Projeto de um gerador de energia a partir de um mecanismo de translação e rotação acoplado à um multiplicador de velocidade.

Abstract

A busca por novas fontes de geração de energia de forma sustentável se torna cada vez mais essencial, devido à grande demanda energética e, principalmente, à situação ambiental atual. Diante os problemas ambientais causados pelas fontes não renováveis de energia, há uma demanda crescente por alternativas inovadoras de geração de energia, logo, o presente trabalho busca elaborar o projeto de um gerador de energia a partir de um mecanismo capaz de converter a energia cinética do fluxo de veículos rodoviários, em energia elétrica, sendo assim uma fonte de energia limpa. Foi estabelecida uma metodologia estruturada para a modelagem e análise do mecanismo, utilizando ferramentas computacionais e cálculos analíticos. O dispositivo foi modelado no software SolidWorks utilizando parâmetros de entrada baseados em norma brasileira e, posteriormente, seus componentes foram dimensionados a partir de cálculos analíticos de elementos de máquina abordados na literatura. Após o dimensionamento de todos os componentes do mecanismo, foi realizado uma estimativa da capacidade de geração do dispositivo por cálculos teóricos, baseados nas dimensões dos componentes dimensionados e nos parâmetros definidos por norma, além disso, foram apresentadas variações no fluxo e na velocidade dos veículos que passam sobre o mecanismo, para obter dados mais concretos em relação à essa capacidade. Os resultados sugerem que o dimensionamento dos componentes foi desenvolvido a partir da velocidade máxima de 30 km/h e massa de 1985 kg para os veículos que passam sobre a lombada que possui altura de 100 mm. Foi considerado um fluxo com um intervalo de 3 segundos entre cada veículo que passa sobre a lombada, garantindo que o volante de inércia seja capaz de armazenar a energia necessária para manter o mecanismo em rotação e gerando uma potência máxima de 5,2 kW, que é limitada por ser a potência nominal do gerador selecionado, assim, o mecanismo é capaz de gerar energia desde que os parâmetros de projeto sejam atendidos.