Modelo Artigo CONGIC

ÁRVORE ENERGÉTICA

V. M. Madeiro¹, O. O. V² e L.G Bezerra³

E-mail: [e-mail]; [e-mail] e [e-mail]³

RESUMO

O projeto tem como finalidade gerar energia limpa e sustentável, utilizando‐se de células fotovoltaicas, que possuem a propriedade eletroquímica de transformar a luz solar em energia, buscando maior eficiência. O designer da árvore energética, em relação aos seus galhos e folhas, obedece a sequência matemáticca de Fibonacci, onde as folhas são células que se dispõe de forma que a captação seja igual e precisa. Os principais objetivos deste projeto são armazenar energia para alimentação de algum dispositivo off-the-grid ( desligado da rede elétrica) e aumentar a eficiência, através da automatização das folhas para maior captação de energia solar. Essa forma de otimizar é resultado de testes entre painéis normais e a árvore, de forma a provar que a mesma, seguindo a sequência de Fibonacce, oferece tanto portabilidade, quanto eficiência.

PALAVRAS-CHAVE: Energia limpa; sustentável; fotovoltaico; sequência de Fibonacci

ENERGETIC TREE

ABSTRACT

The Project has the objective of generate clean and sustainable energy using photovoltaic cells that have the electro chemical property of transforming light into energy for a better efficiency. The model of the energetic tree – its branches and leaves, follows Fibonacci’s mathematical sequence. The leaves are cells that are displa yed in a way for the solar energy capitation to be equal and precise. The main goals of this Project are storing anergy for off-the grid devices and improving efficiency through automation of leaves for a better solar light capitation. This manner of opimization is the result of tests between normal panels and the tree in a way to prove its portability as well as its efficiency.

Observando-se a evolução tecnológica e a grande necessidade de gerar-se energia limpa, em busca do melhor custo/benefício através da utilização do efeito fotovoltaico, o estudo visa uma forma alternativa de obtenção de energia elétrica, por uma árvore energética. Conclui-se que o projeto visa em particular atingir a maior eficiência, sem agredir a natureza imitan

KEY-WORDS: energy clean; sustainable; photovoltaic; Fibonacci sequence .

• INTRODUÇÃO E REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Visando os diversos problemas ambientais pelos quais passamos hoje envolvendo a poluição causada pela queima de combustíveis fósseis, dentre outros fatores que agravam cada vez mais o aquecimento global e aumentam futuras consequências, muitos começaram a desenvolver pesquisas em áreas de energia limpa, se espelhando na natureza ou aproveitando os seus recursos. Esse projeto, que está na área de energia limpa, foi desenvolvido tanto se espelhando na natureza, como aproveitando os seus recursos naturais, nesse caso, a luz solar.

Seguindo um modelo de uma árvore, buscamos coletar energia solar de forma eficiente, assim como uma árvore normal faz para que a reação de fotossíntese seja possível e a captação de luz mais eficiente. O projeto baseia-se nessas ferramentas naturais e consiste num gerador de energia elétrica que possa utilizar fontes de energia renováveis. De acordo com Aidan Dywer (2011), as árvores não são simples galhos aleatórios e bagunçados num tronco, mas seguem uma sequência formando uma espiral matemática. Trabalhos como os de Charles Bonnet em 1754, observaram que os galhos e as folhas das plantas brotavam de acordo com um padrão chamado filotaxia, que é a disposição ou o arranjo das folhas no caule. Bonnet percebeu que os galhos e as folhas da árvore tinham uma espiral matemática que poderia ser expressa como uma fração.

A relação disso com a sequência de Fibonacci é que essas frações são os mesmos números presentes na sequência. Por exemplo, num carvalho (árvore), a fração de Fibonacci é 2/5, que significa que a leva 5 galhos em espiral para girar ao redor do tronco duas vezes até completar um padrão. O estudo da sequência de Fibonacci, que foi descoberta por Leonardo de Pisa, quando estava resolvendo um jogo matemático sobre quão rápido coelhos poderiam se reproduzir num certo período, sendo que essa sequência descoberta já era conhecida na antiguidade. Enquanto contava coelhos recém-nascidos, Fibonacci descobriu uma sequência numérica e usou modelos, para fazer uma sequência de números onde cada termo subsequente corresponde à soma dos dois anteriores, formando uma sequência de 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34..., originando na seguinte equação:

Fn = Fn-1 + Fn-2 equação da sequência de Fibonacci (1)

Apesar de Bonnet ter percebido tal sequência nos galhos e folhas da árvore, ela não é exclusiva das árvores, pois a sequência de Fibonacci pode ser facilmente ligada à natureza. É possível encontrá-la também no arranjo do número de pétalas das flores, em sementes das flores, em frutos e em pinhas.

Figura 1- Folhas pela sequência de Fibonacci

De acordo com Adler(1970), para melhor entendimento da figura 1 podemos contar as folhas, seguindo-as pela ordem que aparecem, até encontrar outra folha exatamente acima da primeira. Na primeira planta, passamos por cinco folhas até que isso aconteça. Se contarmos as rotações no sentido horário seguindo a sequência (1, 2, 3...), temos três rotações. Mas se contarmos no sentido anti-horário, precisamos só de duas rotações. Os algarismos 2 e 3 são como visto, números da sucessão de Fibonacci, sendo assim eles somados e o 5 sendo o próximo da sequência. Assim, podemos escrever que a cada 3 voltas, temos 5 folhas (3/5 de volta por folha). Já na segunda planta, se formos pelo sentido horário, é preciso dar 5 voltas até que chegue a folha acima da primeira, e no sentido anti-horário é preciso dar 3 voltas e passamos por 8 folhas para que isso aconteça. Os algarismos 3 e 5 são da sucessão de Fibonacci, assim como sua soma,