Alunos do programa de pós-graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Pará (UFPA) desenvolveram uma turbina a vapor que pode deixar a geração de energia elétrica mais eficiente e segura para comunidades isoladas na Amazônia. Em teste, o dispositivo gerou energia suficiente para abastecer cinco famílias com média de consumo energético mensal entre 100 e 200 kw/h. Por funcionar à base de biomassa, essa tecnologia é também uma fonte de energia limpa. Os resultados estão em artigo publicado na revista “Matéria” na sexta (7).
O equipamento, construído especificamente para o estudo, se trata de um dispositivo mecânico que converte energia térmica, gerada pela queima de biomassa, em vapor pressurizado. O vapor, por sua vez, movimenta lâminas móveis conectadas a geradores elétricos. A tecnologia, segundo Davi Cavalcante, um dos alunos da pós-graduação da UFPA responsável pelo estudo, é comumente usada em indústrias que geram grande quantidade de resíduos orgânicos, como madeireiras. “Mas as turbinas disponíveis no mercado são de grande porte e operam com alta pressão. A que desenvolvemos é bem menor e pode ser facilmente operada pelas comunidades rurais que não têm acesso à rede elétrica convencional”, afirma.
O dispositivo desenvolvido para o estudo da UFPA conta com uma caldeira de dois metros por um de diâmetro e uma turbina de 30 a 50 centímetros. Segundo testes realizados em 2019, o equipamento foi capaz de produzir cerca de 500 watts (W), funcionando a uma baixa pressão e abastecido com 250 quilogramas de biomassa.
Entre os resultados do teste, Cavalcante celebra que o equipamento pode gerar uma quantidade de energia razoável com pouca biomassa. O pesquisador destaca que esta pode ser uma solução para comunidades que atuam na coleta do açaí, que podem usar os caroços da fruta como combustível. Outro benefício da turbina a vapor é que, por funcionar em baixa pressão, ela pode ser manuseada sem a necessidade de acompanhamento especializado por ser considerada uma operação de baixa complexidade.
Em relação ao impacto ambiental, a turbina também é mais vantajosa quando comparada com os geradores a diesel, comumente usados pelas comunidades isoladas da Amazônia. Um dos motivos é que o combustível da turbina é algo que seria descartado como resíduo, além de não gerar poluição pela queima do diesel. Além disso, o dispositivo poderia ser suficiente para abastecer comunidades inteiras. “Para os testes, utilizamos uma quantidade limitada de biomassa e pressão para analisar a estabilidade da turbina. Mas ela seria capaz de produzir energia para comunidades inteiras considerando que as isoladas do Pará têm, em média, 20 a 25 famílias”, relata Cavalcante.
A equipe planeja continuar desenvolvendo a tecnologia. Segundo Cavalcante, os próximos passos envolvem testar microturbinas que podem ser otimizadas para uso individual. “Estamos trabalhando em um projeto de uma turbina não maior do que uma panela, com uma caldeira do tamanho de um botijão de gás que poderia ser instalada para uso de uma só família ou otimizada para mais casas”, explica o pesquisador.
Microturbina (Foto: Divulgação Davi Cavalcante)
DOI: https://www.scielo.br/j/rmat/a/wBfGNHMD6vPrQCgHTYzb3JL/?lang=en