Plataforma de Geração de Energia Sustentável Baseada em Ciclo Fechado com Energia Cinética de CO₂ por Efeito Flash (PGES-CO₂-KE)

Plataforma de Geração de Energia Sustentável Baseada em Ciclo Fechado com Energia Cinética de CO₂ por Efeito Flash (PGES-CO₂-KE) | SciELO Preprints window.dataLayer = window.dataLayer || []; function gtag(){dataLayer.push(arguments);} gtag('js', new Date()); gtag('config', 'G-3TT8HYRH0Y'); Open Menu Registrar-se Acesso English Español Ir para o conteúdo principal Ir para o menu de navegação principal Ir para o rodapé Preprints Submissão Áreas do Conhecimento Ciências Agrárias Ciências Biológicas Ciências da Saúde Ciências Exatas e da Terra Ciências Humanas Ciências Sociais Aplicadas Engenharias Linguística, letras e artes Educação em Revista Memórias do Instituto Oswaldo Cruz 47º Encontro Anual da ANPOCS 48º Encontro Anual da ANPOCS 49º Encontro Anual da ANPOCS Sobre Sobre o Servidor Declaração de Privacidade Atualizações do Sistema Contato FAQ Ética no SciELO Preprints Avaliação de preprints Anotações em preprints (via Hypothesis) Avalie um preprint Notícias Início / Engenharias Preprint / Versão 1 Plataforma de Geração de Energia Sustentável Baseada em Ciclo Fechado com Energia Cinética de CO₂ por Efeito Flash (PGES-CO₂-KE) article.authors6a0b968d67f31 Saulo Augusto de Moraes Universidade do Estado de Mato Grosso image/svg+xml https://orcid.org/0000-0001-6659-1905 DOI: https://doi.org/10.1590/SciELOPreprints.14333 Palavras-chave: Geração descentralizada de energia, Ciclo fechado de CO₂, Efeito flash, Tecnologia social, Sustentabilidade energética, Comunidades indígenas Resumo O presente manuscrito apresenta a Plataforma de Geração de Energia Sustentável Baseada em Ciclo Fechado com Energia Cinética de CO₂ por Efeito Flash (PGES-CO₂-KE), um sistema autônomo concebido para suprir a demanda por eletricidade em aldeias indígenas remotas do Parque Indígena do Xingu e demais Terras Indígenas do Mato Grosso, onde a ausência de infraestrutura elétrica consolidada compromete a segurança alimentar, a saúde e a educação. Desenvolvido a partir da experiência do autor como indigenista, o sistema alia requisitos técnicos de modularidade para transporte fluvial e autonomia operacional às realidades logísticas, culturais e socioambientais desses territórios. A tecnologia opera em ciclo fechado, utilizando o efeito flash do dióxido de carbono líquido para a produção de energia cinética, posteriormente convertida em eletricidade por meio de uma turbina radial biomimética. O processo compreende três etapas interligadas: (i) expansão supersônica do CO₂ líquido pressurizado (85 bar, 30°C) por meio de válvula eletrônica e bocal De Laval, gerando jato supersônico (Mach 1,5+); (ii) conversão da energia cinética em torque mecânico (15–17 Nm a 6.000 rpm) por turbina de 12 pás, acionando gerador de ímãs permanentes com potência de até 4 kW e eficiência de 94%; (iii) recuperação e recondensação do CO₂ residual mediante trocadores de calor com nanotubos de carbono e compressor de três estágios, reciclando 98,5% do fluido e demandando reposição anual de apenas 1,5%. O desenho técnico inclui reservatório em compósito carbono‑epóxi, bocal De Laval usinado em carbono‑PEEK, turbina com pás inspiradas em asas de aves de rapina, vedação magnética sem contato e sistema de recompressão com ventoinhas de alto fluxo. A metodologia de desenvolvimento estrutura-se em três fases: modelagem termofluidodinâmica computacional (CFD) e análise estrutural; prototipagem em bancada com instrumentação IoT para validação experimental; e implementação em campo com gestão participativa, capacitando membros das comunidades para operação e manutenção preventiva. A fundamentação teórica apoia-se em avanços recentes sobre ciclos de CO₂ supercrítico (Ahmed et al., 2025; Battisti, 2024; Du, Tian & Pekris, 2021), análises exergéticas (Feng et al., 2025; Mrzljak et al., 2020) e modelos participativos de tecnologia social (Rosa, 2007; Campos, 2007; Bezerra, 2021), que validam o potencial de inovação, eficiência energética e inclusão sociocultural da proposta. A PGES-CO₂-KE encontra‑se em fase de desenvolvimento e prova de conceito, alinhando‑se aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável 7 (energia acessível) e 13 (ação climática), além de contribuir para o conceito de Saúde Planetária mediante a substituição de geradores a diesel em comunidades isoladas. Seus diferenciais incluem a eliminação de ciclos térmicos tradicionais, resfriamento híbrido de alta eficiência e ciclo autossustentável, posicionando‑a como alternativa estratégica para a eletrificação sustentável em contextos de baixa infraestrutura elétrica, com perspectivas de replicação global mediante parcerias institucionais e consolidação como política pública de justiça energética. Downloads Os dados de download ainda não estão disponíveis. PDF Postado 05/05/2026 Como Citar Plataforma de Geração de Energia Sustentável Baseada em Ciclo Fechado com Energia Cinética de CO₂ por Efeito Flash (PGES-CO₂-KE). (2026). Em SciELO Preprints . https://doi.org/10.1590/SciELOPreprints.14333 Formatos de Citação ACM ACS APA ABNT Chicago Harvard IEEE MLA Turabian Vancouver Baixar Citação Endnote/Zotero/Mendeley (RIS) BibTeX Série Engenharias Copyright (c) 2026 Saulo Augusto de Moraes Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License . .citations-container { overflow-y: auto; overflow-x: hidden; max-height: 1000px; } Plaudit Declaração de dados Os dados de pesquisa estão contidos no próprio manuscrito Aviso de preprints Preprints são manuscritos não avaliados por um periódico científico ou já avaliados mas em processo de publicação. .block_announcements_article:not(:last-child) { padding-bottom: 1.5em; border-bottom: 1px solid; } .block_announcements_article { text-align: left; } .block_announcements #show-all{ font-style: italic; } Notícias SciELO Preprints adota obrigatoriedade de declaração de disponibilização de dados de pesquisa 19 agosto 2025 A partir de 1º de setembro de 2025 os manuscritos submetidos ao SciELO Preprints devem incluir uma declaração de disponibilidade de dados informando sobre onde e como os dados da pesquisa que deram origem ao artigo podem ser acessados. 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