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Título: Estudo de captação de energia utilizando palmilhas acopladas a pastilhas piezoelétricas
Título(s) alternativo(s): Study of energy harvesting using insoles coupled to piezoelectric inserts
Autor(es): Santos, Lorraine de Almeida
Orientador(es): Ferreira, Douglas da Costa
Palavras-chave: Piezoeletricidade
Dispositivos piezoelétricos
Filtros elétricos de cristal
Piezoelectricity
Piezoelectric devices
Electric filters, Crystal
Força (Mecânica)
Data do documento: 13-Dez-2024
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Citação: SANTOS, Lorraine de Almeida. Estudo de captação de energia utilizando palmilhas acopladas a pastilhas piezoelétricas. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2024.
Resumo: No contexto da evolução da matriz energética mundial, a demanda por inovações tecnológicas dentro do estudo da energia elétrica e suas derivações são essenciais para avanço de soluções sustentáveis, especialmente em um cenário de crescente dependência tecnológica. O presente trabalho apresenta uma alternativa ao desenvolvimento de um sistema de captação de energia de vibração, com base na utilização de insertos piezoelétricos na palmilha de calçados. O objetivo principal consiste na avaliação do aproveitamento da energia mecânica gerada pelo movimento humano durante a caminhada para a conversão em energia elétrica, que pode ser armazenada ou utilizada para alimentar dispositivos eletrônicos portáteis. O mecanismo constitui-se de três componentes principais: as pastilhas piezoelétricas, que são dispositivos que convertem energia mecânica em energia elétrica, quando submetidos a uma pressão; as palmilhas, que são adaptadas para fixar as pastilhas piezoelétricas na sola do calçado e o Arduino que é uma placa de microcontrolador que é utilizada para coletar os dados das pastilhas piezoelétricas. O protótipo proposto foi desenvolvido e testado na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Francisco Beltrão. Como resultado, observou-se que o sistema é capaz de gerar uma tensão de até 5 volts, sendo o suficiente para alimentar dispositivos eletrônicos portáteis de baixa potência. O aperfeiçoamento do método proposto contribui para a criação de futuras pesquisas dentro do campo de estudo da energia piezoelétrica e o desenvolvimento para alta potência.
Abstract: In the context of the evolution of the global energy matrix, the demand for technological innovations within the study of electrical energy and its derivations is essential for the advancement of sustainable solutions, especially in a scenario of increasing technological dependence. This work presents an alternative to the development of a vibration energy capture system, based on the use of piezoelectric inserts in the insole of shoes. The main objective is to evaluate the use of mechanical energy generated by human movement during walking for conversion into electrical energy, which can be stored or used to power portable electronic devices. The mechanism consists of three main components: piezoelectric inserts, which are devices that convert mechanical energy into electrical energy when subjected to pressure; the insoles, which are adapted to fix the piezoelectric inserts to the sole of the shoe; and the Arduino, which is a microcontroller board that is used to collect data from the piezoelectric inserts. The proposed prototype was developed and tested at the Federal Technological University of Paraná, Francisco Beltrão campus. As a result, it was observed that the system is capable of generating a voltage of up to 5 volts, which is enough to power low-power portable electronic devices. The improvement of the proposed method contributes to the creation of future research within the field of piezoelectric energy and the development of high power.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36886
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