Treffer: SOLAR AND WIND ENERGY FEASIBILITY FOR A WATER TREATMENT AND RECIRCULATION SYSTEM INTENDED FOR CARNICULTURE: COMPARATIVE STUDY BETWEEN THE CITIES OF MONTEIRO AND SOUSA – PARAÍBA – BRAZIL.

Objective: This article presents a comparative study of renewable solar and wind energy production capacity between Monteiro and Sousa cities, located in the semi-arid region of Paraíba state, Brazil, to analyze the feasibility of using solar panels and/or wind turbines for energy supply in a water recirculation and treatment model applied to carciniculture. Method: A hypothetical-deductive method was employed and a bibliographic character was adopted in the research, taking as basis technical-scientific work information. Additionally, the research also presents quantitative theory, since it makes use of quantifiable results presented from measurable data that need to be properly expressed. A composite system was proposed, initially consisting of six identical units exposed in Figure 1, disposed under a roof, over which photovoltaic plates are placed for the supply of electrical energy to the hydraulic pumps contained in the system. The modeling study was based on wind speed and solar irradiance data in the cities of Monteiro and Sousa, with coordinates latitude -37.1214299 and longitude -7.8983769, and latitude -38.2285597 and longitude -6.7671611. These information were extracted from the Terraclimate database, using scripts written in Java and Python languages for extraction and processing. To predict wind power energy, the average wind speed in meters per second was used for each month, from January 1st, 2010 to December 31st, 2020. For modeling of photovoltaic power prediction, the average short-wave irradiance (W/m²) per month was considered, during the same period. To establish the monthly mean temperature, the average temperatures in Celsius were considered for the period from January 1st, 2010 to December 31st, 2020. For verification of the sufficiency of wind and photovoltaic systems for energy production maintenance, the energy demand of the System of Carciniculture was compared with the energy production by each of the sources considered, and based on the analysis made, it was defined which is the best energy production systemto be used and the best city where the defined system will be installed. Results and conclusions: The results show that the use of solar energy is economical, reduces social impacts generating employment and elevates environmental awareness, and has low environmental impact. The study found that solar energy generation capacity is sufficient and most suitable to keep the shrimp farming system running throughout the year, with observed variations between 226.8 kWh/month and 299.7 kWh/month in Souza city, and between 232.2 kWh/month and 369.0 kWh/month in Monteiro city, quantities more than enough for energy supply of the shrimp culture system, which presents a demand of 207.4 kWh/month. Implications of the research: The study points out that renewable energy can be an alternative more economical than other methods of energy generation, which could be a positive response to environmental and economic problems affecting the northeastern region, especially along the São Francisco River transposition, where Monteiro and Souza cities are among the last to receive it. Originality/Value: The use of solar energy is a viable solution for providing energy to shrimp culture. Additionally, the study also points out that this method may be more economical than other methods of energy generation. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Objetivo: Este artículo presenta un estudio comparativo de la capacidad de producción de energía renovable solar y eólica entre las ciudades de Monteiro y Sousa, ubicadas en la región semiárida del Estado de Paraíba - Brasil, para analizar la factibilidad del uso de paneles solares y /o turbinas eólicas para el suministro de energía de un modelo productivo de recirculación y tratamiento de agua aplicado al cultivo de camarón Método: Se utilizó el método hipotético-deductivo y se adoptó para la investigación un carácter bibliográfico, basado en información de trabajos técnico-científicos. Además, la investigación también tiene un contenido cuantitativo, ya que utiliza resultados cuantificables, presentados en base a datos que necesitan ser medidos para poder expresarse adecuadamente. Se propuso un sistema inicialmente compuesto por seis unidades idénticas al mostrado en la figura 1, dispuestas bajo un techo, sobre las cuales se colocan paneles fotovoltaicos para suministrar energía eléctrica a las bombas hidráulicas contenidas en el sistema. El estudio de modelación se realizó a partir de datos sobre la velocidad del viento y la irradiancia solar en las ciudades de Monteiro y Sousa, con coordenadas, respectivamente, latitud -37.1214299 y longitud -7.8983769, y latitud -38.2285597 y longitud -6.7671611. Esta información se extrajo de la base de datos Terraclimate, y la extracción y el procesamiento se realizaron mediante scripts escritos en Java y Python. Para el pronóstico de energía eólica se utilizó la velocidad promedio del viento en metros por segundo para cada mes, desde el 1 de enero de 2010 al 31 de diciembre de 2020. Para el modelado de pronóstico de energía fotovoltaica se consideró la irradiancia promedio (onda corta) en W/m² para cada mes, en el mismo periodo. Para establecer la temperatura media mensual se consideró la temperatura media, en grados centígrados, en el periodo considerado entre el primer día de 2010 y el último día de 2020. Verificar la suficiencia de los sistemas de producción de energía eólica y fotovoltaica para mantener el correcto funcionamiento. del Sistema Camaronero, se comparó su demanda energética con la producción de energía de cada una de las fuentes consideradas, y con base en el análisis realizado se definió cuál es el mejor sistema de producción de energía a utilizar y la mejor ciudad donde Se instalará el sistema definido. Resultados y conclusiones: Los resultados muestran que el uso de la energía solar es económico, reduce los impactos sociales, generando empleo y concienciando ambientalmente, y tiene una baja influencia ambiental. El estudio constató que la capacidad de generación de energía solar es suficiente y la más adecuada para mantener en funcionamiento el sistema de cultivo de camarón durante todo el año, observando que para el suministro de 10 metros cuadrados de placa, en la ciudad de Souza, la variación fue de entre 226,8 KWh/mes y 299,7 KWh/mes, mientras que en Monteiro la variación fue entre 232,2 KWh/mes y 369,0 KWh/mes, montos más que suficientes para el abastecimiento energético del sistema de camaronicultura, que tiene una demanda de 207,4 KWh/mes. Implicaciones para la investigación: El estudio señala que la energía renovable puede ser una alternativa más económica que otros métodos de generación de energía y esto puede ser una respuesta positiva a los problemas ambientales y económicos que afectan a la región noreste, especialmente a lo largo de la transposición del río São Francisco, en la que las ciudades de Monteiro y Souza son las últimas en recibir. Originalidad/Valor: El uso de energía solar es una solución viable para suministrar energía al cultivo de camarón. Además, el estudio también señala que este método puede resultar más económico que otros métodos de generación de energía. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Objective : This article presents a comparative study of renewable solar and wind energy production capacity Objetivo: Este artigo apresenta um estudo comparativo da capacidade de produção de energia renovável solar e eólica entre as cidades de Monteiro e Sousa, localizadas no semiárido do Estado da Paraíba - Brasil, para analisar a viabilidade do uso de painéis solares e/ou aerogeradores para suprimento energético de um modelo de produção de recirculação e tratamento de água aplicados à carcinicultura Método: Foi empregado o método hipotético-dedutivo e adotado um caráter bibliográfico à pesquisa, tomando-se por base informações de trabalhos técnico-científicos. Além disso, a pesquisa também apresenta teor quantitativo, pois se vale de resultados quantificáveis, apresentados a partir de dados que precisam ser mensurados para serem devidamente expressos. Foi proposto um sistema composto, inicialmente, com seis unidades idênticas à exposta na figura 1, dispostas sob um teto, sobre o qual são colocadas placas fotovoltaicas para fornecimento de energia elétrica às bombas hidráulicas contidas no sistema. O estudo de modelagem foi feito baseado em dados sobre velocidade dos ventos e irradiância solar nas cidades de Monteiro e Sousa, de coordenadas, respectivamente, latitude -37.1214299 e longitude -7.8983769, e latitude -38.2285597 e longitude -6.7671611. Estas informações foram extraídas da base Terraclimate, sendo a extração e o processamento das mesmas executadas com auxílio de scripts escritos nas linguagens Java e Python. Para previsão de potência energética eólica, usou-se a média das velocidades dos ventos em metros por segundo para cada mês, de 01 de janeiro de 2010 a 31 de dezembro de 2020. Já para modelagem de previsão da potência energética fotovoltaica, considerou-se a média da irradiância (ondas curtas ou short wave) em W/m² para cada mês, no mesmo período. Para estabelecimento da temperatura média mensal, foi considerada a média das temperaturas, em graus celsius, no período considerado entre o primeiro dia de 2010 e o último dia de 2020. Para verificação da suficiência dos sistemas eólico e fotovoltaico de produção de energia para manutenção do funcionamento adequado do Sistema de Carcinicultura, foi comparada a demanda energética do mesmo com a produção de energia por cada uma das fontes consideradas, e a partir da análise feita, foi definido qual o melhor de sistema de produção de energia para ser utilizado e a melhor cidade a ser instalado o sistema definido. Resultados e conclusões: Os resultados mostram que o uso de energia solar é econômico, reduz os impactos sociais, gerando empregos e eleva a conscientização ambiental, e tem baixa influência ambiental. O estudo encontrou que a capacidade de geração de energia solar é suficiente e o mais adequado para manter o sistema de cultura de camarão em funcionamento durante todo o ano, sendo observado que para o fornecimento de 10 metros quadrados de placa, na cidade de Souza, a variação foi entre 226,8 KWh/mês e 299,7 KWh/mês, enquanto que em Monteiro a variação foi entre 232,2 KWh/mês e 369,0 KWh/mês, quantidades mais que suficientes para o suprimento energético do sistema de cultura de camarão, que apresenta uma demanda de 207,4 KWh/mês. Implicações da pesquisa: O estudo aponta que a energia renovável pode ser uma alternativa mais econômica do que outros métodos de geração de energia e isso pode ser uma resposta positiva aos problemas ambientais e econômicos que afetam a região nordeste, especialmente ao longo da transposição do rio São Francisco, na qual as cidades de Monteiro e Souza são as últimas a receberem. Originalidade/Valor: O uso de energia solar é uma solução viável para fornecer energia à carcinicultura. Além disso, o estudo também aponta que este método pode ser mais econômico do que outros métodos de geração de energia. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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