I.NANO.WEC
O I.nano.WEC visa desenvolver o primeiro protótipo de bóia marítima integrando sistemas de conversação de energia das ondas de elevada eficiência baseados em nanogeradores triboelétricos. Este projeto pode assim promover a monitorização contínua de variáveis ambientais e atividades humanas em locais oceânicos remotos, permitindo a implantação de sistemas energeticamente autónomos para a aquicultura, sinalização marítima ou mercado offshore. O aparecimento dos nanogeradores triboelétricos (TENGs), uma tecnologia inovadora que pode converter com eficiência a energia das ondas, associada a oscilações de baixa frequência, marca uma rutura com os atuais sistemas de conversão da energia das ondas, baseados em tecnologia fotovoltaica, mais dispendiosa e de baixa eficiência. Neste projeto, é utilizada modelação compósita, combinando simulações numéricas e testes experimentais em tanque de ondas, como base para o desenvolvimento e otimização de um sistema de conversão de energia integrado em bóias marítimas baseadas em materiais triboelétricos. Os TENGs serão desenvolvidos com base em materiais de última geração e técnicas de nanofabricação otimizadas para resistir ao agressivo ambiente do oceano. O efeito triboelétrico está associado à acumulação de cargas estáticas quando dois materiais são friccionados um contra o outro, sendo possível gerar densidades de potência superiores a 500 W/m2. Este valor será ainda aumentado dopando e texturizando à nano escala os materiais triboelétricos. Para aproveitar a energia das ondas, numa fase inicial, será utilizado um protótipo selado construído com base num sistema desenvolvido pela empresa InanoEnergy. Para atingir os objetivos do i.nano.WEC, é necessário caracterizar as condições de agitação marítima offshore e avaliar numericamente vários sistemas alternativos a fim de: (i) estudar o comportamento hidrodinâmico dos dispositivos flutuantes; (ii) analisar os seus sistemas de amarração; (iii) definir o TENG que melhor cumpre os requisitos de geração versus consumo de energia e (iv) estabelecer estratégias de controle. Os modelos dos conceitos mais promissores, construídos a escala reduzida, serão estudados e otimizados em ambiente laboratorial. Para além disso, serão realizados estudos prospetivos sobre aplicações alternativas da tecnologia TENGs nos domínios offshore e costeiros e será desenvolvido um plano de negócios para os segmentos de mercado com o maior potencial (e.g., aquicultura, monitorização do oceano). Os resultados do projeto constituirão um recurso fundamental para o desenvolvimento estratégico da economia marinha e da Zona Económica Exclusiva alargada (ZEE)de Portugal.