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Centro de Engenharia e Tecnologia Naval e Oceânica


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ENQUADRAMENTO

enquadramentoEntre os vários dispositivos de conversão da energia das ondas (WEC), o dispositivo de coluna de água oscilante (OWC) é um dos conceitos implantados com sucesso em todo o mundo. Os dispositivos OWC consistem em uma caixa aberta e parcialmente imersa na água. A coluna de água dentro da câmara apresenta flutuações de pressão alternativas devido às ondas incidentes à entrada do dispositivo. Essa flutuação de pressão interna leva o ar acima da superfície livre interna dentro da câmara fechada através da turbina, que eventualmente aciona o gerador elétrico para produzir eletricidade. Uma das vantagens importantes dos dispositivos OWC é que permite atingir uma frequência muito maior de eletricidade produzida do que a frequência das ondas, que normalmente são da ordem de 10-1 Hz, usando turbinas de alta velocidade. Os dispositivos OWC são considerados vantajosos em relação aos outros dispositivos existentes, já que não há partes móveis na água, o uso de uma turbina a ar elimina a necessidade de caixas de câmbio, não são necessários cabos subaquáticos, a construção e a manutenção são facilitados, e o impacto no ambiente é reduzido.

Assim, surgiu a necessidade de desenhar e desenvolver o conceito recentemente desenvolvido de dispositivo OWC de câmara dupla integrado a um quebra-mar costeiro existente. O alto desempenho deste novo dispositivo OWC leva a uma melhoria significativa da produção de energia em relação aos dispositivos convencionais. Além disso, a conexão do dispositivo a um quebra-mar existente reduz o coeficiente de transmissão de ondas do quebra-mar e fornece condições mais seguras para as estruturas (por exemplo, navios) localizadas atrás do quebra-mar, na área protegida. Portanto, o desempenho deste sistema combinado é melhorado em relação aos tipos convencionais independentes dos quebra-mares. Espera-se que, incorporando o OWC de câmara dupla num quebra-mar existente, as cargas suportadas pela estrutura também sejam reduzidas, o que levaria a melhorar a resistência e a confiabilidade da estrutura do quebra-mar em condições extremas. Além das vantagens óbvias observadas, a viabilidade econômica do sistema combinado também é aprimorada significativamente, desde que o investimento é dedicado simultaneamente a ambos objetivos: produção de energia renovável e aumento do desempenho de um quebra-mar existente.