Trabalho de Metodologia de projetos
Introdução:
Pensado na crise energética e nas dificuldades de gerar
energia limpa e renovável que o mundo encontra atualmente, o grupo procurou
desenvolver um dispositivo que fosse de encontro a esse problema do mercado
atual. Assim, para uma possível solução do problema, pesamos não em gerar
energia a partir do zero, mas em converter algum outro tipo de energia gerada
involuntariamente por ação humana ou em sistema mecânico. Para isso,
desenvolvemos uma técnica que utiliza o efeito piezoeléctrico com o objetivo de
transformar energia mecânica presente nas vibrações de um amortecedor
automotivo em funcionamento, por exemplo, em energia elétrica que pode ser
armazenada e utilizada em pequenas funções do cotidiano, como carregar a
bateria de um celular.
Objetivo:
O projeto em desenvolvimento tem como objetivo principal o
reaproveitamento da energia que é dissipada em vibrações, atualmente os estudos
relacionados à transformação de energia dissipada em energia produtiva estão em
crescente desenvolvimento, o uso de formas sustentáveis de energia ainda não possuem eficiência energética o
suficiente para dependermos exclusivamente deles, assim quanto mais formas
diferentes e mais aplicações que fizermos para evitarmos de usar energias provenientes
de combustíveis fosseis menos danos causamos para o ecossistema.
A utilização dessa
energia, em questão no projeto, pode ser utilizada em ocasiões sutis como a
alimentação de LEDs, alimentação de baterias, alimentação de pequenos motores,
dependendo da necessidade, mas com conhecimento de suas limitações. Sua
aplicação é bastante ampla, porem vamos focar o estudo na utilização desses
geradores em sistemas de locomoção como Metros, Ônibus e Carros.
Execução:
O efeito piezoelétrico nada
mais é que o surgimento de uma tensão elétrica a partir de um esforço mecânico.
Ao deformarmos a superfície de uma célula piezoelétrica, uma diferença de
potencial irá surgir, gerando assim uma tensão média para ser aplicada em um
sistema. Podemos aplicar também um processo reverso: caso seja aplicada uma
tensão nele, a superfície da célula se expandirá.
Aplicando este conhecimento ao projeto do grupo, o efeito
piezoelétrico aplicado em estradas é responsável por recolher a energia
mecânica transmitida pelo automóvel à estrada convertendo-a em eletricidade,
aproveitando dessa forma a energia que geralmente é desaproveitada para
alimentar postes, radares, etc. No deslocamento do veículo o pneu provoca na
superfície uma pressão resultante do seu peso e velocidade, essa pressão é
transmitida a um gerador que produz eletricidade.
Vídeo ilustrativo: https://www.youtube.com/watch?v=rR1fbWCwBU8
Partindo do mesmo princípio da geração de energia a partir
de estradas, desenvolvemos também uma
outra aplicação do efeito piezoelétrico. O objetivo é utilizar este mesmo
efeito para gerar energia através do metro de BH. A execução consiste em
substituir os coxins dos trilhos tradicionais feitos de borracha por coxins
feitos de materiais piezoelétricos. Esses novos coxins possuem as mesmas
dimensões dos coxins de borracha e a principal diferença é que esses novos
coxins serão responsáveis por transformar
as tensões mecânicas exercidas na passagem dos vagões sobre os trilhos em
energia elétrica.
Referencias:
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