XII Encontro de Iniciação Científica & XI Encontro de Extensão

Ceará: terra da Luz, da Ciência e da Tecnologia

Juazeiro do Norte - CE


ISSN 1984-1876Setembro/2019

Desenvolvimento de piso tátil para geração de energia elétrica com uso de sensores piezoelétricos

Sheila Franciele de Souza1

Herica Alves Salustriano2

Paulo Vinicius Pereira Pinheiro3

Introdução: Com o crescente avanço no desenvolvimento industrial e o desenfreado crescimento populacional, é urgente a demanda por novas fontes de energia alternativas às existentes, ditas fósseis ou não renováveis. As mais comuns são as fontes fotovoltaicas (que fazem uso da luz solar) e as eólicas (que usam as correntes de vento). Para se somar aos modelos existentes, possíveis escolhas de outras fontes (usando materiais ou métodos distintos) destacam-se nesse cenário, como as que usam as correntes marítimas e os biocombustíveis. Ainda pouco explorado nesse mundo são os materiais cerâmicos piezelétricos, que dispõem de um fenômeno bastante útil nesse contexto. Esses materiais, objetos de estudo de muitos pesquisadores por todo o mundo foram descobertos pelos irmãos Curie em 1880. Os mesmos apresentam uma propriedade piezoelétrica que os tornam polarizados quando ocorre uma deformação (pressão) homogênea sobre eles, devido à natureza de sua estrutura cristalina. Além dos encontrados em natureza, como o cristal de quartzo e o de turmalina, existem hoje materiais sintéticos desenvolvidos que são mais eficientes na geração de energia do que os naturais, os chamados PZT. Fazendo uso de tal fenômeno, é possível a geração de energia em diferentes ambientes e situações. O trabalho aqui descrito em resumo visa o desenvolvimento de um sistema de captação de esforços mecânicos, provenientes das passadas dos frequentadores da Faculdade Paraíso do Ceará, para conversão em energia elétrica e sua respectiva conexão à rede pré-existente. O sistema proposto procura atrelar três (03) fatores: a geração de energia limpa e renovável, a sustentabilidade e a economia financeira com custos do uso da energia proveniente da operadora local. Objetivo: Este trabalho tem como objetivo principal utilizar-se de sensores piezoelétricos para gerar uma forma de energia limpa e não fóssil na Faculdade Paraíso do Ceará. Através do aproveitamento da energia mecânica proveniente do fluxo de pessoas em ambientes mais específicos, este projeto objetiva-se também a contribuir economicamente com a instituição mantenedora na redução dos custos e contribuir com a sustentabilidade através da redução do consumo de energia proveniente de geração hidroelétrica. Metodologia: A pesquisa adotou inicialmente o método de revisão bibliográfica, que consiste em uma análise dos sistemas já existentes, no que se refere a métodos alternativo e limpos de geração de energia elétrica. Observando o grande fluxo de pessoas, que diariamente passam pelas catracas da instituição de ensino (FAP-CE), como também a grande demanda de energia elétrica. Foi identificada a possibilidade de aproveitar esse fluxo de pessoas, e implementar uma forma de geração de eletricidade, tendo como fonte as passadas de cada indivíduo, por meio de materiais PZTs. A partir dessa análise, iniciam-se uma segunda etapa de procedimentos metodológicos: o desenvolvimento do sistema. As etapas são descritas como na sequência: caracterização dos materiais cerâmicos do tipo PZT, levantamento de tecnologias usando sensores PZT, análise de sistemas semelhantes, cálculo da previsão de captação de energia, avaliação econômica, desenvolvimento do sistema de captação de energia, desenvolvimento do sistema de interligação com a rede pré-existente, implementação do sistema e testes de campo. Conclusão: O trabalho encontra-se atualmente na etapa de cálculo de previsão de captação de energia. Os resultados preliminares se mostram bastante promissores, dado que o custo dos componentes e dos sensores é relativamente baixo. Na sequência será realizada análise econômica de viabilidade, onde o custo do sistema será comparado ao custo de geração e o cálculo do payback será realizado. As etapas seguintes tratam do desenvolvimento e implementação do sistema. Espera-se que as etapas finais do projeto aconteçam até o final do período de 2020.2.

Palavras-Chave: sensores piezoelétricos, piso tátil, sustentabilidade

  1. Autor, Graduação (Cursando), FACULDADE PARAÍSO DO CEARÁ - FAP
  2. Co-autor, Graduação (Cursando), FACULDADE PARAÍSO DO CEARÁ - FAP
  3. Orientador, Doutorado (Concluído), UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ - UFC