CENTRO UNIVERSITÁRIO DO DISTRITO FEDERAL

INOVAÇÃO E TECNOLOGIA - Cod. 2941 PROFESSORA MSc. CAMILA HAMDAN

NOTURNO

Eco-produção de energia.

Projeto na área:

Inovação , tecnologia e sustentabilidade.

Aluna: Adriana Dino Oliveira, matrícula: 1304895 Aluno: Adriano Souza Brandão, matrícula: 1306791

Aluna: Ana Beatriz Jesus de Lima, matrícula: 1305603 Aluno: Laisio Pablo Assunção Alves, matrícula: 1316974 Aluno: Markes Igor de Diniz Corrêa matrícula: 1315050

Aluna: Rafaela da Silva Ribeiro, matrícula: 1304011 Aluna: Raiane de Jesus Cezar, matrícula: 1306430

Brasília - DF 1º. Semestre/2013

Resumo

Este projeto conceitual tem por objetivo descrever o projeto entitulado Eco-Produção de Energia, da linha de pesquisa Inovação, Tecnologia e Sustentabilidade referente à disciplina Inovação e Tecnologia (Cod. 2941) sob orientação da Profa. MSc. Camila Hamdan (Mat. 30325) no Centro Universitário do Distrito Federal – UDF. Este documento foi concebido com base nas aulas ministradas durante o primeiro semestre de 2013 e na pesquisa realizada pelo grupo. Este é um projeto conceitual cuja proposta é definir os conceitos que regem a linha de pesquisa escolhida, a(s) referência(s) de inovação em processos, produtos e/ou serviços para a referida concepção de inovação nova ou melhorada em tecnologia. Nossa proposta visa também, fornecer um documento para estudantes e profissionais em inovação e tecnologia. Para tanto, este projeto foi dividido em quatro partes diferentes: 1. Conceito do projeto; 2. Referência de Projeto; 3.O Projeto XXXX 4. Considerações Finais.

Abstract

This conceptual project aims to describe the project titled Eco- Power Production, Innovation & technology in Sustainable line research about the discipline Innovation and Technology (Cod. 2941) under the guidance of Professor MSc. Camila Hamdan (Mat. 30325) at the University Center of the Federal District – UDF, Brazil. This document was designed based on the lessons taught during the first half of 2013 and the research conducted by the group. This is a conceptual project whose purpose is to define the concepts regulating the line of research chosen, the references for innovation in processes, products and/or services for innovation new or improved technology. Our proposal also aims to provide a document for students and professionals in innovation and technology. Therefore, this project was divided into four different parts: 1. Concept; 2. Reference Project; 3. The Project XXX; 4. Final Considerations.

1. CONCEITO DE ECO-PRODUÇÃO DE ENERGIA.

Hoje alguns dos maiores problemas da sociedade são o lixo, produzir e armazenar energia. Esse projeto visa construir novas maneiras de pensar e diretrizes para projetos futuros de inovação nessas áreas.

Primeiramente o lixo. As matérias-primas estão se tornando produtos cada vez mais raros, principalmente para componentes eletrônicos. Agora o novo garimpo será o lixo eletrônico. Aqui no Brasil existem cooperativas que recolhem esse lixo e exportam para a Alemanha, pro Japão e mais alguns países seletos, pois a tecnologia para reciclá-los é pouco difundida. Então, o projeto defende criar uma tecnologia para o reaproveitamento o mais eficientemente possível desses materiais e aí integrá-los a segunda e terceira parte. Tendo como base o que ocorre em São Paulo e aperfeiçoando . ( http://www.reciclaetec.com.br/ ( acesso em 24/04/2013)).

A segunda parte consiste na criação de energia. Das energias sustentáveis, a que sempre atraiu mais é a energia fotovoltaica. (luz solar para energia elétrica. E como o futuro demandará uma quantidade muito grande de energia limpa, transformar os vidros normais de prédios em células fotovoltaicas podendo acrescentar uma película, ser integrado no vidro ou com um polímero que tome o lugar do vidro e possam escurecer na presença de luz solar , reduzindo a claridade e o calor interno do edifício e , ao escurecer, captar a energia luminosa. Isso seria mais para o prédio em si, porém para a produção mais massiva usará o conceito da usina solar de Dubai só que os canos com o fluido que esquente seria posto no asfalto e esse seria o painel e aquele transferirá o calor para a usina ao lado da estrada. E assim até construir um posto elétrico ao lado da via. Essas ideias são conceitos bolados pelo grupo e não achamos esses projetos.

Por fim, armazenar essa nova energia. Hoje as baterias ainda estão aquém do que realmente estamos querendo. Logo, se tenta melhorar pesquisando sobre como melhorar em novas baterias. Nessa área o uso de baterias de óxido de carbono tem muito potencial. Essa bateria é produzida com o grafeno ( um alótropo do grafite) e possui um potencial imenso, contudo está ainda em testes hoje. Porém o futuro pode ser promissor. Se encontra essa bateria nesse site. http://www.tecmundo.com.br/bateria/38003-superbateria-de-

grafeno-e-descoberta-acidentalmente-video-.htm ( acesso 24/4/13).

2. REFERÊNCIA DE PROJETO

Esse projeto é mais uma ideia do grupo, pois as tecnologias se encontram ainda separadas.

Para o lixo o projeto é o de São Paulo: http://www.reciclaetec.com.br/ ( acesso em 25/04/2013). Para a criação de energia a ideia de junção da célula

fotovoltaicas e dos tubos no asfalto são criações do grupo. As referências para a construção do projeto são:

http://casa.hsw.uol.com.br/janelas-inteligentes4.htm(acesso em 25/4/13).

http://engenharia-quimica.blogspot.com.br/2011/12/sobre-o-aumento-

de-eficiencia-dos.html (acesso em 25/4/13). http://engenharia-quimica.blogspot.com.br/2013/03/sobre-shams-1-

dubai-maior-unidade-de.html (acesso em 25/04/2013) . E para o armazenamento o é com base no protótipo que se

encontra no “site”: http://www.tecmundo.com.br/bateria/38003-superbateria-de-grafeno-e-

descoberta-acidentalmente-video-.htm ( acesso 25/4/13)

3. O PROJETO: ECO-PRODUÇÃO DE ENERGIA.

Esse sonho será um trabalho para os próximo 50 anos, mas tem muito a ser apreciado.

Com o uso do lixo como matéria-prima a ser usada será uma maneira de se construir sem se destruir tudo. Assim terá um caráter infinito de o que se pode criar, pois pode se reaproveitar. Retirando os metais necessários para o projeto de forma mais barata, pois o lixo acaba sendo de todos. Sendo esse um conceito a ser mais usado.

Já para a produção a criação de uma célula fotovoltaicas para captura da energia do sol é algo muito debatido. E fazendo com que eles saiam do teto somente e passem para as janelas e para captação em prédios inteiros. Isso será feito com a elaboração de um vidro que escureça na presença de luz solar, o que tornaria mais acolchegante o ambiente. Seria pegar a tecnologia dos vidros “eletrocrômicos” que quando recebem uma corrente eles escurecem. E tentar criar uma que haja como célula fotovoltaica quando esse escurece.

Por exemplo hoje o mais eficiente painel ,o feito a com Arsenieto de Gálio , tem eficiência energética de 33,9% de conversão da luz em energia elétrica. E estudos estão procurando aumentar a eficiência para 66% da energia acrescentando nanocristais que pegaria o calor

gerado na célula que é a principal perda de energia. Então se acrescentar esses nanocristais e esses eletrocrômicos num vidro seria possível a produção de energia e o que não aproveitasse seria aproveitado como energia luminosa no ambiente interno revestido pelas células.

Ficando mais ou menos como o prédio mostrado na foto. Porem todo o vidro seria transparente e escureceria com a luz do sol. Assim esquentaria menos dentro do edifício, economizaria no ar-condicionado, controlaria a luminosidade excessiva ( podendo ter um controle que aumentaria a passagem de luz diminuindo a captação da mesmo se caso precisasse de mais luz, ou escurecer ser necessário estar claro lá fora para ter privacidade). E por poder deixar passar luz diminuirá o uso de lâmpadas e , logo, menos consumo.

Isso talvez resolveria para os prédio, não obstante , precisaria de uma maneira de obtenção de energia de forma mais massiva. Uma ideia debatida seria a implementação de tubos de um fluido integrado com o asfalto das vias. O asfalto esquenta muito ao sol e pelo atrito dos pneus ,

assim esquentará o fluido que funcionaria mais ou menos como ocorre na usina solar de Dubai, Shams 1.

Assim, conseguirá reduzir a temperatura das vias e ao passo que se gera mais energia para o mundo. O Brasil seria ideal para aplicação dessa tecnologia, pois tem uma malha rodoviária imensa e intensamente usada, com alta intensidade de radiação solar o ano todo. Um bom caminho a ser traçado.

Porém , anoitece, acabará a energia?

Não, estudos com materiais novos estão cada vez mais próximos de super baterias, menores, eficientes e ultra potentes. Nesse projeto a criação de uma super bateria para reter a energia que um prédio capta durante o dia e poder usá-la a noite. A resposta é aperfeiçoar a bateria feita com grafeno ( alótropo do grafite, possuindo uma forma de teia bidimensional de arranjos hexagonais). Esse material é com base no carbono que é encontrado em qualquer lugar. E com a tecnologia poderá se produzir ele em quaisquer condições e usando o que tiver carbono, por exemplo lixo orgânico.

Grafeno: um material com características incríveis. De resistência a condutividade elétrica.

Com isso, um grupo de pesquisadores desenvolveram a base de uma super bateria criada com esse material. É feita de maneira simples. Usa-se óxido de carbono líquido, passa ele num cd e o coloca na gravadora de

dvd no PC. Com o laser da gravadora , a pasta líquida de Carbono seca e vira uma película e com essa película carregada por 2 segundos com energia forneceu energia para um LED ( diodo emissor de luz) por 5 minutos.

Assim, com a criação de uma bateria do tamanho de uma roda de carro, poderia fornecer uma quantidade imensa de bateria. Sendo essa nova bateria que guardará a energia para o uso após o sol ir embora.

O projeto pode parecer vário juntos, mas por se tratar de sustentabilidade eles devem ser integrados. Então para se entender a ideia desse trabalho precisava dos conceitos a cima abordados. Agora terá a síntese de qual é o plano.

A matéria-prima virá do lixo reciclado, principalmente o eletrônico, pois precisa-se baratear os custos do material para a produção de maneira mais acessível ao mundo e diminuir todo esse lixo existente hoje.

O vidro terá a tecnologia do Eletrocrômicos ( para escurecer), mas eles acionados pela energia solar e os nanocristais para absorção da luminosidade e convertendo-a em eletricidade. Com os vidros externos do prédio com essa tecnologia, fariam desses auto-suficientes. E a energia não utilizada na hora irá para as super baterias de grafeno. Fazendo com que o edifício se mantenha sustentável vinte quatro horas.

E para as outras áreas como indústrias e carros elétricos as usinas que usariam tubos com um fluido abaixo do asfalto para absorver o calor e fazer com que esse calor gire turbinas e alimente a rede e crie até um posto elétrico para os carros elétrico com baterias mais eficientes de grafeno.

Dados relativos a eficiência são um tanto quanto relativos. Porque o projeto abordado criaria conceitos novos e usa alguns que apenas começaram o estudo. Supondo uma 50% de transformação de energia luminosa em elétrica para os vidros seria o ideal. Por exemplo, um prédio de 10 andares ( 30 metros de altura, 20m de comprimento e 10m de largura) tendo uma eficiência de 35% em todos os painéis( porque à variação da posição do sol e da luminosidade) geraria por dia 140,8 kW. Imagina se fosse uma cidade.

Já a eficiência do asfalto poderia ser comparado a uma termoelétrica, mas , devido ao baixo prazo, não se tem como supor uma eficiência, como a bateria, que terá chances de com pequenas proporções segurar uma carga incrível e ainda, se aplicada a dispositivos móveis , o tempo para se carregar será ínfimo e a carga por um longo período.

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Esse projeto visa a diminuição da perda de recursos naturais com a reciclagem e reutilização de materiais em prol de um planeta mais limpo. Além de tentar criar novas diretrizes para a pesquisa energética tanto na produção e armazenamento. O que possibilitará a vinda dos carros elétricos, a diminuição considerável de combustíveis fósseis na combustão de automotores e de usinas termoelétricas. Isso tudo em conjunto de disponibilizar de maneira mais equânime os saberes e os recursos, para que a vida da espécie humana seja boa em todas as suas fases.

Tudo isso acaba mudando a concepção do que é seria ou não viável. Porque para as ciências, os caminhos ainda são muito longos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Referências das fotos estão a baixo junto com o trabalho.

Br Solar disponível em :http://www.brsolar.com.br. Acesso em 25 de abril de 2013. Wiki Energia disponível em :

http://www.wikienergia.pt/~edp/index.php?title=Pain%C3%A9is_fotovoltaicos_de_arsenieto_de_g%C3%A1lio_alcan%C3%A7am_33%2C9%25_de_efici%C3%AAncia . Acesso em 25 de Abril de 2013.

Estradas no Wiki Energia disponível em :

http://www.wikienergia.pt/~edp/index.php?title=Estradas_v%C3%A3o_gerar_energia_barata_e_capturar_NOx . Acesso em 25 de abril de 2013.

G1 notícias disponível em: http://g1.globo.com/sp/piracicaba-regiao/noticia/2013/03/asfalto-segura-temperatura-alta-ate-noite-em-piracicaba-segundo-usp.html . Acesso em 25 de abril de 2013.

Congresso Verde (nome traduzido) disponível em :

http://www.greencarcongress.com/2013/03/shams-20130317.html . Acesso em 25 de

abril de 2013.

Super Interessante disponível em:

http://www.superinteressante.pt/index.php?option=com_content&view=article&id=744:um-material-magico&catid=18:artigos&Itemid=98 . Acesso em 25 de abril de 2013.

Minha Casa Solar disponível em :

http://minhacasasolar.lojavirtualfc.com.br/prod,IDLoja,14743,IDProduto,2239088,painel-solar-fotovoltaico-painel--de-5w-a-45w-painel-solar-fotovoltaico-policristalino-de-20w-komaes-solar---km-p-20 . Acesso em 25 de abril de 2013.

Grafeno disponível em :http://aopedavida.blogspot.com.br/2012/01/grafeno.html , acesso em 25 de abril de 2013.

Armazenamento de energia disponível em: http://www.dforcesolar.com/pt/energia-armazenada-em-segundos-com-super-capacitores-com-grafeno/ . Acesso em 25 de abril

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Super Bateria de Grafeno disponível em: http://www.tecmundo.com.br/bateria/38003-superbateria-de-grafeno-e-descoberta-acidentalmente-video-.htm . Acesso em 25 de abril de 2013.

Vidro Eletrocrômico disponível em:http://style.greenvana.com/2011/nova-tecnologia-promete-vidro-que-escurece-em-segundos/ . Acesso em 25 de abril de 2013.

Eficiênco da células fotovoltaicas disponível em: http://engenharia-quimica.blogspot.com.br/2011/12/sobre-o-aumento-de-eficiencia-dos.html . Acesso em

25 de abril de 2013.

Shams 1 disponível em:http://engenharia-quimica.blogspot.com.br/2013/03/sobre-shams-1-dubai-maior-unidade-de.html . Acesso em 25 de abril de 2013.

Recicla e Tec – São Paulo disponível em :http://www.reciclaetec.com.br/ . Acesso em 25 de abril de 2013.