fonte de energia alternativa obtida pela transformação da
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Fonte de Energia Alternativa Fonte de Energia Alternativa Obtida Pela Transformação da Obtida Pela Transformação da Energia Mecânica em ElétricaEnergia Mecânica em Elétrica
Gestão Ambiental – Energia e Meio Ambiente
Airton KunhRenata Padilha da Silva
Universidade do Vale do Rio dos Sinos
São Leopoldo, junho de 11
Estudo
Anuário da Produção de Iniciação Científica Discente (2009);
• DA SILVA, Danilo Arantes;• BEGA, Edson Roberto.
Baseado no princípio da indução eletromagnética que permitiu o desenvolvimento de DISPOSITIVO ALTERNATIVO capaz de realizar a transformação de forma EFICIENTE.
De acordo com resultados apresentados, foi prototipado uma plataforma de energia capaz de gerar eletricidade de forma limpa e renovável.
Introdução
• Forma alternativa de energia que não polui o MEIO AMBIENTE;
• Desenvolvimento de ideia de uso racional de energia, que aproveita o movimento e massa de veículos ou pessoas como elemento chave para geração de energia elétrica por meio da indução eletromagnética.
Metodologia
• Estudo e revisão sobre os processos de transformação de energia e FORMAS ALTERNATIVAS de obtenção e ARMAZENAMENTO da mesma;
• Identificação e compreensão de dispositivos alternativos GERADORES DE ENERGIA;
• Desenvolvimento de DISPOSITIVO para gerar ENERGIA;
• Obtenção e análises de dados.
• Aperfeiçoamento e prototipação de uma plataforma de energia.
Desenvolvimento
• Conceito simples de corrente elétrica: imãs permanentes e campos magnéticos dos mesmos quando o condutor corta um campo magnético ou é cortado por ele, dessa forma é nele introduzida uma corrente elétrica;
• Os dispositivos inseridos na plataforma recebem um movimento e são acionados mecanicamente através da passagem de um corpo, como, pessoas ou veículos, oferecendo ao sistema uma quantidade de ENERGIA MECÂNICA que é armazenada em bateria;
• Todos os dispositivos geradores de energia inseridos na plataforma, devem ser conectados a um circuito que permitirá a transferência dessa energia gerada para um dispositivo receptor, ex: baterias;
• A energia que chega a bateria é proveniente do movimento da plataforma sob seus dispositivos geradores, provocando uma variação do campo magnético numa bobina.
Desenvolvimento: conceitos
• Todo imã possui dois pólos magnéticos, que são o norte e o sul, em torno dos quais há um campo magnético. Segundo a Regra de Atração entre Opostos, os pólos Norte e Sul de dois imãs são atraídos mutuamente e os pólos iguais de dois imãs, pelo contrario, se repulsam.
As linhas de força promovem a atração entre pólos opostos e repulsão entre pólos iguais.
Desenvolvimento: conceitos
• Faraday descobriu que uma corrente elétrica era gerada ao posicionar um imã no interior de uma bobina de fio condutor. Deduziu que se movesse a bobina em relação ao imã obteria uma corrente elétrica continua, efeito que depois de comprovado recebeu o nome de: INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICAINDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA, princípio básico de funcionamento dos geradores e motores elétricos.
Desenvolvimento: conceitos
• Em um gerador elétrico, a movimentação de uma bobina em relação a um imã produz uma corrente elétrica, enquanto no motor elétrico uma corrente elétrica produz a movimentação de uma bobina em relação ao imã.
A movimentação de um campo elétrico próximo a uma bobina produz a corrente elétrica i.
Resultados
• Os resultados foram obtidos em duas etapas, primeiro através da observação do funcionamento de uma Lanterna Shake Light - como modelo de referência para o desenvolvimento do dispositivo gerador de energia:
• Na segunda etapa, a fim de otimizar os resultados e otimizar o projeto, foram observadas Lanternas de Dínamo com acionamento por gatilho que utiliza um dispositivo multiplicador de movimento baseado no momento de inércia.
Resultados – 1ª Etapa
LANTERNA SHAKE LIGHT
• Entender processo de transformação de energia que ocorre durante o processo de agitação da mesma.
• Durante o processo é gerada uma corrente elétrica devido ao deslocamento do imã próximo a uma bobina de cobre.
Dispositivo gerador de Energia implantado na Plataforma
• Com apenas um dispositivo gerador de energia e sua saída conectada a um multímetro e um osciloscópio, obteve-se uma tensão equivalente a 0,7 volts e corrente de 1,5 miliamper.
• Na sequência foi prototipada a plataforma, projetada para ser acoplada em superfície plana, que após ser movimentada por veículos ou pessoas permitirá a transformação da energia mecânica em elétrica e também seu ARMAZENAMENTO.ARMAZENAMENTO.
• Os dispositivos geradores de energia inseridos na plataforma permitem o deslocamento de diversos imãs que acabam cortando o campo magnético da bobina, gerando uma corrente induzida, que alimenta as baterias ligadas ao circuito.
Protótipo da Plataforma de Energia
Na plataforma foram inseridos quatro dispositivos interligados em série em sua base e isso produziu um circuito de 410 kΩ (kilo Ohms). A tensão gerada pelos dispositivos em série foi de 4 Volts e com a utilização de um resitor de 10 Ω (dez Ohms) foi produzida uma corrente de 7 miliamper.
Os resultados obtidos nesta etapa não demonstraram relevância para gerar eletricidade de maneira eficiente e assim, outros dispositivos foram associados ao projeto.
Resultados – 2ª Etapa
LANTERNA DÍNAMO - Gatilho
• Dar continuidade a pesquisa, otimizando os resultados;
• Dispositivos geradores de energia passam a ser desenvolvidos a partir do mecanismo de multiplicação de movimento do dispositivo presente na lanterna de gatilho.
Engrenagem Multiplicadora
• Com um dispositivo gerador de energia em movimento e sua saída conectada a um multímetro e um osciloscópio, foi possível constatar uma tensão equivalente a 5 volts e uma corrente de 1 miliamper.
• Com uma interligação em série de dois dispositivos, foi produzida uma tensão de 10 volts e uma corrente de 70 miliamper. Com 3 dispositivos interligados em série foi produzida uma tensão de 15 Volts e uma corrente de 1,5 Ampere.
Considerações Finais
• Proposta: Estudar os processos que ocorrem durante a transformação da energia mecânica em elétrica e com isso desenvolver um dispositivo alternativo gerador dessa energia a fim de qualificá-lo e quantificá-lo de modo que este seja inserido em um protótipo de plataforma capaz de produzir uma energia limpa, renovável e incapaz de agredir o MEIO AMBIENTE.
Considerações Finais
• É possível transformar energia mecânica em elétrica por meio de dispositivos alternativos e ainda prototipar uma plataforma de energia que seja capaz de realizar e armazenar essa transformação.
OBRIGADA!