Dissertação

Hydroenergy recovery in urban water systems: the case study of Alcântara wastewater treatment plant EVALUATED

A recuperação de energia hídrica em sistemas urbanos de águas é atualmente um tema de interesse no sector da água. A geração de energia hidroelétrica em infraestruturas existentes permite não só diminuir os custos operacionais associados ao consumo de energia da rede elétrica, se gerada para autoconsumo, como melhorar o desempenho ambiental da entidade gestora, pela diminuição do consumo de energia produzida a partir de fontes não renováveis. A presente tese incide no estabelecimento e aplicação de uma metodologia para a análise e comparação de soluções de recuperação de energia hídrica em sistemas urbanos de água. Inicia-se com um levantamento do estado atual da energia hidroelétrica a nível mundial e em Portugal, apresentam-se as soluções tecnológicas atualmente disponíveis, assim como as principais etapas para a realização de um estudo prévio de viabilidade económica. Descreve-se a metodologia desenvolvida para estimar a energia produzida em função do caudal e da queda disponíveis e comparar as diferentes soluções tecnológicas para a recuperação de energia. A metodologia é aplicada a um caso de estudo, a ETAR de Alcântara, e é analisada a viabilidade da instalação de três soluções diferentes: uma turbina Kaplan, um parafuso de Arquimedes invertido e uma turbina Crossflow. Para selecionar a melhor alternativa foi realizada uma análise económica considerando vários parâmetros, nomeadamente, o valor atual líquido e o período de retorno do investimento. Embora as a três soluções analisadas sejam tecnicamente viáveis, a melhor solução em termos económicos é a instalação de uma turbina Kaplan de eixo vertical.
Energia hidroelétrica, turbinas hidráulicas, sistemas urbanos de água, estação de tratamento de águas residuais, análise económica.

Julho 6, 2018, 11:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Dídia Isabel Cameira Covas

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado

ORIENTADOR

Laura Sofia Pereira Pinto Monteiro

CERIS - Civil Engineering Research and Innovation for Sustainability

Investigadora Pós-Doutoramento