Energia e Desenvolvimento Humano

Transcrição

1 Aula 19 A energia elétrica de cada dia Página 321

2 O consumo de energia aumentou gradativamente ao longo das etapas de desenvolvimento. Este aumento está relacionado com o crescimento populacional e o desenvolvimento da capacidade de observar, criar e aperfeiçoar mecanismos para obtenção de energia. Energia e Desenvolvimento Humano O consumo de energia é maior em países que possuem maior IDH. IDH (índice de desenvolvimento humano) é um indicador social que considera a longevidade da população, o grau de escolaridade, o produto interno bruto (PIB) per capita e o poder de compra.

3 Matrizes Energéticas Fontes primárias: Fontes secundárias: Fontes disponíveis diretamente da natureza, como petróleo, gás natural, carvão mineral, urânio, água, sol, ventos e produtos de biomassa (lenha). Resultantes dos diferentes centros de transformação de energia ( refinaria de petróleo, usinas de açúcar e álcool, centrais elétricas etc.). Fontes não-renováveis: Fontes renováveis: Fontes primárias que necessitam de longo período de tempo para se formar e, portanto, não podem ser repostas pelo homem. Fontes primárias que teoricamente podem ser renovadas pelo homem (como biomassa), ou ainda as fontes naturais (Sol, vento e água).

4 Matrizes energéticas Brasil 2011 Mundo 2009

5 A Matriz Energética Brasileira

6 Funcionamento das Hidrelétricas LAGO

7 Formando um lago artificial, chamado reservatório ou represa. Interrompimento do curso normal do rio por meio de uma barragem. A água é conduzida com grande velocidade e pressão através de tubos até a casa de força, onde estão instaladas as turbinas, que acionam os geradores os quais produzem a energia elétrica.

8 Uma turbina é formada por uma série de pás ligadas a um eixo, que é ligado ao gerador. Desta maneira, quando a água passa pela turbina fazendo com que ela gire, a energia hidráulica é transformada em energia mecânica que, no gerador, é transformada em energia elétrica.

9 A energia é conduzida por cabos, do gerador até a subestação elevadora, onde transformadores elevam a tensão para a energia ser conduzida à média e à longa distância através de transmissão com o mínimo de perdas. Distribuição Geração Usina hidrelétrica Subestação elevadora Transmissão Linha de transmissão (alta tensão) Subestação Rebaixadora Consumo industrial Consumo comercial Consumo residencial Próximo aos centros consumidores localiza-se a subestação rebaixadora. Nela, transformadores reduzem a tensão a níveis adequados para os diferentes tipos de usos: industrial, comercial, residencial etc.

10 ITAIPU

11 Energia eólica A energia eólica é produzida a partir da força dos ventos. Nos aerogeradores, a energia cinética é captada por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. Energia solar Uso da radiação solar para obter energia térmica (aquecedores solares) e elétrica (placas fotovoltaicas). Uma das restrições técnicas à difusão de projetos de aproveitamento de energia solar é a baixa eficiência dos atuais sistemas de conversão de energia, o que torna necessário o uso de grandes áreas para a captação de energia, em quantidade suficiente para que o empreendimento se torne economicamente viável.

12 Uso de Energia Nuclear A energia nuclear utilizada para obter energia elétrica praticamente não emite gases estufa. Energia Nuclear: A Energia do Futuro Proveniente da fissão do urânio em reatores nucleares, é um processo complexo, entretanto seu funcionamento é similar ao de uma termelétrica.

13 Diferença entre usina termoelétrica e usina termonuclear

14 Reação em cadeia

15 Esquema de Funcionamento Há três circuitos. Primário Secundário Terciário (resfriamento) A água é aquecida a uma temperatura de aproximadamente 320 ºC, sob uma pressão de 157 atmosferas. Ocorre a vaporização da água do circuito. O vapor se dirige para a turbina gerando energia elétrica.

16 Esquema de Funcionamento Reator

17 Esquema de Funcionamento Reator

18 Angra I

19 Angra II

20 Termoelétricas Nas termelétricas é utilizado energia térmica de fontes não renováveis, como os combustíveis fósseis e o urânio, ou de fontes renováveis, como os produtos da biomassa. A caldeira e as turbinas a gás convertem parte da energia térmica em mecânica e parte desta é convertida em energia elétrica. Termoelétrica Piratininga Caldeira Água líquida é transformada em vapor. Turbina O vapor, sob alta pressão, gira as pás da turbina que movimenta o gerador.

21 Funcionamento de uma usina termoelétrica Utilização de carvão ou gás natural