O PROJETO DE PESQUISA: TURBINA EÓLICA COM MATERIAIS DE BAIXO CUSTO

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

UNIDADE ACADÊMICA DO CABO DE SANTO AGOSTINHO

Coordenação do Curso de Engenharia Mecânica

PROJETO DE PESQUISA:  TURBINA EÓLICA COM MATERIAIS DE BAIXO CUSTO.

CABO DE SANTO AGOSTINHO/PERNAMBUCO

MAIO – 2022.

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

UNIDADE ACADÊMICA DO CABO DE SANTO AGOSTINHO

Coordenação do Curso de Engenharia Mecânica

PROJETO DE PESQUISA: TURBINA EÓLICA COM MATERIAIS DE BAIXO CUSTO.

Projeto de pesquisa apresentado à Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho (UACSA), da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), em cumprimento às exigências da disciplina XXXXXX, ministrada pelo Prof. Dr. José Temistocles Ferreira Junior, para 2ª V. A.

Graduando: Carlos Victor Guedes do Vale e João Henrique Batista de Souza

Linha de Pesquisa: Energia renovável

Orientador: Prof. XXXXXXXXXXXX

Cabo de Santo Agostinho/Pernambuco

MAIO – 2022.

1. Título do projeto de pesquisa: Turbina eólica com materiais de baixo custo.

2. Linha de pesquisa: Energia renovável

3. Nome e assinatura do professor orientador:

 

4. Contextualização do projeto de pesquisa

Na contextualização, o pesquisador deverá situar o tema/objeto da pesquisa, destacando pontos a serem abordados e deve procurar:

• Discutir o tema da pesquisa, anunciando a ideia principal do projeto e situando-o em relação a outras pesquisas de mesma natureza ou de natureza semelhante sobre o tema;
• Delimitar o objeto da pesquisa, situando a perspectiva teórica que rege o trabalho e informando objetivamente o que será estudado;
• Descrever as motivações que levaram à escolha do tema.

4.1 Objetivo geral

O principal objetivo deste projeto de pesquisa é fazer uma análise técnica de turbinas eólicas de baixo custo.

        4.2 Objetivos específicos

• Contextualizar atual energético da energia eólica no Brasil;
• Apresentar estudo detalhado do funcionamento de uma turbina eólica;
• Mostrar estudo dos componentes de uma turbina eólica;
• Apresentar a construção de um protótipo de uma turbina;
• Orientar a população sobre sustentabilidade;
• Contribuir na comunidade científica.

        4.3 Apresentação do problema de pesquisa

        Levando em consideração as dimensões socioeconômicas e ambientais, como fazer uma análise técnica de construção de turbinas eólicas de baixos custos?

4.4 Justificativas (científica e social) da pesquisa

Para entender as justificativas para a formulação de um projeto deste tipo, é necessário ser avaliado o contexto atual global, analisando a situação de poluição provocada pela emissão de gases que provocam o aquecimento global. Segundo um estudo de 2020, da Agência Internacional de Energia Renovável, Irena, as matrizes limpas de energia foram responsáveis por 72% do crescimento do setor energético no ano de 2019. No entanto, apesar disso, a falta de procura por parte dos consumidores por aerogeradores também pode ser um motivo formidável para a realização do projeto, tendo em vista que a energia solar, por exemplo, é mais popular atualmente.

“Consiste na apresentação, de forma clara, objetiva e rica em detalhes, das razões de ordem teórica ou prática que justificam a realização da pesquisa ou o tema proposto para avaliação inicial. No caso de pesquisa de natureza científica ou acadêmica, a justificativa deve indicar:

• A relevância social do problema a ser investigado.
• As contribuições que a pesquisa pode trazer, no sentido de proporcionar respostas aos problemas propostos ou ampliaras formulações teóricas a esse respeito.
• O estágio de desenvolvimento dos conhecimentos referentes ao tema.
• A possibilidade de sugerir modificações no âmbito da realidade proposta pelo tema.”

No item referente às justificativas, o autor do projeto deve apresentar as relevâncias sociais e científicas da pesquisa a ser desenvolvida, destacando pontos como possíveis impactos, contribuições, ineditismos e inovações.

5. Hipóteses da pesquisa

A energia eólica é a energia produzida a partir da energia cinética do vento e do aquecimento eletromagnético do Sol. O calor do sol aquece as massas de ar perto do solo e, devido à diferença na temperatura e pressão atmosférica, trocam de lugar com as

massas de ar frio próximas, causando o deslocamento do ar. Sendo assim, produzindo o vento que são os responsáveis por movimentar as hélices das turbinas eólicas e gerar a força mecânica que, depois, será convertida em energia elétrica por meio de um gerador.

A principal vantagem da energia eólica é que se trata de uma fonte de energia renovável e “limpa”. Além de não emitir gases do efeito estufa, que contribuem para as mudanças climáticas, também não produz resíduos ao gerar eletricidade. Além disso, é uma fonte inesgotável e proporciona a redução da dependência dos combustíveis fósseis. Em relação às desvantagens, há um grande impacto visual e sonoro aos arredores, e os aerogeradores podem afetar o movimento migratório das aves. Dessa forma, o estudo da turbina eólica visa a construção de um equipamento eficiente e que traga uma boa perspectiva ecológica.

6. Fundamentação teórica

As primeiras turbinas eólicas surgiram na Dinamarca no final da década de 1970 e possuíam potências nominais inferiores a 50kW. No início da década de 1990, a capacidade de produção aumentou e a maioria dos fabricantes das turbinas grandes ofereciam no mercado modelos com potência de até 750kW. Já no início dos anos 2000, foram introduzidas comercialmente as turbinas eólicas de produção de 1MW e 1,5MW, iniciando a geração de máquinas eólicas de grande porte como observada atualmente. Em função da diversidade de turbinas e modelos existentes no mercado, a velocidade na qual os aerogeradores começam a girar encontra-se na faixa de velocidade de 3 a 5m/s. Contudo, vale destacar que ventos com velocidades inferiores à 5m/s, de forma geral, proporcionam baixas produções de energia ou até mesmo inviabilizam o projeto.