Avaliação do desempenho do dessalinizador solar híbrido com módulos termoelétricos acoplado ao gerador eólico

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Conserva, Vanessa Rosales
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual da Paraíba; Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP; Brasil; UEPB; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
• Palavras-chave em Português: Sistema híbrido; Energia renovável; Escassez hídrica; Hybrid system; Renewable energy; ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4555

A escassez de água no mundo é agravada em virtude do crescimento populacional, a urbanização, e ao aceleramento das indústrias, o que provoca a redução de disponibilidade hídrica, e consequentemente desiguadade social. Por sua vez as aguas subterrâneas do semiárido brasileiro apresenta características salobras o que dificulta seu aproveitamento para consumo humano. Essa tese aborda a temática referente à tecnologia de tratamento térmico de água salobra. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho térmico de três dessalinizadores solar do tipo pirâmide assimétrico, aprimorando o sistema proposto com energia eólica e módulos termoelétricos, com intuito de aumentar a produtividade de água dos dessalinizadores. A pesquisa experimental foi realizada sob condições climáticas na cidade de Campina Grande-PB, na Universidade Estadual da Paraíba (latitude 7° 13’ 50”, longitude de 35° 52’ 52”), e a água salobra foi utilizada de um poço artesiano localizado na zona rural do município de Barra de Santana-PB. Três dessalinizadores tipo pirâmide assimétrico foram projetados e construídos, sendo (Modelo DP) como modelo referencial dessalinizador passivo, um dessalinizador ativo com coletor solar espiral (Modelo DA) e um dessalinizador híbrido com módulos termoelétricos acoplados ao gerador eólico (Modelo DH). Os resultados experimentais constataram que a temperatura máxima da água do dessalinizador híbrido atingiu 78 oC, o dessalinizador ativo foi 67,9 oC, enquanto o dessalinizador passivo foi 65 oC, quando a radiação solar média foi 972 W.m-2. Contudo, a produtividade de água dessalinizada foi 2153,84 mL.m-². d-1, 3076,92 mL.m-². d-1 e 7615,38 mL.m-². d-1 para os modelos DP, DA e DH, respectivamente. Para o DH a produtividade no período diurno somado ao período noturno foi 12410,25 mL.m-².d-1. Esses dados se correlacionam com um aumento de 30% para o dessalinizador ativo e 576% para o dessalinizador híbrido comparado ao dessalinizador passivo inerente a produtividade de água. Constatou-se que a taxa de produção de água dessalinizada foi proporcional ao aumento da temperatura ambiente e intensidade de radiação solar. No que refere-se a avaliação da qualidade da água salobra e destilada, houve redução significativa dos parâmetros físico-químicos avaliados, principalmente o sódio e condutividade elétrica da água destilada, com diminuição de 100% e 98,8%, respectivamente. Comparando os resultados do desempenho térmico dos dessalinizadores ativo e híbrido com estudos anteriores, demostraram viabilidade técnica da presente pesquisa, conclui-se que o modelo de dessalinizador pirâmide assimétrico híbrido acoplado ao gerador eólico, pode contribuir para problemas relacionados a escassez hídrica no semiárido, trazendo alternativa sustentável.