Holedeck: sistema de laje inovador que economiza 55% mais concreto que o tradicional

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Já ouviu falar no Holedeck? Que tal optar por algo além do tradicional? Todo engenheiro sabe que escolher os melhores materiais é primordial na hora de construir. Qualquer problema sério é inadmissível em um projeto, que deve ser seguro do início ao fim – além de durar muito tempo.

Mas será que dá para economizar com opções resistentes e duráveis, tão eficientes quanto o tradicional? Com certeza! É o caso do Holedeck, um sistema de laje inovador que gasta 55% menos de concreto que aquele usado há tempos nas construções. Incrível, não é?

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Como funciona o Holedeck?

O Holedeck é um sistema de lajes grelhadas e finas criado pelo empresário espanhol Alberto Alarcón. Com duas espessuras diferentes de telhas – 300 e 450 milímetros -, é bem completo e acomoda sistema de iluminação, dutos e outros equipamentos mecânicos em torno de sua estrutura.

Segundo o responsável, ele usa uma forma inovadora que pode ser considerada essencialmente uma atualização do tradicional sistema de grade, ou seja, uma ideia de otimizar e gastar menos nas construções. Seu formato modular permite a criação de aberturas no topo da laje, fazendo com que os sistemas mecânicos sejam ligados verticalmente e favorecendo ainda o desempenho acústico do ambiente.

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Considerado sustentável e menos agressivo, é ideal para edifícios altos. Mas sua característica principal é o fato de gastar menos da metade do que um sistema tradicional: até 55% de economia, segundo testes realizados pela empresa de Alarcón. Além disso, o sistema tem uma manutenção mais fácil, com limpeza frequente e mais eficaz – um problema do método antigo.

Os resultados são tão impressionantes que o projeto foi até premiado no CTBU 2015 na categoria Inovação. De acordo com especialistas, o Holedeck deverá ser visto nas construções por aqui em breve. É bacana quando as pessoas encontram alternativas incríveis e satisfatórias para melhorar os projetos, não é?

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Fonte:

Blog da Engenharia

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Cimento fosforescente é criado no México

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Uma equipa de investigadores comandada pelo professor José Carlos Rubioda, da Faculdade de Engenharia Civil da Universidade Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, no México (UMSNH), desenvolveu um novo tipo de material de matriz cimentícia com propriedades fosforescentes. O betão fabricado com este novo cimento é capaz de absorver luz solar e pode ser utilizado na iluminação sustentável de edifícios, na sinalização de ruas e estradas, além de servir como efeito decorativo em ambientes internos e externos.

Para tal os engenheiros mexicanos alteraram a microestrutura do cimento de forma a reduzir a opacidade natural inerente à aplicação deste material, o que possibilita a entrada de luz solar para o interior dos elementos de betão, durante o dia, e a emissão artificial de luz, por processos de fotoluminescência, durante o período noturno.

Um dos maiores desafios dos investigadores na sintetização deste novo material foi a manutenção da durabilidade e características de trabalhabilidade do cimento original. Ao contrário dos materiais poliméricos fotoluminescentes, o betão fabricado com o cimento fosforescente é capaz de resistir à ação da radiação ultravioleta sem se deteriorar prematuramente ao longo do tempo. Dessa forma, sendo capaz de manter o seu desempenho mecânico por um período similar ao do betão corrente.

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O desenvolvimento de um cimento com propriedades óticas alteradas, que permitisse a transmissão e reflexão da luz teve por base processos químicos orgânicos.
De acordo com os investigadores, o processo passa pela promoção da policondensação com elementos de sílica, resíduos industriais, hidróxido de sódio e potássio e água.

O processo de produção deste cimento geopolimérico realiza-se à temperatura ambiente, não requerendo o uso de altos fornos, o que implica a geração de uma pegada ecológica muito mais baixa que a associada aos mecanismos de fabrico do cimento Portland corrente ou à sintetização de plásticos fosforescentes.

A aplicabilidade deste cimento fotoluminescente sustentável é muito ampla, podendo ser utilizada em compartimentos interiores (com as óbvias condicionantes deste tipo de espaço) e fachadas de edifícios, parques de estacionamento e na sinalização rodoviária, entre muitos outros.

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Depois de exposto à luz solar durante o período diurno, o betão fabricado com o novo cimento pode gerar luz durante 12 horas, um período mais do que suficiente para que a sua aplicação seja prática e possa trazer benefícios imediatos à indústria da construção.

Fontes

Engenharia Civil

Instituto de Engenharia

Chuvas: problemas e soluções

O PROBLEMA

Como se sabe, as enchentes urbanas são causadas principalmente pela incapacidade das cidades em reter as águas provenientes da chuva.Essa incapacidade é ocasionada pelo fato de que a impermeabilização generalizada da superfície dos centro urbanos faz com que sejam lançados sobre o sistema de drenagem crescentes volumes de água, e esse sistema não lhes consegue dar a devida vazão. Acresça-se a isso o fato de que o excesso de córregos canalizados e o intenso assoreamento por sedimentos, lixo e entulho que atinge todo o sistema de drenagem urbana só fazem agravar esse problema.

O sistema de drenagem é o principal meio de escoamento de água da chuva. Sem um bom sistema de drenagem, as chuvas podem causar sérios danos à população. Alagamentos, enxurradas, aumento da transmissão de doenças e perdas materiais.

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Segundo informou o engenheiro civil e professor do Instituto Militar de Engenharia (IME), Francisco José d’ Almeida Diogo, as autoridades brasileiras não têm a verdadeira dimensão dos problemas causados pelas chuvas. “Dizemos que o Brasil é abençoado por não ter terremoto e vulcão, mas às vezes os danos das chuvas são até maiores”, afirmou. Além disso, Francisco Diogo frisou a deficiência dos investimentos na área de drenagem no Brasil. “Apenas 13% das verbas destinadas à prevenção de catástrofes relacionadas às chuvas foram utilizadas. Isso é decorrente da burocracia que exige projetos detalhados, mas não disponibiliza técnicos para os municípios fazerem os projetos”, afirmou.

AS SOLUÇÕES

Como forma de amenizar esse problema, existem diversos dispositivos que visam o aumento da retenção das águas da chuva (aumento da infiltração), como calçadas e sarjetas drenantes, pátios e estacionamentos drenantes, valetas, trincheiras e poços drenantes, reservatórios para acumulação de águas de chuva, multiplicação dos bosques florestados na cidade etc. Todos essas alternativas são válidas e devem ser adotados, já que será o somatório de seus resultados que propiciará os resultados hidrológicos esperados. Porém, dentre várias alternativas, os reservatórios de acumulação destacam-se por sua capacidade de rápida resposta hidrológica.

Em uma cidade devem ser consideradas, por exemplo, a existência de diferentes permeabilidades naturais dos solos, de diferentes graus de compactação desses solos, a existência de lajes superiores de garagens subterrâneas a baixa profundidade, ou seja, diversos fatores que implicam em consideráveis reduções do volume de água realmente retido e infiltrado.

COMBATE À EROSÃO

“De imediato, é necessário que se faça uma redução máxima do assoreamento das drenagens naturais. Para isso, é preciso que seja mais rigoroso e extensivo o combate à erosão do solo e ao lançamento irregular de lixo urbano e entulho de construção civil”, diz Álvaro Rodrigues dos Santos, geólogo e ex-diretor de Planejamento e Gestão do Instituto de Pesquisa e Tecnologia (IPT). Segundo Santos, na região metropolitana de São Paulo, a perda média de solos por erosão está estimada entre 10 a 15 toneladas de solo por hectare, ao ano. Ele explica que o resultado são 3.570.000 m³/ano de sedimentos, o correspondente a 250 mil caminhões.

COMBATE À IMPERMEABILIZAÇÃO

Os centro urbanos desenvolveram-se sob a cultura da impermeabilização. É preciso recuperar a capacidade de infiltração e retenção de águas pluviais em toda a área urbanizada, completa Santos. O geólogo cita a criação de reservatórios domésticos e empresariais, assim como a ampliação de áreas verdes nas cidades. Outra alternativa para atingir esse objetivo é o uso de materiais mais permeáveis, como por exemplo o uso de um concreto mais poroso na pavimentação do solo. Cada centímetro que se impermeabiliza tem reflexo no escoamento da água e na consequente cheia de rios e inundações.

OS RESERVATÓRIOS

Como o geólogo Álvaro Santos afirmou, uma alternativa para essa problemática são os reservatórios de acumulação domésticos e empresariais. Esses reservatórios são muito mais eficiente no objetivo de combater as enchentes do que simplesmente desobstruir alguns córregos. Esses dispositivos de acumulação imediata de águas da chuva visam não só o acúmulo de água, mas também o seu acesso aos lençóis subterrâneos. Em sua aplicação, determinadas parcelas da água retida infiltrarão no solo com o objetivo de abastecer o já escasso lençol freático urbano.

Partindo dessa premissa, engenheiros civis da Universidade de Brasília (UnB) desenvolveram um projeto amplo de estudo e elaboração de uso eficiente da água da chuva. Esse projeto visa, entre outros objetivos, elaborar metodologias que possam ser usadas pela construção civil para impedir o acúmulo excessivo de água nas cidades. O projeto “Estruturas de infiltração da água da chuva como meio de prevenção de inundações e erosões” originou duas cartilhas educativas, uma sobre erosão e a outra sobre infiltração. No material, são apresentadas várias soluções que podem ser adotadas em casas, prédios, condomínios e cidades, em certos casos utilizando até recursos simples como: garrafas PET, brita, areia e tubos. (veja abaixo).

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Autor: Esaú Lopes

Fontes:

Instituto de Engenharia

IBDA

Último Segundo

Tecnologia do MIT promete eliminar semáforos em cruzamentos

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Investigadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), do Instituto Suíço de Tecnologia (ETHZ) e do Conselho Nacional Italiano de Pesquisa (CNR) juntaram-se para desenvolver a nova geração de sistemas de controlo de tráfego em interseções rodoviárias, que promete acabar com os cruzamentos semaforizados.

O novo sistema chamado “Light Traffic” assume a transição, num futuro próximo, para o uso de veículos, parcial ou totalmente, autônomos, dotados de tecnologia que permita a comunicação inter-veicular e sensores que possibilitem a manutenção de distâncias seguras, eliminando a necessidade de abrandamentos ou paradas em interseções.

De acordo com o Senseable City Lab do MIT, o sistema funciona de maneira similar à forma como é efetuada a gestão de slots aeroportuários. Assim que um veículo se aproxima da interseção, os equipamentos de comunicação sem fios assinalam, automaticamente, a sua presença ao sistema central de gestão de tráfego, requerendo o acesso à interseção.

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A cada veículo autônomo que se aproxima da interseção é atribuído um intervalo de tempo individualizado para o atravessamento. Isto elimina, teoricamente, a necessidade de parada e minimiza os abrandamentos repentinos, bem como os ciclos de “pára-arranca”, que têm um efeito devastador no que diz respeito ao desgaste mecânico, consumo de combustível e emissão de gases poluentes.

De acordo com os investigadores, a tecnologia permite também duplicar a capacidade máxima de uma interseção, no que diz respeito ao número de veículos que a podem atravessar num determinado espaço de tempo.

Embora o sistema tenha por base a circulação rodoviária, pode ser facilmente adaptado para integrar novos estratos funcionais, coordenando o tráfego automóvel com os fluxos pedonais e cicloviários.

Fonte:

engenhariacivil.com

 

Brasil inaugura primeira usina solar flutuante do mundo em lago de hidrelétrica

O Brasil está implantando agora o seu primeiro projeto piloto de exploração de energia solar em lagos de usinas hidrelétricas, com o uso de flutuadores. Segundo o Ministério de Minas e Energia, a iniciativa já foi implementada em outros países, mas em reservatórios comuns de água. No caso do Brasil, a engenharia será utilizada nos lagos das hidrelétricas, permitindo aproveitar as sub-estações e as linhas de transmissão das usinas, além da lâmina d’água dos reservatórios, evitando desapropriação de terras.

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No dia 4 de março, na usina na usina de Balbina, no Amazonas, foi apresentado um protótipo com cerca de 60 m² de área, para que se pudesse ter uma visualização do sistema. Posteriormente, serão aprofundados os estudos da área dos lagos para a sua ampliação, já que na primeira fase terá capacidade de 1 Megawatt Pico (MWp), equivalente à produção de 1 MW no momento de maior insolação e a previsão é que em outubro de 2017 a potência seja ampliada para 5 MW, o que é suficiente para abastecer, por exemplo, 9 mil casas.

O ministro Eduardo Braga, do PMDB, explica que o projeto de geração híbrida utiliza a capacidade dos reservatórios e a infraestrutura de hidrelétricas brasileiras, principalmente, as que estão com baixa capacidade de geração de energia, como é o caso de Balbina. “Aqui em Balbina é um caso bastante típico porque nós temos uma subestação que poderia estar transmitindo algo como 250 MW. Hoje, usa apenas 50 MW. Portanto, há 200 MW de ociosidade, que vamos poder suplementar com energia solar, com custo muito reduzido, fazendo com que tenhamos eficiência energética, segurança energética, melhor gestão hídrica dentro dos nossos reservatórios e ao mesmo tempo baratear a energia para que a tarifa de energia elétrica seja mais barata em nosso país”, afirmou.

“Balbina é a pior usina hidrelétrica já construída no Brasil, e talvez seja também o maior crime ambiental da nossa história. Portanto, não basta o ministério ‘solarizar’ Balbina ou outras hidrelétricas na Amazônia para tornar a existência dessas usinas menos nocivas para a atmosfera e para a sociedade também” diz Ciro Campos, do Instituto Socioambiental (ISA) que, no entanto, considera positiva a iniciativa deste projeto piloto para o desenvolvimento do uso de energia solar para o país.

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A pesquisa vai analisar o grau de eficiência da interação de uma usina solar, em conjunto com a operação de usinas hidrelétricas, e a influência no ecossistema dos reservatórios. Após os estudos, de acordo com Eduardo Braga, a expectativa é que a geração de energia solar seja de 300 MW, podendo abastecer 540 mil residências, mais do que seria capaz de gerar a substação de Balbina onde o projeto está instalado. “É preciso fazer vários estudos, e nós esperamos, terminados esses estudos, poder começar os leilões de energia, de reservas com flutuadores dentro dos nossos reservatórios, e aí teremos capacidade muito grande no Brasil, porque o país possui inúmeras hidrelétricas com espaço para coletar energia solar nos seus reservatórios”, explicou o ministro.

De acordo com o presidente da Eletrobras, José da Costa Carvalho Neto, a tendência é que o país amplie a geração de energia solar, o que pode refletir futuramente na redução da conta de luz. Mas ressaltou que não dá para avaliar a queda percentual, pois ainda não se sabe quanto será o custo da energia solar. Mas adiantou que será uma “redução substancial”.

Outro instalação piloto semelhante está prevista para a Hidrelétrica de Sobradinho, na Bahia. Nos dois empreendimentos piloto, que devem entrar em operação em janeiro de 2019, a Eletronorte e a Chesf investirão cerca de R$ 100 milhões.

Fonte:

Infraestrutura Urbana

Greenme

Agência Brasil

 

Projetando edifícios de madeira mais altos através de sistemas construtivos híbridos

Engenheiros da Universidade do Alabama (UA), nos EUA, estão a desenvolver novas formas de aumentar a estabilidade de estruturas de madeira. O estudo tem como principais objetivos abolir os limites atuais no que diz respeito à altura máxima de edifícios construídos com madeira e melhorar o seu comportamento sísmico.

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Em particular, a equipa da UA envolvida no projeto, está a investigar a combinação do sistema LiFS (Light Wood Frame System), extremamente popular nos EUA, com o uso de elementos de madeira laminada colada cruzada (CLT).
Pela sua capacidade inata de resistir às ações dinâmicas atuantes durante um sismo, a madeira laminada colada cruzada é um fator determinante na condução do estudo a bom porto.

De forma a aproveitar o enorme know-how dos projetistas norte-americanos no que diz respeito à construção com recurso ao LiFS, os investigadores propõem o desenvolvimento de um sistema estrutural híbrido, denominado CLT-LiFS, que recorre a “tendões” pós-tensionados e a dispositivos de dissipação de energia do tipo “rocking wall” em CLT, compatibilizados e integrados, de forma otimizada, com o LiFS.

Nesse âmbito, os investigadores estão a trabalhar na validação experimental dos modelos analíticos comportamentais do CLT para edifícios de grande altura e diferentes condições ambientais, no uso de conceitos de fiabilidade na avaliação do desempenho do sistema construtivo, quantificação experimental do impacto de sistemas secundários no comportamento de edifícios de grande altura e no desenvolvimento de ligações entre o CLT-LiFS e sistemas secundários.

Os primeiros ensaios realizados no Laboratório de Estruturas de Grande Escala daquela instituição, mostram um incremento significativo no desempenho sísmico e uma redução efetiva dos danos estruturais.

O estudo, que é financiado pela Fundação Nacional de Ciências, prolongar-se-á até ao final de 2018.

Referências: Universidade do Alabama | Imagens (adaptadas): via Universidade do Alabama/UK Progressive

Disponível em: Engenhariacivil.com

Construção do Porto de Khalifa em Abu Dhabi

aaa A Direção de Portos de Abu Dhabi (ADPC) divulgou um pequeno filme do processo de construção do porto de águas profundas de Khalifa. Esta infraestrutura portuária, uma das maiores do Médio Oriente demorou 4 anos a ser executada, tendo aberto ao tráfego marítimo em 2012. O projeto, que constitui ainda hoje, um dos maiores feitos da Engenharia Civil no Médio Oriente, implicou a movimentação de vários milhões de metros cúbicos de terras para a construção de uma ilha artificial.

A ilha-porto tem 2.7 quilómetros quadrados de área e situa-se a cerca de 5 quilómetros do continente.
A operação no Porto de Khalifa é uma das poucas na região a ser parcialmente automatizada, com recurso a 23 robots de carga e 42 gruas semiautónomas. Conta igualmente com 9 das maiores gruas portuárias do mundo que permitem a movimentação de grandes cargas.

O Porto de Khalifa tem atualmente uma capacidade anual de 2.5 milhões de unidades de carga e 12 milhões de toneladas. Estes limites serão elevados, durante os próximos 15 anos, respetivamente para 15 milhões e 35 milhões de toneladas.

Confira o vídeo!

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Fonte: Site Engenharia Civil

Novo sistema solar híbrido para coberturas de edifícios gera eletricidade e calor

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Engenheiros da Universidade Brunel de Londres estão desenvolvendo um novo sistema solar híbrido, dirigido a coberturas de edifícios de habitação, que permite suprir simultaneamente as necessidades domésticas de calor e eletricidade. No coração da tecnologia está uma matriz de tubos de calor supercondutores que transporta água quente para o interior e evita o sobreaquecimento das células solares fotovoltaicas.

Em geral os sistemas fotovoltaicos produzem tanto mais energia quanto maior a intensidade da luz solar incidente. No entanto, quando sobre-expostos ao calor solar, os painéis fotovoltaicos tendem a aquecer excessivamente, o que degrada a sua capacidade de produzir eletricidade.
A malha de tubos supercondutores permite dissipar parte do calor, evitando que a capacidade de transformação de luz solar em energia elétrica sofra quebras significativas.
Esse calor, transferido para a água em circulação no interior da matriz de tubos é conduzido para o interior dos edifícios e libertado, nos locais e alturas certas, através do radiadores distribuídos pelos compartimentos. Quando requerido essa água é também integrada diretamente no sistema doméstico de abastecimento de água quente.
Um dos grandes inconvenientes do uso de coberturas solares tradicionais, o aquecimento excessivo da habitação devido à condução direta do calor do telhado para o interior, é também ultrapassado.

Este novo sistema é modular, tendo os painéis sido dimensionados para se encaixarem facilmente entre si, como se de peças de Lego se tratassem. Como os elementos ficam perfeitamente alinhados e sem folgas intermédias, a cobertura solar oferece maior estanquidade evitando que as zonas mais vulneráveis da estrutura de cobertura fiquem expostas às agressões climatéricas.

Os ensaios realizados pela Universidade Brunel permitiram apurar um incremento de 15% no desempenho do sistema fotovoltaico, em comparação com sistemas convencionais que não utilizam qualquer dispositivo de dissipação de calor.

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Fonte: Site Engenharia Civil

Drones autónomos constroem ponte de corda em Zurique

O Departamento de Sistemas Dinâmicos e de Controlo do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH) divulgou imagens da construção de uma ponte de corda utilizando drones autónomos. O estudo, que permitiu demonstrar o uso de drones em engenharia civil, na execução de estruturas tensionadas, foi desenvolvido no âmbito do Projeto de Construção Aérea da ETH que visa a criação de meios construtivos autónomos, que dispensem intervenção humana, utilizando primariamentedrones de quatro rotores.

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Dadas as limitações atuais nas capacidades manipulativas dos drones, bem como da sua carga máxima e precisão, a ponte de corda foi “tecida”, sendo construída como se de uma teia de aranha se tratasse. Além disso, a execução dos pontos de ancoragem requereu intervenção humana.
Isto não retira, no entanto, o devido mérito técnico à experiência, que permitiu mais uma vez demonstrar o papel incontornável que estas pequenas máquinas terão na engenharia civil e na indústria da construção num futuro muito próximo.

Com 7.4 metros de comprimento, a ponte de corda foi montada entre dois andaimes metálicos utilizando cerca de 120 metros de corda.
Além de “tecerem” os componentes principais da ponte, por intermédio de bobines de corda acopladas às suas bases, os drones foram também capazes de criar nós e tranças necessários à ligação entre elementos.

O funcionamento da ponte foi testado com sucesso, tendo sido atravessada repetidamente sem a ocorrer a rotura em elementos estruturais ou ligações.

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Fonte: Engenharia Civil

EUA Utilizam Energia dos Escoamentos em Tubagens de Redes de Abastecimento de Água Para Gerar Eletricidade

oiPortland foi, recentemente, a primeira cidade do mundo a adotar, de forma alargada, uma promissora tecnologia que permite gerar eletricidade aproveitando a energia dos escoamentos em tubagens de redes de distribuição de água. O sistema desenvolvido pela Lucid Energy, uma empresa norte-americana que fabrica equipamentos para o setor das energias renováveis, é capaz de produzir eletricidade de forma limpa, fiável e sustentável.

A tecnologia modular, batizada de LucidPipe, faz uso de secções de tubagens dotadas de turbinas de eixo vertical localizadas no seu interior, ligadas a geradores acoplados ao extradorso. Estas secções são integradas, idealmente, em ramais gravíticos de diâmetro igual ou superior a 60 cm, de redes de abastecimento de água ou de transporte de efluentes líquidos.

Ao contrário de outros sistemas de aproveitamento de energias renováveis, a tecnologia que está a ser utilizada em Portland permite uma geração constante de eletricidade, uma vez que é aplicada num ambiente relativamente controlado, não dependendo da aleatoriedade das condições climáticas, incluindo a intensidade do vento ou da luz solar.

O equipamento tem também a vantagem de ser de fácil instalação e integração em novos projetos ou infraestruturas existentes e, em oposição a outras tecnologias de hidroeletricidade, não ter quaisquer impactos ambientais.

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Além disso e de acordo com a Lucid Energy, pode ser utilizado numa gama alargada de condições, volumes e velocidades de escoamento.
A quantidade de eletricidade gerada depende, naturalmente, daquelas condições. Por exemplo, numa tubagem com 150 cm, com uma velocidade de escoamento de 2 m/s e 276 kPa (aprox. 40 psi) de excesso de pressão, uma única unidade LucidPipe é capaz de produzir 100kW de energia e dissipar 35 kPa (aprox. 5 psi) de pressão do sistema. A utilização de múltiplas unidades LucidPipe no mesmo trecho de tubagem tem, potencialmente, a capacidade de gerar vários milhares de megawatt hora de eletricidade limpa.

O projeto que está a ser desenvolvido em Portland, cuja execução arrancou no início de 2015, deverá permitir a produção de mais de dois milhões de dólares de eletricidade durante as próximas duas décadas.

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Fonte: Site Engenharia Civil