Piezoeletricidade

• O Brasil tem 87% de sua energia proveniente de fontes renováveis, enquanto que no resto do mundo a média é de 18%;

• Com o grande aumento da globalização mundial a utilização de energia renovável vem crescendo;

Resultados e Discussão

• Equipamento de fonte energética limpa e renovável.
• Capacidade de transformação de energia mecânica em energia elétrica.
• Tecnologia dependente de maiores investimentos para evolução.
• Alto potencial evolutivo.
• Aplicações ilimitadas.
• Fácil construtividade.

Conclusão

• Pode-se perceber a importância do estudo dos materiais piezoelétricos, pois podem apresentar um futuro promissor do ponto de vista ambiental;

• Entretanto, do ponto de vista econômico, o estudo da instalação da piezoeletricidade não foi viável.

Referências

Erturk A. and Inman D. J., “Piezoelectric energy harvesting”, John Wiley & Sons, 2011.

Roundy, S. On the effectiveness of vibration-based energy harvesting, Journal of intelligent Material

Systems and Structures, v.16, p.809-823, 2005.

Swallow, L.M.; Luo, J.K; Siores E.; Pat, I.; Dodds, D. A piezoelectric fiber composite based energy harvesting device for potential wearable applications. Smart Materials and Structure, Bristol, v.17, n.2, p.1-7, 2008.

Tang, L.; Yang, Y.; Soh, C. Improving functionality of vibration energy harvesters using magnets, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, v.23(13), p.1433-1449, 2012.

Galayko, D.; Pizarro, R.; Basset, P.; Paracha, A.M.; Amendola, G. MAS modeling of controlled switch for design optimization of capacitive vibration energy harvester, In: Behavioral Modeling and Simulation Workshop – BMAS, San Jose, CA, IEEE International, pp. 115 – 120, 2007.

ALBRIGHT, F.J.; ANNALA, J.. Practical Aspects of Dynamic Verification of Extensometers: Part I – The Concepts. Journal of Testing and Evaluation- JTEVA, v. 22, p. 53-56, 1994.

ALVES FILHO, A.. Elementos finitos: A Base da Tecnologia CAE / Análise Dinâmica. SãoPaulo: Editora Érica,. 2005.

CHAVES, Rogério. Brasileiro Trabalha 11 horas no mês para pagar conta de luz. Disponível em: <https://oglobo.globo.com/economia/petroleo-e-energia/brasileiro-trabalha-11-horas-no-mes-so-para-pagar-conta-de-luz-19157066>. Acesso em 03 de out. de 2017.

FERNANDES, Luis. “Tendências Globais em Energia Renovável para ficar de olho”. Disponível em: <https://exame.abril.com.br/economia/7-tendencias-globais-em-energia-renovavel-para-ficar-de-olho/>. Acesso em 03 de out. de 2017.

Objetivo Geral

O projeto consiste em estudar, pesquisar, desenvolver e construir um piso piezoelétrico, capaz de gerar energia elétrica de forma sustentável, para ser aplicado no Hall de entrada do Centro Universitário Una - Campus Aímores

Montagem

As placas são compostas por uma base de madeira de 30x30 e 36 pastilhas piezoeléctricas em um circuito em série, sobre isso uma tira de espuma de 30x30 e uma outra camada de madeira mais fina com a mesma medida. Portanto ao ser pressionada a espuma entra em contato com as pastilhas que transformam a energia mecânica em elétrica.

Pastilhas Piezoelétricas

O Transdutor Piezoelétrico, também conhecido como Pastilha Piezoelétrica, trata-se de um tipo de sensor capaz de detectar toques e vibrações, utilizando as informações da sua tensão de saída.

Imagem 3 – Pastilhas (Transdutor) Piezoeletrico

Fonte: Elaboarado pelos autores.

Circuito

Imagem 02: Montagem do Protótipo, placa piezoeletrica

Fonte: Elaborado pelos autores

Imagem4– Placa montadada com circuito de pastilhas piezoelétricas

Fonte: Elaboarado pelos autores.

Imagem 01: Croqui do local de instação dos pisos piezoeletricos

Fonte: Elaborado pelos autores

APLICAÇÃO

Objetivos específicos

• Apontar a quantidade de energia gerada com este sistema ;

CENTRO UNIVERSITÁRIO - UNA

Instituto Politécnico

Projeto Integrado - 3A

Imagem 05: Catracas do Hall de entrada do Centro Universitário Una - Campus Aimores

Fonte: Elaborado pelos autores.

• Verificar os custos de implantação;

FUNCIONAMENTO

• Demostrar o funcionamento do efeito piezoelétrico;

Vídeo do funcionamento do protótipo

• Fornecer dados ao mercado quanto a utilização desta tecnologia.

Justificativa

APLICAÇÃO

• Demonstrar que diversos ambientes podem ser autossustentáveis;

.

• Locais com grande circulação de pessoas e veículos devem ser estudados, pois podem apresentar uma fonte de energia em potencial.

Autores:

Imagem 06: Croqui do Hall de entrada do Centro Universitário Una - Campus Aimores

Fonte: Elaborado pelos autores

PESQUISA SOBRE O TEMA

Metodologia

• Barbara Gonçalves da Silva- Engenharia Civil
• Bruno Morais de Oliveira - Engenharia da Computação
• Hugo Leonardo Medeiros Cardoso - Engenharia Elétrica
• Igor Henrique dos Santos Anjos - Engenharia Civil
• Isabela Cristina Moreira de Carvalho - Engenharia Química
• Jessica Pâmella de Sousa Camargos - Engenharia Civil
• Marcelo Henrique Rodrigues Pereira - Engenharia Elétrica
• Pedro Henrique Medeiros - Engenharia de Produção
• Yuri Aleixo Neiva - Engenharia Civil

• Professor Orientador: Mario Sergio Caldas Teixeira

• Este trabalho é classificado como pesquisa exploratória;

• Envolve mostrar a viabilidade do sistema piezoelétrico através de levantamento bibliográfico, pesquisa e testes em campo.

Montagem e Aplicação

Análise de viabilidade:

Resistência do material

Número de pessoas

Cálculo da área a ser instalada

• Cada piso mede aproximadamente 30x30cm,

• Segundo a coordenação do Centro Universitário Una-Campus Aimores, circulam a noite aproximadamente 4000 pessoas por dia.

• O titanato zirconato de chumbo é capaz de suportar pressão de 70MPa e temperaturas de até 360º.

• A área de instalação dos pisos medem aproximadamente 150 m²

• Serão colocados X pisos piezoelétricos a cada X m², utilizando portanto 1667 unidades de pisos no total.

CALCULO PISO

Cálculo da quantidade de energia gerada

Cálculo da energia convencional utilizada

atualmente

• Cada sensor gera aproximadamente Xv de tensão e corrente de X A;

• Após uma pesquisa de campo conseguimos dados da quantidade de energia gasta no Campus;

• As X pessoas são capazes de gerar X milhões de volts por dia;

• De acordo com os dados coletados a unidade consome XXkwh, o valor cobrado pela CEMIG pela iluminação é R$X/kwh;

• A produção total de tensão por dia será de aproximadamente X de volts

• Gasto total R$XX por dia.

• Utilizando as fórmulas acima, descobrimos que o sistema piezoelétrico será capaz de gerar Xw de potencia por dia o que seria capaz de abastecer X lâmpadas durante Xh. E com isso teriamos uma econômia de R$X

ÍNDICE

Planilha de Viabilidade

• Introdução
• Problema de Pesquisa
• Objetivos
• Metodologia
• Análise de Viabilidade
• Resultados e Discussão
• Conclusão
• Referências

Problema de Pesquisa

Considerando a importância de alternativas sustentáveis para a geração de energia, como gerar energia de maneira sustentável a fim de reduzir o consumo da energia elétrica convencional?

Contextualização do problema: ???

O que é Piezoeletricidade?

Introdução

. Piezoeletricidade é a capacidade de alguns cristais gerarem tensão elétrica por resposta a uma pressão mecânica.

Locais que utilizam a tecnologia

Figura 4 – Esquema de funcionamento das pastilhas

Fonte: http://artesmedicas.com/piezoeletricidade.htm

Figura 5: Pista de dança do Bar Surya, no bairro de King's Cross, em Londres

Fonte: http://www.ufrgs.br/projenergia3/PISO QUE TRANSFORMA ENERGIA MECÂNICA EM ELETRICIDADE

Figura 6:Club Watt, em Roterdã, na Holanda

Fonte: http://www.ufrgs.br/projenergia3/PISO QUE TRANSFORMA ENERGIA MECÂNICA EM ELETRICIDADE

Figura 7: No Japão, a empresa Soundpower instalou sistemas piezoelétricos no piso de duas estações de trem de Tóquio, por onde passam cerca de 2,4 milhões de pessoas por semana.

Fonte: http://www.portaldascuriosidades.com/ELETROCURIOSO

• Crise Energética

No Brasil, mais de 90% da energia é produzida nas hidrelétricas, estas dependem de água em níveis adequados em seus reservatórios para gerar energia.

A má distribuição da água, desmatamento, desperdício e conflitos de uso são alguns dos problemas que tornam a escassez de água

OBRIGADO PELA ATENÇÃO!!

Figura 1 – Média do nível de reservatórios de água no Brasil.

Fonte: http://fontes-de-energia.info/ FONTE DE ENERGIA

• Fontes Renovavéis

• Economia

A tarifa de energia brasileira não é a mais cara do mundo, mas é a que mais pesa no bolso do consumidor. A constatação é de uma pesquisa do Centro Técnico Científico da PUC-Rio.O estudo considerou o preço da energia em relação ao salário mínimo praticado em oito países: quatro da Europa e quatro da América Latina. No Brasil, 17% do ganho mensal – de R$ 880 – acaba comprometido pela conta de luz. O país ocupa o primeiro lugar no ranking, seguido do Chile e Peru (ambos com 9,8%), Portugal (8,1%), Colômbia (7,1%), Espanha (5%), França (2%) e Reino Unido (1,5%).

Figura 3 – Economia na conta de Luz

Fonte://economia.uol.com.br/.../a-alta-na-conta-de-luz-pesou-no-bolso

Figura 2 – Gerando evolução e diversidade.

Fonte: SIGEL, Banco de Informações de Geração

PIEZOELETRICIDADE PRESSÃO QUE GERA ENERGIA