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O crescimento progressivo da actividade dos portos marítimos traz consigo muitos desafios, nomeadamente o aumento do consumo de energia e da poluição. A implementação de conversores de energia renovável nos portos marítimos, como os conversores de energia das ondas (WEC), permite preparar estas importantes infra-estruturas para o futuro, assegurando desenvolvimentos sustentáveis e amigos do ambiente. Os quebra-mares portuários são estruturas concebidas para resistir à acção das ondas e para promover a dissipação da energia das ondas à entrada do porto, permitindo a criação de condições abrigadas para as actividades portuárias. Devido à sua habitual elevada exposição às ondas oceânicas, estas estruturas têm um elevado potencial para a implementação dos CME. Esta nova abordagem melhora a relação custo-eficácia dos quebra-mares. A maioria das aplicações baseiam-se na coluna de água oscilante (Ilha do Pico, PT, e Mutriku, SP, aproximando-se do TRL8) ou no princípio da sobreposição (por exemplo, SSG no TRL3/4 ou abaixo). Contudo, nenhum destes dispositivos está instalado ou foi concebido para ser integrado num quebra-mar de um grande porto. De facto, o principal objectivo dos dispositivos já instalados era validar a sua implementação em condições realistas e, por essa razão, falta-lhes uma concepção integrada e com múltiplas finalidades, destinada a maximizar a eficiência tecnológica, a produção de energia e a fiabilidade a longo prazo, reduzindo simultaneamente os impactos visuais e os custos globais de construção. Além disso, não exploram a possibilidade de combinar diferentes tecnologias para aproveitar a energia das ondas. A integração de conceitos de elevado potencial, já comprovado de sobreposição (TRL3) em quebra-mares de grandes portos será estudada através de modelação física e numérica, utilizando modelos “onda-a-fio”. A fim de melhorar o desempenho global do sistema, serão analisados sistemas híbridos que combinem o galgamento com outros princípios de trabalho, juntamente com o armazenamento de energia, para explorar o potencial desta abordagem original. Os estudos de caso, com diferentes características e exposições a ondas, permitirão conceber soluções específicas para cada local, combinando a captação de energia das ondas e a protecção portuária, considerando as condições locais e as necessidades energéticas de toda a infra-estrutura portuária e actividades associadas. Para atingir este objectivo, é necessário caracterizar: (i) as condições das ondas offshore, (ii) as condições das ondas ao pé do quebra-mar (dentro e fora do porto), (iii) a energia das ondas em frente do CME. Como locais de estudo de casos, são sugeridos o Porto de Leixões (Porto, Portugal) e o Porto de Taliarte (Gran Canaria, Espanha). Depois, um conceito será modelado física e numericamente a fim de: (i) estudar o seu comportamento hidrodinâmico, (ii) definir a melhor concepção para as fundações, (iii) combinar diferentes abordagens de aproveitamento da energia das ondas, (iv) definir qual a TDP que melhor se adapta à geração de energia, (v) estabelecer estratégias de controlo a aplicar, (vi) explorar a integração de sistemas de armazenamento e, finalmente, (vii) medir tanto a eficácia como a eficiência, tendo em conta os Princípios Lean através da aplicação da ferramenta Lean Design-for-Excellence (LDfX). Todas as actividades científicas serão publicadas em revistas revisadas por pares e apresentadas em conferências internacionais. No início do projecto o TRL será 3 e no final do projecto esperamos alcançar o TRL 4-5 com o conjunto completo de testes laboratoriais do modelo de escala reduzida.

Referência

OCEANERA/0004/2016

Data início

2017 - 01

Data de conclusão prevista

2019 - 06

Instituição Financiadora

FCT - Fundação para a Ciência e Tecnologia

Programa

European Research Area networks

Orçamento Global

91.742,26 €

Ligação

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