Uso do Princípio de SUBTRAÇÃO em turbina eólica

No post anterior fizemos uma análise simplificada de alguns exemplos de produtos cuja característica do emprego do Pensamento Inventivo Sistemático é a subtração.

Pois existem produtos mais complexos do que aqueles mostrados naquela postagem, e agora iremos nos ocupar de um deles, que é uma solução muito interessante para moinhos de vento geradores de energia.

A empresa espanhola Vortex Bladeless está propondo uma forma radical para gerar energia eólica que demonstra uma solução fora do senso comum para este tipo de instalação.

A ideia desta empresa é a Vortex, uma turbina eólica sem lâminas, que se parece com um mastro gigante apontando para o céu, e cujo objetivo é o mesmo das outras turbinas eólicas conhecidas: gerar energia por meio da conversão da energia cinética em energia elétrica.

Figura 1 – Turbina Vortex, que usa um movimento circular da torre em torno de um eixo. Os sulcos na estrutura da turbina seguem o mesmo princípio do parafuso de Arquimedes.

Em vez de capturar a energia através do movimento de uma hélice, o Vortex aproveita o efeito aerodinâmico da vorticidade convertida em movimentos giratórios da torre.

Os problemas técnicos em se projetar este tipo de torre residem na amplificação incontrolada do movimento circular, que pode levar a frequências elevadas de rotação e, como a célebre ponte de Tacoma Narrows, entrar em ressonância e a chegar a um eventual colapso.

Para evitar este perigo, a forma do vórtice foi desenvolvida computacionalmente para assegurar que a energia cinética do vento ocorra de modo sincronizado ao longo da totalidade do mastro. "Os redemoinhos têm que trabalhar juntos para alcançar um bom desempenho", explica um engenheiro da Vortex. No seu protótipo atual, as torres são construídas usando um composto de fibra de vidro e fibra de carbono, o que permite que o mastro possa vibrar, tanto quanto possível, sem se auto destruir.
Na base do cone estão instalados dois anéis que flutuam sobre ímãs que, quando o cone oscila, os ímãs puxam o cone para o outro lado, fazendo as correções de equilíbrio dinâmico do mastro, independentemente da velocidade do vento. A energia cinética capturada é depois convertida em energia elétrica através de um alternador que multiplica a frequência de oscilação do mastro para melhorar a eficiência energética.

Seus fabricantes se orgulham do fato de que não há engrenagens, parafusos, ou partes mecânicas móveis, o que faz o produto mais barato de fabricar e manter. Os idealizadores do sistema reivindicam para seu Vortex Mini, que é de cerca de 15 metros de altura, a captura de até 40 por cento do poder do vento em condições ideais (isto é, quando o vento está soprando a cerca de 42 Km por hora). Com base em testes de campo, o Mini, em última análise capta 30 por cento menos do que as turbinas eólicas convencionais, mas essa deficiência é compensada pelo fato de que se pode colocar o dobro das turbinas Vortex no mesmo espaço ocupado por uma turbina de hélice.

A engenharia da Vortex diz que há algumas vantagens claras para o seu modelo: é mais barato de fabricar, totalmente silencioso e mais seguro para as aves, pois não existem lâminas para elas se chocarem ao voar. Os projetistas desta turbina afirmam que ela custaria cerca de 51% menos do que uma turbina tradicional cujos custos provêm das grandes lâminas usadas e do suporte do sistema. Além disso, segundo eles, esta turbina é algo "muito mais natural."

A empresa já levantou US $ 1 milhão do capital privado e de financiamento do governo da Espanha, e têm planos de fechar uma rodada de financiamento nos Estados Unidos em breve. Mas é claro que a tecnologia ainda tem um longo caminho a percorrer.

Os projetistas estão esperando para ter seu primeiro produto, uma turbina capaz de gerar 100 watts de energia elétrica, e que será utilizada em países em desenvolvimento antes do final do ano. O Mini de 15 metros estará pronto em um ano.

A concepção deste produto é um exemplo de uso da propriedade SUBTRAÇÃO presente no Pensamento Inventivo Sistemático, SIT. (Fonte: http://www.moreinspiration.com/)

Até a próxima postagem!

Exemplos de uso da Propriedade SUBTRAÇÃO em SIT, Systematic Inventive Thinking

Remover um componente essencial de um produto e encontrar utilizações para o arranjo recentemente imaginado dos componentes existentes é uma tarefa nem sempre simples como parece ser, após termos conhecido a inovação.
De fato, um arranjo abstraído de determinados componentes, muitas vezes de importância essencial para que o produto possa ser comercializado normalmente, resulta em algo que é conhecido como 'produto virtual'.
Este novo produto, uma vez analisadas as suas novas conformações, é posto em prova segundo a viabilidade de fabricação e aceitação pelo mercado: se aprovado, então "bola pra frente": um novo produto, resultado de uma inovação sem precedentes, poderá alavancar os negócios de sua empresa!

Os os exemplos abaixo ilustram alguns resultados práticos obtidos.

• A haste das taças sumiu!

A Riedel, The Wine Glass Co. acabou de colocar no mercado uma linha de taças de vinho de cristal que não tem pé, mas é  "cabeça". É um novo modelo da marca austríaca, que está no mercado desde 1756.

Fig. 1 - Taças de vinho sem haste, um exemplo de SUBTRAÇÃO segundo a SIT, Systematic Inventive Thinking. Fonte: Ela.oglobo.

A peculiaridade é que é a primeira taça de vinho do mundo sem as hastes tradicionais.
Este é um produto inesperado e de fato contraria o senso comum: será que as mãos irão esquentar o vinho?
Pelo sim e pelo não, parece que a moda pegou.

• Subtraímos os pés das cadeiras e... O que restou?

Como imagens valem mais do que mil palavras, eis algumas respostas para você se inspirar:

Fig. 2 - Cadeiras marca Crazy Creek, começaram a ser fabricadas ha mais de 25 anos atrás. Elas podem ser levadas a qualquer lugar como uma mochila nas costas e tem sido escolha preferida de muitos aventureiros pelo mundo. $ 48.50 (unidade) no site do fabricante,
http://www.crazycreek.com/original-chair/

As cadeiras da marca Crazy Creek são ótimas para levar às arquibancadas onde não existam assentos, como nos campos de tênis e em campos de futebol que ainda não chegaram ao Padrão FIFA, ou mesmo à praia ou em um churrasco ao ar livre.

• Na hora do lanche, uma mesa sem pés

Poderíamos pensar em uma mesa rente ao chão, daquelas usadas nos rituais do chá no Japão. Mas não precisa ser assim. Aqui mesmo entre nós, com um arquiteto inspirado, mesas sem pés são hoje comuns em projetos de interiores:

Fig. 3 - Mesa sem pés - Fonte: Flicker.com

O conceito de SUBTRAÇÃO ainda nos anima a projetar uma cadeira que se ajusta à mesa, sem requerer nenhum outro mobiliário auxiliar, para que o bebê possa nela se assentar. Um investimento pequeno por período enquanto o tempo não passa...

Fig. 4 - Cadeirinha de bebê, outra sugestão proveniente do emprego do conceito de SUBTRAÇÃO. Fonte: Mercado Livre

• O pneu furou! Onde estão o sobressalente e o macaco?

Alguns modelos da BMW, como o sedan 320i já saem da fábrica com pneus Run-flat, da Bridgestone.
Trata-se de uma tecnologia de SUBTRAÇÃO inovadora, em que o próprio pneu fornece as condições de trabalho sem problemas para o motorista permitindo, em caso de avaria, rodar ainda vários quilômetros até chegar em casa ou em uma oficina com tranquilidade.

Fig. 5 - Corte detalhado do pneu Run-flat da Bridgestone usado no BMW: cinta especial no centro de cada roda é fixada ao aro, o que evita rodar com o pneu furado e danifica-lo.
Fonte: Pense Carros. (Acesso em 02//06/2015)

A tecnologia do pneu Run-flat da Bridgestone permite que um veículo rode por mais 80 quilômetros, mesmo com o pneu furado, a uma velocidade de 80 km/hora, sem esmagar as laterais do pneu nem necessidade de troca ou possibilidade de risco de avarias à roda ou à suspensão. Reforços de borracha nas laterais internas e no talo impedem que roda seja danificada. Fonte: Pense Carros.

Até o próximo post!