Introdução
A matriz energética brasileira possui 46,1% de fontes renováveis, com 12,4% de origem hidráulica. Embora representativa, a construção de grandes usinas implica em desmatamento e alteração de rios, tornando-se inviável em muitos contextos. Em Muçum-RS, enchentes recentes destruíram redes de energia, agravando o isolamento do município. Assim, propõe-se o desenvolvimento de um rotor hidráulico de pequena escala, capaz de operar sob condições extremas, garantindo autonomia energética local e baixo impacto ambiental.
Problema de Pesquisa e Objetivo
O objetivo deste trabalho é propor o dimensionamento de um rotor hidráulico axial do tipo hélice, adequado às condições hidrológicas do Rio Taquari, em Muçum-RS. Busca-se oferecer uma alternativa sustentável e de baixo impacto para geração elétrica, que funcione em regime contínuo e seja capaz de suprir comunidades durante períodos críticos, reduzindo a dependência de redes convencionais e promovendo maior resiliência energética em situações de desastres naturais.
Fundamentação Teórica
O uso de rotores axiais para microgeração hidráulica permite converter a energia de correntezas em eletricidade sem a construção de barragens, minimizando impactos ambientais. Aplicações comerciais, como as turbinas da Smart Hydro Power, demonstram a viabilidade dessa tecnologia. O presente estudo adota o roteiro de equacionamento de Henn (2019), que utiliza dados como vazão e profundidade do rio para determinar dimensões essenciais do rotor, como diâmetro, número de pás e eficiência, adaptando-os à realidade de Muçum-RS.
Metodologia
A metodologia foi estruturada em quatro etapas. Primeiro, desenvolveu-se um script em Python com equações analíticas da literatura e dados hidrológicos locais. Em seguida, definiu-se uma matriz de configurações, variando parâmetros como diâmetro diretor e profundidade de instalação. Na terceira etapa, aplicou-se um processo iterativo de cálculo para todas as combinações possíveis. Por fim, selecionou-se a configuração mais eficiente, obtendo dimensões iniciais do rotor para futura aplicação em uma micro central hidrelétrica.
Análise e Discussão dos Resultados
Os resultados mostraram que, a partir de dados hidrológicos reais, é possível dimensionar um rotor axial de hélice adequado ao Rio Taquari. A profundidade de instalação e o diâmetro diretor foram identificados como variáveis críticas para eficiência. O método iterativo permitiu comparar diversas combinações e escolher a mais vantajosa. Os achados indicam que o projeto pode atender à demanda de comunidades vulneráveis, alinhando baixo impacto ambiental com viabilidade técnica, em consonância com soluções já aplicadas em escala global.
Considerações Finais
Este trabalho apresentou uma proposta inicial de dimensionamento de rotor hidráulico axial para geração elétrica local em Muçum-RS. Apesar da robustez do método, não foram considerados fatores como resistência estrutural, atrito ou materiais. Os resultados obtidos representam aproximações iniciais, mas oferecem base sólida para futuros estudos. Recomenda-se avançar com simulações numéricas, prototipagem e ensaios experimentais, de forma a validar o potencial dessa tecnologia na promoção de autonomia energética e resiliência comunitária.
Referências
ARAÚJO, G. de S. et al., 2023.
AZEVEDO, L. F.; GUIMARÃES, L., 2024.
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HENN, É. A. L., 2019.
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