Medição de ondas de superfície

Ondas podem ser medidas através de sensores de pressão colocados no fundo do mar e que são sensíveis às oscilações de alta freqüência da superfície do mar, registrando-as internamente. O uso de vários ondógrafos (de pressão) numa determinada área permite conhecer, além das amplitudes e períodos, também a velocidade de propagação e o comprimento das ondas.

As ondas podem também ser medidas em plataformas fixas, com sistemas de boias acopladas a régua e pena, os quais registram variações de alta freqüência do nível da superfície do mar.

Atualmente, ondógrafos direcionais são utilizados, baseados em bóias de superfície fundeadas (em geral na plataforma continental) e que medem a aceleração da água, fornecendo assim a altura e direção das ondas.

Finalmente, medições da altura significativa de ondas são realizadas através de altimetria de satélite, em função da forma dos ecos de sinais eletromagnéticos.

Utilização do Piezoelétrico

Analisando os conceitos de ondas e marés podemos perceber que um dos fatores mais importantes é a movimentação e a força das ondas no mar. Existe um elemento gerador de energia elétrica chamado Piezoelétrico, que nada mais é que um material que polariza quando ocorre uma deformação. O que ocorre então é que o material manifestará um campo elétrico interno sob a ação de forças que o deformam.

Da mesma forma, o efeito inverso, denominado eletrostrição, ocorre com este material: quando o submetemos a um campo elétrico ele se deforma. As variações das dimensões do material com a ação do campo elétrico mudam muito, e também depende da orientação do eixo de simetria do material. Isso significa que aplicando um campo elétrico através de placas fixadas na superfície de um cristal piezoelétrico pode-se obter diversos tipos de deformações.

Dentre os materiais que apresentam essas propriedades podemos citar o cristal de quartzo, o sal de Rochelle, o titanato de bário, além de outros. No caso específico do cristal de quartzo, se o excitarmos com placas de metal formando assim um capacitor e usarmos uma corrente de alta freqüência, formam-se ondas estacionárias na freqüência de ressonância.

Sendo assim, podemos utilizar a força das ondas e das marés para gerar energia nesses materiais, polarizando-os e assim utilizá-los em nosso projeto.

Usina de ondas do Pecém

Video da uzina de ondas de Pecém, utilizado na pesquisa do modelo de gerador a ser construido:

Projeto 2° Semestre 2015

Resumo do projeto: Geração de eletricidade por ondas do mar e detecção de maremotos 

Dando continuidade ao tema anual  "Energia", segue o resumo do que pretendemos executar a partir desse semestre:

 A crescente  demanda mundial por geração de energia limpa e a necessidade de detecção previa de desastres naturais foram às principais motivações para o desenvolvimento do presente trabalho. Nesse primeiro momento focaremos no sistema de geração por ondas do mar. Atualmente no mundo existem diversos projetos em desenvolvimento e em implantação utilizando-se esta tecnologia, como por exemplo, no Brasil onde está instalada no porto de Pecem no estado do Ceara a primeira usina do tipo na America latina. Desenvolveremos um modelo reduzido deste tipo de gerador baseado nos já existentes, este será capaz de fornecer energia elétrica de acordo com a movimentação da água. Devido características naturais sistemas de geração apresentam variações na sua saída, utilizando o modelo serão realizadas simulações, coletados dados dessas variações e será determinada uma faixa considerada normal de trabalho, leituras que estejam acima desta faixa serão consideradas anomalias e poderão ser utilizadas na detecção previa de maremotos. Ao fim do projeto pretendemos ter desenvolvido um sistema eficiente de geração de energia limpa com potencial de crescimento, visto que existem diversos países costeiros com características para esse tipo de geração. E ao mesmo tempo possa alertar com antecedências a possibilidade de ocorrência de maremotos que são extremamente prejudiciais principalmente quando não previstos.