Influência de painéis fotovoltaicos na dinâmica de ondas internas em lagos e reservatórios

Código

XXV-SBRH0627

Autores

Karollyn Larissa de Quadros, Erika Mariellen Ferreira, Cristovão Vicente Scapulatempo Fernandes, Tobias Bernward Bleninger, RAFAEL DE CARVALHO BUENO

Tema

STE16 - Mecânica dos Fluidos Ambiental e Limnologia Física

Resumo

Usinas fotovoltaicas flutuantes estão sendo implementadas em lagos e reservatórios visando a redução da evaporação e geração de energia elétrica. Contudo, pouco se sabe sobre seus impactos na hidrodinâmica dos corpos d?água, principalmente relacionados a ondas internas, um fenômeno físico importante para a gestão adequada dos recursos hídricos, sendo capazes de influenciar a qualidade da água e a conservação da biodiversidade aquática. Este estudo apresenta uma análise, realizada através de um modelo hidrodinâmico tridimensional, dos efeitos de painéis fotovoltaicos flutuantes na geração de ondas internas em um reservatório simplificado com diferentes porções cobertas por painéis (20%, 38% e 56%). O reservatório foi modelado com geometria prismática e retangular com estratificação em duas camadas, perfil térmico semelhante a muitos reservatórios e lagos. Os resultados mostraram que a presença dos painéis reduz a amplitude das ondas internas, diminuindo a mistura no metalímnio. Com 56% de área coberta, a energia do vento transferida para as ondas foi reduzida em 33%. Embora ondas de maior amplitude apresentaram decaimento mais acentuado, corroborando com estudos anteriores, para o primeiro ciclo de onda os cenários com maior painel apresentaram decaimento mais elevado. A análise demonstra que a presença de painéis induz uma descontinuidade do vento, gerando, não apenas ondas estacionárias, mas também ondas propagantes, o que acarreta em um aumento da dissipação da energia das seichas internas.