov/otec/what.html [43] http://www.nrel.gov/otec/images/illust_open_cycle_plant.gif [44] http://www.nrel.gov/otec/images/illust_otec_plant.gif [45] http://www.nrel.gov/otec/images/illust_closed_cycle.gif [46] http://www.nrel.gov/otec/images/illust_open_cycle.gif [47] http://www.nrel.gov/otec/images/illust_hybrid_cycle.gif [48] http://www.nrel.gov/otec/images/illust_closed_cycle_heat.gif [49] http://www.nrel.gov/otec/images/photo_lab.jpg [50] http://www.nrel.gov/otec/images/Illust_2_stage_condenser.gif [51] Resoluo do Conselho de Ministros (RCM) n.169/2005 de 24 de Outubro [52] Resoluo do Conselho de Ministros (RCM) n.169/2005 de 24 de Outubro [53] Decreto-Lei 5/2008 de 8 de Janeiro [54]http://www.cm-peniche.pt/News/newsdetail.aspx?news=54fdfc23-abe7-46a2-bb293dd862a92c81 [55] http://www.aw-energy.com/concept.html


47

Energia do Oceano

Anexos


48

Energia do Oceano


49

- energia do oceano

Documents