Perspectivas para a exploração da energia das ondas na costa Brasileira: uma análise energética, logística e geográfica

Abstract

A necessidade constante de suprir a crescente demanda energética mundial, acarreta em um aumento na geração de gases do efeito estufa. Para contornar esse problema cada vez mais meios alternativos de geração de energia vêm sendo utilizados para compor a malha energética. Uma das alternativas, que, nas ultimas décadas vêm recebendo grande atenção por parte dos pesquisadores, é a conversão da energia das ondas em energia elétrica. No Brasil, os estudo também ganharam força, e cada vez mais se admite a possibilidade de implementar conversores de energia das ondas na costa brasileira. Com isso em mente, o presente trabalho visa determinar as regiões na costa brasileira mais capazes de serem exploradas através da energia ondulatória. Para isso, uma simulação de 37 anos do estado de mar brasileiro, é utilizada em conjunto com uma metodologia multicriterial, onde, as condições logísticas e energéticas da costa brasileira são quantificadas. Posteriormente, matrizes de potência, de 8 modelos de conversores são utilizadas para quantificar o potencial teórico gerado nas melhoras localidades. Os resultados mostraram, que, em termos energéticos as regiões Sul e Sudeste do Brasil apresentam os maiores potenciais. Esse fator também se mostrou a causa da presença de menores índices logísticos nessas regiões, ao compara-las com as regiões Norte e Nordeste do Brasil. Após a parametrização dos índices se observou três zonas de interesse na costa brasileira: Cabo Frio, Imbituba e São José do Norte. Ao aplicar as matrizes de conversão nesses locais, potências médias de geração diária entre 1,5 e 230 kW foram observadas, sendo as maiores localizadas na região de Cabo Frio, utilizando o modelo BHBA de conversor. A variabilidade na produção energética também foi discutida, e deve ser um fator primário na escolha do modelo de conversores, assim como no dimensionamento do mesmo. Por fim, todos resultados se mostraram condizentes com trabalhos prévios, entretanto, o caminho para implementação de um sítio de conversão de energia das ondas no Brasil ainda é longo, e deve ser focado na otimização de dispositivos para as águas brasileiras.

The constant need to supply the growing global energy demand, leads to an increase in the generation of greenhouse gases. To circumvent this problem, more and more alternative means of energy generation have been used to compose the energy grid. One of the alternatives, which in recent decades has received great attention from researchers, is the conversion of wave energy into electrical energy. In Brazil, studies have also gained momentum, and the possibility of implementing wave energy converters on the Brazilian coast is increasingly recognized. With this in mind, the present work aims to determine the regions on the Brazilian coast that are most capable of being explored through wave energy. For this, a simulation of 37 years of the Brazilian sea state, is used in conjunction with a multicriterial methodology, where the logistical and energetic conditions of the Brazilian coast are quantified. Subsequently, power matrices of 8 wave converters are used to quantify the theoretical potential generated in the improved locations. The results showed that, in energy terms, the South and Southeast regions of Brazil have the greatest potential. This factor also proved to be the cause of the presence of lower logistical indexes in these regions, when comparing them with the North and Northeast regions of Brazil. After parameterization of the indices, three zones of interest were observed on the Brazilian coast: Cabo Frio, Imbituba and São José do Norte. When applying the conversion matrices in these locations, average daily generation power between 1,5 and 230 kW were observed, the largest being located in the Cabo Frio region, using the BHBA model of converter. Variability in energy production was also discussed, and it should be a primary factor in the choice of the convert model, as well as in its design. Finally, all results were consistent with previous work, however, the path to implementing a wave energy conversion site in Brazil is still long, and should be focused on optimizing devices for Brazilian waters.