DESENVOLVIMENTO DE UM AEROGERADOR VERTICAL DE PEQUENO PORTE PRODUZIDO POR IMPRESSÃO 3D PARA ANÁLISE DO POTENCIAL EÓLICO EM PALMEIRA DOS ÍNDIOS - AL

Descrição

Nas últimas décadas, a crescente demanda por fontes renováveis de energia tem impulsionado pesquisas voltadas ao aproveitamento sustentável dos recursos naturais, motivada principalmente pela necessidade urgente de mitigar os impactos ambientais causados por combustíveis fósseis. Nesse cenário, a energia eólica se consolida como uma alternativa limpa, renovável e estratégica para a diversificação da matriz energética brasileira. A região Nordeste destaca-se nacionalmente por concentrar cerca de 93% das usinas eólicas do país, impulsionada por regimes de ventos altamente favoráveis. No estado de Alagoas, mapeamentos do potencial eólico indicam velocidades médias de vento promissoras, entre 6,2 m/s e 8,67 m/s, o que sinaliza viabilidade técnica para a implementação de sistemas eólicos de pequeno porte voltados à geração distribuída. Diante dessa oportunidade tecnológica e regional, o presente projeto tem como objetivo geral desenvolver um aerogerador vertical de pequeno porte com componentes estruturais produzidos por impressão 3D, utilizando um motor de passo como gerador elétrico e um circuito retificador para alimentar cargas de baixa potência, visando analisar o potencial eólico na cidade de Palmeira dos Índios - AL. A pesquisa será conduzida em caráter experimental nas dependências do Instituto Federal de Alagoas (IFAL), Campus Palmeira dos Índios, e estruturada em três fases fundamentais. A primeira fase consistirá no aprofundamento teórico em aerodinâmica aplicada e conversão eletromecânica. A segunda fase compreenderá o design e a modelagem tridimensional das hélices no software Fusion, seguida pelo fatiamento e definição de parâmetros no software Ultimaker Cura. A fabricação das pás e dos componentes de suporte será realizada por manufatura aditiva utilizando o filamento polimérico PETG, escolhido por sua elevada estabilidade e resistência à degradação térmica. Para o sistema elétrico, será dimensionado e integrado um motor de passo que operará sob o princípio da tensão regenerativa para realizar a indução eletromagnética. A terceira fase consistirá em um estudo de campo no campus para instalação do protótipo, seguido pela coleta de dados. Com o auxílio de multímetros, serão mensurados os valores máximos de tensão alternada gerada em diferentes condições de vento para o dimensionamento de um circuito retificador de onda completa com filtro capacitivo, convertendo-a em tensão contínua. Por fim, ensaios experimentais com cargas compatíveis determinarão as curvas de corrente, tensão e potência elétrica útil do sistema. Espera-se que o projeto resulte em um protótipo funcional e bem caracterizado, capaz de mapear a viabilidade do potencial eólico local. Além do impacto tecnológico, a proposta visa fomentar a pesquisa em energias renováveis e engenharia de materiais dentro do IFAL, consolidando soluções sustentáveis de baixo custo para o Agreste Alagoano.