Um estudo preliminar da piezoeletricidade como fonte renovável de energia aplicada aos pavimentos do Colégio Militar de Fortaleza
DOI:
https://doi.org/10.5020/23180730.2021.11549Resumo
A demanda crescente por energia elétrica na sociedade atual torna o tema universal para o desenvolvimento econômico, social e ambiental. Dessa forma, são necessárias alternativas de produção e geração de energia que possibilitem uma redução de danos ambientais e seja capaz de suprir o sistema. A energia piezoelétrica representa uma excelente alternativa de energia limpa, visto que não depende do clima ou de grandes áreas para sua aplicação. O estudo aqui apresentado visa investigar o potencial e a viabilidade da energia piezoelétrica como uma alternativa de energia limpa para utilização em projetos autossustentáveis de pavimentos. Para isso, foram abordadas as características e propriedades dos materiais piezoelétricos, identificados os benefícios do emprego desse tipo de energia e foram identificados os diversos espaços onde a piezoeletricidade pode ser usada, além de ter sido proposto o seu uso no Colégio Militar de Fortaleza e no Ceará. No intuito da realização de testes físicos, foi elaborado um tapete piezoelétrico, ao qual foi submetido a passagem de alunos e professores do colégio. Foi observado que as células acendiam com uma maior facilidade quanto maior o peso e maior a velocidade utilizada pelo pedestre. Por meio de experimentos com um protótipo de revestimento de tratamento superficial foi possível também verificar a eficiência de células piezoelétricas quando utilizadas para iluminação de lâmpadas leds.
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Referências
ABNT NBR 14746. Microrrevestimentos a frio e lama asfáltica: determinação de perda por abrasão úmida. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2014.
ANTUNES, E. DE G.; SOUSA, M. N; SCHERTEL, M. N., Piso que transforma energia mecânica em eletricidade. EEN99004 – Projeto em Energia III. Engenharia de Energia, UFGRS, 2014.
CIGOGNINI, T. A.; GUIALIS, L.; MALLMANN, A. V. F.; SANTOS, L. G. F. DOS; GONZATTI, S. E. M. Caminho da energia. Revista Destaques Acadêmicos, v. 8, n. 4, p. 327-345, 2016. https://doi.org/10.22410/issn.2176-3070.v8i4a2016.1200
EPE. Balanço Energético Nacional 2019: Ano base 2018. Empresa de Pesquisa Energética, Rio de Janeiro, 2019a.
EPE. Plano Decenal de Expansão de Energia 2029. Ministério de Minas e Energia, Empresa de Pesquisa Energética, Rio de Janeiro, 2019b.
FRANCO, M. P. V. Uma questão de poder: consumo sustentável e suficiência ecológica como discursos alternativos em prol da sustentabilidade. Sociedade & Natureza, v. 31, n. 1, p. 1-22, 2019. http://dx.doi.org/10.14393/sn-v31n1-2019-41072
GOMES, R. L.; CERQUEIRA, A. H.; STRENZEL, G. M. R.; PREREIRA, Y. da C. Mapeamento do potencial solar para microgeração de energia elétrica: o caso da cidade de ilhéus. Sociedade & Natureza, v. 31, n. 1, p. 1-22, 2019. http://dx.doi.org/10.14393/sn-v31n1-2019-42302
GOOGLE MAPS. Colégio Militar de Fortaleza. Disponível em: https://www.google.com.br/maps. Acessado: 20 de fevereiro de 2020.
HELLER, L. F.; BRITO, L. A. T.; JOHNSTON, M. G.; NÚNEZ, W. P. Microgeração de energia em pavimentos: um estudo de caso em uma rodovia em serviço. Estradas, v. 1, n. 24, p. 20-25, 2019.
JASIM, A.; WANG, H.; YESNER, G.; SAFARI, A.; MAHER, A. Optimized design of layered bridge transducer for piezoelectric energy harvesting from roadway. Energy, v. 141, p. 1133-1145, 2017. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.10.005
JIANG, X.; LI, Y.; LI, J.; WANG, J.; YAO, J. Piezoelectric energy harvesting from traffic-induced pavement vibrations. Journal of Renewable and Sustainable, Energy, v. 6, n. 4, p. 043110, 2014. https://doi.org/10.1063/1.4891169
KIM, S.; SHEN, J.; AHAD, M. Piezoelectric-Based Energy Harvesting Technology for Roadway Sustainability. International Journal of Applied Science and Technology, v. 5, p. 20-25, 2015. Disponível em: http://www.ijastnet.com/journals/Vol_5_No_1_February_2015/3.pdf. Acessado: 12 de fevereiro de 2020.
KOKKINOPOULOS, A.; VOKAS, G.; PAPAGEORGAS, P. Energy harvesting implementing embedded piezoelectric generators: the potential for the Attikiodos traffic grid. Energy Procedia, v. 50, p. 1070-1085, 2014. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.06.126
MALMONGE, J. A.; MALMONGE, L. F.; FUZARI, G. C.; MALMONGE, S. M.; SAKAMOTO, W. K. Piezo and dielectric properties of PHB-PZT composite. PolymerComposites, v. 30, p. 1.333-37, 2008. https://doi.org/10.1002/pc.20719
MOTA, B. C. O pavimento como instrumento de geração de energia para o desenvolvimento sustentável de cidades inteligentes. 2019. 103 f. Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
SILVA, R. C. Introdução de um novo coeficiente para análise de desempenho dos tratamentos superficiais a partir dos estudos desenvolvidos nos Estados do Ceará/Brasil e Carolina do Norte. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação, Universidade Federal do Ceará. Fortaleza, 2016.
SILVA, R. C.; BARROSO, S, H. A AND KIM, Y. R. Introdução do coeficiente de uniformidade para avaliação de revestimentos asfálticos do tipo tratamentos superficiais. Revista Transportes, v. 26, n. 1, p. 42-53, 2018. https://doi.org/10.14295/transportes.v26i1.1371
VAN VLACK, L. H. Princípios de Ciência dos Materiais. 1 ed. São Paulo, Edgard Blucher LTDA, 1970.
VILANI, R.; MACHADO, C. S. A questão energética e a consolidação da política ambiental brasileira: caminhando em direção a um desenvolvimento sustentável. Ingepro, Santa Maria, v. 1, p. 47–55, 2009. Disponível em: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/1265. Acessado: 10 de fevereiro de 2020.
XIANG, H. J.; WANG, J. J.; SHI, Z. F.; ZHANG, Z. W. Theoretical analysis of piezoelectric energy harvesting from traffic induced deformation of pavements. Smart Materials and Structures, v. 22, n. 9, pp. 095024, 2013. https://doi.org/10.1088/0964-1726/22/9/095024.
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