GERADOR RESIDENCIAL DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DO HIDROGÊNIO

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CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

JORGE IVAN KAROW LOPES
RICHARD TAVARES DA ROSA SILVEIRA

GERADOR RESIDENCIAL DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DO HIDROGÊNIO

Pelotas

2015

JORGE IVAN KAROW LOPES
RICHARD TAVARES DA ROSA SILVEIRA

GERADOR RESIDENCIAL DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DO HIDROGÊNIO

Projeto de pesquisa apresentado como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Mecânico, pela Faculdade Anhanguera de Pelotas, sob orientação da Prof.ª MSc. Georgea Duarte.

Pelotas

2015

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        

        1.1 PROBLEMA        

2.        OBJETIVOS        

        2.1 OBJETIVO GERAL OU PRIMÁRIO        

        2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS OU SECUNDÁRIOS        

3.        JUSTIFICATIVA        

4.        FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA        

5.        METODOLOGIA        

6.        CRONOGRAMA DE DESENVOLVIMENTO        

7.        REFERÊNCIAS        

APÊNDICE        

ANEXO        

1. INTRODUÇÃO

A energia como recurso essencial para a sobrevivência do planeta, associada à sustentabilidade do seu consumo, tem sido tema principal de discussões na nossa atualidade mundial. Indústrias, sociedade civil e lideranças governamentais a cada dia preocupam-se mais com os novos rumos que levarão à sobrevivência do planeta, ou a extinção dos recursos de combustíveis fósseis que a natureza dispõe.

Notavelmente tem se observado o maior desafio da engenharia: O desenvolvimento sustentável através das Energias Renováveis. Para essa análise torna se necessário ter uma visão mais abrangente sobre os tipos de energias disponíveis que não cause impacto, ou minimize a agressão ao meio ambiente (PALETTA, 2012).

Segundo Paletta (2012, p.8):

A exaustão das reservas de combustíveis fósseis e os problemas ambientais causados pelos poluentes emitidos por eles evidenciarem que esses recursos energéticos não poderão continuar a ser fontes principais de energia utilizadas pelo homem. Daí a importância fundamental de se discutir e desenvolver o uso de energias renováveis, essencialmente por não serem poluentes e não dependerem de fatores geopolíticos.

Entre as mais diversas fontes de energias renováveis, destacam-se:

Energia Fotovoltaica, através da energia solar;

Energia de Biomassa, reduzindo a emissão de gases de efeito estufa através da matéria prima como, por exemplo a cana-de-açúcar (Etanol), muito vantajoso na atualidade; Biodiesel (óleos vegetais diversos, gordura de animal, óleo de fritura) muito usado na Europa, o carvão vegetal em usinas termoelétricas, queima de lenha; Biogás, que teve início nos Estados Unidos, na década de 1970, que consiste em aterros orgânicos que liberam gás inflamáveis decorrentes da decomposição orgânica de detritos;

Energia Eólica, usando um dos recursos mais abundantes, os ventos;

Energia Solar térmica vem ganhando cada vez mais espaço, consiste em aquecimento de fluidos térmicos como água e ar, muito utilizado no nordeste brasileiro pela incidência de raios solares durante o ano inteiro, propiciando mesmo em inverno no hemisfério sul uma temperatura quente.

Dentre as energias citadas não se poderia deixar de mencionar o objeto de estudo desse trabalho, a produção e armazenamento de hidrogênio como célula de combustível, visando o desenvolvimento econômico e sustentável.

A célula de combustível é um transdutor eletroquímico, de operação contínua, que converte energia química em energia elétrica ao combinar com um átomo de oxigênio e dois de hidrogênio, formando água. Essa energia térmica é convertida em elétrica (GOLDEMBERG, 2012).

Segundo Goldemberg (2012, p.11):

Energias renováveis apresentam hoje apenas 13% do consumo mundial de energia; combustíveis fósseis 80% e energia nuclear 7%. Carvão, petróleo e gás foram a base energética do desenvolvimento tecnológico do século XX, mas criaram os problemas com os quais nos defrontamos hoje: exaustão das reservas, problemas geopolíticos e poluição. Energias renováveis não criam esses problemas e estão crescendo, no seu conjunto mais rapidamente do que o consumo de combustíveis fósseis: elas são a energia do futuro.

É de suma importância que se comece a repensar as novas formas de produção energética de fontes renováveis, o uso da sustentabilidade para a preservação do meio ambiente; e como indicador econômico da atualidade em que a sociedade se encontra; essas energias certamente, em um futuro não muito distante dominarão o cenário energético mundial.

O Gerador Residencial estuda novas fontes de energia de natureza renovável, evitando o uso frequente dos combustíveis fósseis atualmente usados em demasia, minimizando impactos ambientais, e os efeitos ao meio ambiente como os gases que afetam a camada de ozônio, o efeito estufa e toda fauna e flora das encostas de rios, e animais que vivem nas regiões de hidrelétricas tradicionalmente conhecidas. Na atualidade têm-se muitas pesquisas voltadas ao uso do hidrogênio, porém, com aplicabilidade diversa e plural no que tange à aplicabilidade em máquinas, esse trabalho visa a aplicabilidade na geração de energia, e não nas formas de mover motores e/ou máquinas como tem-se visto.

1.1 PROBLEMA

As problemáticas que levaram o desenvolvimento da pesquisa foram os fatores econômicos do preço quilowatt hora aumentar três vezes no primeiro quadrimestre do ano de 2015, visando então minimizar o preço pago pelos consumidores de energia elétrica. Ao invés de utilizar pequenas centrais hidrelétricas, fonte essa cara de energia, usar um recurso energético renovável como o hidrogênio para obtenção de energia elétrica, a partir da energia química.

Quais são os benefícios na utilização de fontes renováveis de energia para o gerador residencial?