Impacto da Infestação de Condutos Forçados de PCH’s pelo Limnoperna fortunei

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Impacto da Infestação de Impacto da Infestação de Condutos Forçados de PCH’s Condutos Forçados de PCH’s pelo pelo Limnoperna fortunei Limnoperna fortunei Márcio Figueiredo de Resende Márcio Figueiredo de Resende Carlos Barreira Martinez Carlos Barreira Martinez Universidade Federal de Minas Gerais Universidade Federal de Minas Gerais

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Impacto da Infestação de Condutos Forçados de PCH’s pelo Limnoperna fortunei. Márcio Figueiredo de Resende Carlos Barreira Martinez Universidade Federal de Minas Gerais. O Mexilhão Dourado ( Limnoperna fortunei ):. Espécie de molusco, nativa do Sudeste Asiático; - PowerPoint PPT Presentation

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Impacto da Infestação de Condutos Forçados Impacto da Infestação de Condutos Forçados de PCH’s de PCH’s

pelo pelo Limnoperna fortuneiLimnoperna fortuneiMárcio Figueiredo de Resende Márcio Figueiredo de Resende

Carlos Barreira MartinezCarlos Barreira Martinez

Universidade Federal de Minas GeraisUniversidade Federal de Minas Gerais

Espécie de molusco, nativa do Sudeste Asiático;Espécie de molusco, nativa do Sudeste Asiático;

Primeira ocorrência na América do Sul em 1991 Primeira ocorrência na América do Sul em 1991 (DARRIGRAN, 1993):(DARRIGRAN, 1993):

• Bacia do rio da Prata;Bacia do rio da Prata;

• Trazida na água de lastro de grandes embarcações;Trazida na água de lastro de grandes embarcações;

• Tem se reproduzido e disseminado aceleradamente.Tem se reproduzido e disseminado aceleradamente.

O Mexilhão Dourado (O Mexilhão Dourado (Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei):):

O Mexilhão Dourado (O Mexilhão Dourado (Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei):):

Ampla resistência à variedade de fatores ambientais;Ampla resistência à variedade de fatores ambientais;

Rápida maturação sexual, ciclo reprodutivo relativamente Rápida maturação sexual, ciclo reprodutivo relativamente rápido e forte capacidade de dispersão; rápido e forte capacidade de dispersão;

Indivíduos crescem lado a lado ou uns sobre os outros, Indivíduos crescem lado a lado ou uns sobre os outros, formando camadas; formando camadas;

Densidades que chegam a superar Densidades que chegam a superar 100.000 hab/m².100.000 hab/m².

Mexilhões sobre vegetação submersaAutor: Rodrigo De Filippo

Detalhe de colônia de mexilhõesFonte: Diário Popular - RS

Detalhe de colônia de mexilhões extraída de tubulaçãoFonte: Arquivo FURNAS

19911991

Chegada à bacia do rio de La Plata19931993

Punta Piedras até Punta Lara

19941994

La Plata - 1.º caso de macrofouling

19991999

1.ª ocorrência no Brasil – Guaíba/RS

19951995

Surge no rio Paraná. Novos casos de macrofouling

19981998

Surge no rio Paraguai, no Porto de Assunção

19961996

Coletas mais numerosas no rio Paraná. É comum o macrofouling em sistemas de adução do cordão Industrial do Paraná

20002000

Chega ao Pantanal e à UHE Salto Grande

20042004

Chega aos reservatórios de UHE’s no Estado de SP

Cronologia da invasãoCronologia da invasão

Rio

da

Pra

ta

Rio

Par

agu

ai

~210

0 km

Rio P

aran

á~1

400

km

20002000

UHE Salto Grande

20022002

UHE Porto PrimaveraSob RiscoSob Risco

UHE Volta Grande

20032003

UHE Ilha Solteira

20042004

UHE São Simão Sob RiscoSob Risco

UHE Itumbiara e

UHE Cachoeira Dourada

Sob RiscoSob Risco

UHE Água VermelhaR

io d

a P

rata

Rio P

aran

á

Rio

Par

agu

ai

~210

0 km

~140

0 km

Presença nas UHE’s brasileirasPresença nas UHE’s brasileiras

19911991

Chegada à bacia do rio de La Plata

20012001

UHE Itaipu

20032003

UHE Jupiá

20052005

UHE Três Irmãos

Presença nas UHE’s BrasileirasPresença nas UHE’s Brasileiras

Não se dispõe de valores de referência na bibliografia Não se dispõe de valores de referência na bibliografia especializada para essa condição de operaçãoespecializada para essa condição de operação

Até o momento a arma principal encontrada contra o Até o momento a arma principal encontrada contra o Mexilhão Dourado ainda é a prevençãoMexilhão Dourado ainda é a prevenção

Necessidade de obtenção de dados e Necessidade de obtenção de dados e valores de referência para as perdas valores de referência para as perdas

carga em tubulações infestadas pelo carga em tubulações infestadas pelo Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei

O efeito de O efeito de macrofoulingmacrofouling::

Macrofouling em adutora de ferro fundidoFonte: CORSAN – Barra do Ribeiro - RS

Macrofouling em adutora de f.ºf.ºFonte: CORSAN. Barra do Ribeiro - RS

Simulação do escoamento em bancada de testes no Simulação do escoamento em bancada de testes no laboratório do CPH-UFMG, em diferentes cenários de laboratório do CPH-UFMG, em diferentes cenários de infestação :infestação :

0, 0,5 e 1,0 indivíduo/cm²0, 0,5 e 1,0 indivíduo/cm² DN 2DN 2””, 2, 21/21/2””, 3, 3”” e 4 e 4””

Determinação das curvas de perda de carga;Determinação das curvas de perda de carga;

Estimativa do fator de atrito (f).Estimativa do fator de atrito (f).

Material e MétodosMaterial e Métodos

A bancada de testesA bancada de testes

A simulação da infestaçãoA simulação da infestação

Curvas de Evolução da Perda de CargaCurvas de Evolução da Perda de Carga

0,001

0,01

0,1

1

10

100

0 5 10 15 20 25 30

Vazão - Q (L/s)

Pe

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de

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- J

(m

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2"

21/2"

3"

4"

2"

21/2"

3"

4"

2"

21/2"

3"

4"

Legenda

1,0 i/cm²

0,5 i/cm²

0 i/cm²

Avaliação da perda de seção útilAvaliação da perda de seção útil

DN DI DI Dequiv DI Dequiv

(pol) (cm) (cm) (pol) (cm) (pol)

2 4,14 3,25 11/2 1,74 1/2

21/2 5,41 4,28 2 3,17 11/2

3 6,66 6,19 entre 21/2 e 3 4,12 2

4 9,16 8,40 entre 3 e 4 4,83 entre 2 e 21/2

Sem Infestação 0,5 ind./cm² 1,0 ind./cm²

Avaliação do Efeito da Infestação sobre a Geração de EnergiaAvaliação do Efeito da Infestação sobre a Geração de Energia

Exemplo:Exemplo:Conduto forçado = 1,45 km; DN 1000 mm; H = 350 m; Conduto forçado = 1,45 km; DN 1000 mm; H = 350 m; Q = 2,40 m³/s; f = 0,012 (aço); f = 0,12 (1,0 ind./cm²);Q = 2,40 m³/s; f = 0,012 (aço); f = 0,12 (1,0 ind./cm²);

P = 3539,8 kWP = 3539,8 kWE = 31.008.288 kWhE = 31.008.288 kWh

hP = 9,81.Q.H.

Sem infestação (f=0,012):Sem infestação (f=0,012):

E = 29.857.200 kWhE = 29.857.200 kWh

Perda de 4%, que equivale a R$138.130,50/anoPerda de 4%, que equivale a R$138.130,50/ano(considerando R$0,12/kWh)(considerando R$0,12/kWh)

Com infestação (f=0,12):Com infestação (f=0,12):

A aplicação dos coeficientes disponíveis na literatura leva a A aplicação dos coeficientes disponíveis na literatura leva a dimensionamentos conservadores:dimensionamentos conservadores:

• k obtido : ~ 10% do k esperadok obtido : ~ 10% do k esperado

A perda de carga distribuída em relação ao cenário sem A perda de carga distribuída em relação ao cenário sem infestação aumenta em:infestação aumenta em:

• 0,5 e 3 vezes, para 0,5 ind./cm²; 0,5 e 3 vezes, para 0,5 ind./cm²;

• 10 e 90 vezes, para o cenário de 1,0 ind./cm².10 e 90 vezes, para o cenário de 1,0 ind./cm².

Para infestações a partir de 1,0 ind./cm², os incrementos de Para infestações a partir de 1,0 ind./cm², os incrementos de perda de carga já podem ser equiparados ao efeito de perda de carga já podem ser equiparados ao efeito de macrofouling, macrofouling, em termos de perda de eficiência hidráulicaem termos de perda de eficiência hidráulica;;

ConclusõesConclusões

Há necessidade de se estabelecer a relação entre custos de Há necessidade de se estabelecer a relação entre custos de manutenção e perdas de geração:manutenção e perdas de geração:

identificar a partir de que ponto a perda na geração identificar a partir de que ponto a perda na geração justifica a parada da turbina e remoção dos justifica a parada da turbina e remoção dos mexilhõesmexilhões

ConclusõesConclusões

Há, portanto, necessidade de continuidade de estudos, para Há, portanto, necessidade de continuidade de estudos, para diferentes cenários (diâmetros, materiais, densidades etc.).diferentes cenários (diâmetros, materiais, densidades etc.).

Carlos Barreira Martinez : [email protected]

Márcio Figueiredo de Resende : [email protected]

Agradecimentos :

IMPACTO DA INFESTAÇÃO DE CONDUTOS FORÇADOS DE PCH’SIMPACTO DA INFESTAÇÃO DE CONDUTOS FORÇADOS DE PCH’S

PELO PELO Limnoperna fortuneiLimnoperna fortunei