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RainCharge – Sistema de Geração de Energia Elétrica Utilizando Gotículas de Água e Materiais Disponíveis no Mercado

Resumo do projeto

As fontes hidrelétricas foram responsáveis por suprir cerca de 70% da demanda energética de 2018 (USP, 2018), demonstrando o potencial da energia advinda da água e fortalecendo o desenvolvimento de outras formas para se aproveitar essa força, como utilizar a energia contida em gotas de chuva. Desse modo, visando aproveitar esse potencial, em 2020 foi desenvolvido o sistema DEG (Gerador de Energia por Gotículas), capaz de gerar energia elétrica com o impacto de gotas em sua superfície. Ademais, em 2021 foi criado o SHS-DEG, para aumentar a eficiência de geração. Contudo, para produzir seus materiais, são utilizadas técnicas complexas, como Sputtering e Reactive Ion Etching, dificultando o acesso a esses sistemas. Em nossos questionamentos, ao tomar contato com essa realidade, surgiu a dúvida se seria possível utilizar outros materiais na fabricação destes tipos de geradores. Dessa forma, essa pesquisa tem como objetivo testar e analisar a diferença de potencial gerada por sistemas baseados no modelo DEG confeccionados com os eletrodos de cobre e de ITO e com os dielétricos FEP e PTFE. Para isso, dividimos a metodologia em quatro etapas: pesquisas bibliográficas, elaboração dos experimentos, execução dos experimentos e análise de dados. A primeira foi caracterizada pela busca de material teórico referente ao DEG, ao SHS-DEG, aos materiais utilizados em sua produção e à teoria por trás de seus funcionamentos. Após isso, iniciamos a elaboração dos experimentos, onde foram realizadas diferentes combinações com os materiais disponíveis no mercado, intercalando os dielétricos e os eletrodos inferiores. Os componentes utilizados foram: uma fita de alumínio, uma fita de PTFE, dois filmes de PTFE com espessuras diferentes e um de FEP, um eletrodo ITO e uma chapa de cobre. O alumínio foi utilizado como eletrodo superior em todas as combinações. Por outro lado, o eletrodo ITO e o cobre foram intercalados entre as montagens, sendo utilizados como eletrodos inferiores. Para cada um deles, alternamos os materiais FEP e PTFE, resultando em oito modelos: filme de PTFE 100µm com ITO (DEG-1) e cobre (DEG-2), fita PTFE 100µm com ITO (DEG-3) e cobre (DEG-4), filme PTFE 30µm com ITO (DEG-5) e cobre (DEG-6), e filme FEP 100µm com ITO (DEG-7) e cobre (DEG-8). Montadas as configurações, iniciamos a etapa de execução, na qual foi utilizado um gotejador para controlar a frequência e a altura de queda das gotas, além de ajustar o ângulo de contato das gotículas com a superfície para 45°. Para analisar os sinais gerados por cada combinação, utilizamos um osciloscópio e um multímetro, ambos digitais. Os resultados obtidos mostraram que os DEG-2, DEG-3, DEG-4 e DEG-6 não apresentaram geração. Além disso, foi observado que o modelo DEG-5 apresentou a maior amplitude e frequência de pulsos, alcançando picos de 5V, o que confirma a nossa primeira hipótese. Assim, concluímos que ocorre geração mesmo com materiais disponíveis no mercado, embora seja desprezível comparada a atingida pelo sistema original. Contudo, acreditamos ser possível melhorar esse resultado. Para isso, pretendemos isolar melhor cada experimento, amplificar o sinal gerado e calcular sua corrente através de métodos integrais. Palavras-chave: DEG, materiais, energia, sistema.

Alunos

João Pedro Lorini Ribeiro
Henrique Colling
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Orientadores

Marcio Leandro Souza Momberger

Instituição

Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha
Novo Hamburgo /
  Novo Hamburgo –  
  RS –
  Brazil

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Lucy Quintana
Lucy Quintana
7 meses atrás

Um trabalho maravilhoso nota 1000

5+
Vera Lucia Araujo Oliveira
Vera Lucia Araujo Oliveira
7 meses atrás

Parabéns pelo trabalho

2+
Ivanete Beatriz kovalski
Ivanete Beatriz kovalski
7 meses atrás

Parabéns pelo trabalho.
Com certeza muito valioso

5+
Micheli Neuhof Renck
Micheli Neuhof Renck
7 meses atrás

Parabéns! Que belo trabalho!

1+
Kauã Machado Carvalho
Kauã Machado Carvalho
7 meses atrás

Ótimo Trabalho!!!! Sucesso !!!!!

2+
Carlos Nath
Carlos Nath
7 meses atrás

Parabéns ótimo trabalho

0
Cristian Bauce
Cristian Bauce
7 meses atrás

Parabéns pelo trabalho

0
Robson Reis
Robson Reis
7 meses atrás

Muito interessante
Excelente trabalho

0
Josy
Josy
7 meses atrás

Parabéns! Trabalho fantástico!!!!

1+
Tortuguita
Tortuguita
7 meses atrás

Adorei o trabalho, meu querido (henrique colling)

0
Sandra
Sandra
7 meses atrás

Excelente projeto, parabéns a esses jovens 👏👏

1+
Marciano Lorini
Marciano Lorini
7 meses atrás

Parabéns meu sobrinho! Projeto sensacional!!! Tenho muito orgulho de você!

0
Cristina Schneider
Cristina Schneider
7 meses atrás

Excelente! Parabéns aos alunos!

0

Alunos

João Pedro Lorini Ribeiro
Henrique Colling
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Orientadores

Marcio Leandro Souza Momberger

Instituição

Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha
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