Sistema fotovoltaico flutuante integrado ao manejo de macrófitas aquáticas para produção de biogás em reservatórios de usinas hidrelétricas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: SILVA, Leonardo Dalcin
• Orientador(a): PIMENTA, Tales Cleber
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
• Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Energia renovável; Biogás; Sistemas fotovoltaicos flutuantes; Macrófitas
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2531

As macrófitas desempenham funções importantes no funcionamento dos ecossistemas em que ocorrem, tanto em reservatórios como em lagos e rios naturais, sendo responsáveis por manter o equilíbrio natural através de diversas funções, como oxigenação, filtragem e remoção de nutrientes da água, proteção contra ação erosiva da água nas margens, além de servir como fonte de alimento e refúgio para peixes, aves e outros organismos. Estas plantas estão tão intimamente relacionadas ao funcionamento dos ambientes aquáticos que a preocupação com sua preservação é fundamental para a manutenção da biodiversidade desses ambientes. Entretanto, em represas hidrelétricas, a presença excessiva de macrófitas no reservatório interfere no aproveitamento múltiplo da água e principalmente no processo de geração de energia elétrica. A proposta técnica estabelecida nesta dissertação consiste em uma solução inovadora para as técnicas tradicionais de remoção e destinação das macrófitas presentes nos reservatórios de usinas hidrelétricas. Uma das inovações relevantes, além do método de retirada e transporte, consiste na utilização da biomassa destas plantas para geração de biogás, que por sua vez será convertido em energia elétrica, promovendo com isso uma destinação mais eficiente para estas plantas aquáticas, uma vez que atualmente são tratadas como lixo pela maioria das empresas que operam usinas hidrelétricas. A presente proposta também engloba um sistema fotovoltaico flutuante, que será responsável pela alimentação do sistema de manejo das macrófitas durante a maior parte do tempo e que trabalhará em paralelo com a geração a biogás, criando assim um sistema híbrido de geração de energia renovável. Como será demonstrado, este sistema híbrido será superavitário, ou seja, será projetado para gerar mais energia elétrica do que a demanda do sistema de manejo, gerando com isso a necessidade de armazenamento ou destinação para a geração excedente. Após a análise das opções disponíveis, chegou-se à conclusão que a conexão deste sistema híbrido ao autotransformador da subestação da usina hidrelétrica seria melhor opção para o problema. Esta solução, entretanto, traz uma série de cuidados e especificidades para a sua implementação, que serão demonstrados ao longo deste trabalho. Os resultados apresentados nesta dissertação são conclusivos, com base nos parâmetros de projetos apresentados, sobre os ganhos alcançados com a implantação do sistema de manejo de macrófitas e da geração híbrida propostos neste trabalho.