14/02/2014 O QUE É ENERGIA? HISTÓRICO FONTES DE ENERGIA. Não Renováveis: Renováveis:

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1 O QUE É ENERGIA? Definição em Física: energia é a capacidade de realizar trabalho, porém esse significado não retrata com exatidão a definição de energia devido as suas limitações conceituais. Assim, a compreensão do conceito de energia não vem do conhecimento de sua definição, mas sim da percepção de sua presença em todos os processos de transformação que ocorrem em nosso organismo, no ambiente terrestre ou no espaço sideral. HISTÓRICO A energia tem sido através da História a base do desenvolvimento das civilizações. Nos dias atuais são cada vez maiores as necessidades energéticas para a produção de alimentos, bens de consumo, bens de serviço e de produção, lazer, e finalmente para promover o desenvolvimento econômico, social e cultural. Até o séc. XIII a energia era obtida através dos músculos humanos, da tração animal, de quedas d'água, moinhos de vento, passando, após a Revolução Industrial, a ser obtida através do carvão mineral e vegetal. Durante o século XIX, os seres humanos aprenderam a utilizar a eletricidade, e após os anos 30 do século passado, o petróleo passou a ser um dos principais recursos naturais utilizados na obtenção da energia em todo o mundo. Curiosidades A primeira atividade humana relacionada com a energia foi a domesticação do fogo; Invenção da máquina a vapor, por James Watts ( ), na Inglaterra; Em 1880, a primeira lâmpada industrializável foi produzida; Em 1802, surgiu a primeira usina produtora de energia elétrica; O trem elétrico surge em 1879; Em 1893, os primeiros automóveis. Renováveis: Faz uso da tecnologia limpa, de forma a utilizar recursos naturais abundantes sem esgotá-los, porém, como todas as outras fontes de energia, também causam impacto ao meio ambiente, só que em menores proporções. FONTES DE ENERGIA Não Renováveis: Esses modelos exploram de forma exaustiva o meio ambiente, sem imaginar o esgotamento dos recursos nem os aspectos negativos do crescimento industrial, entre eles a poluição, a degradação da atmosfera, do solo, dos recursos hídricos, o crescimento descontrolado, o êxodo e a marginalização da população humana. 1

2 FONTES DE ENERGIA ENERGIA EÓLICA (Fontes primárias) FONTES RENOVÁVEIS FONTES NÃO RENOVÁVEIS É a energia produzida a partir da força dos ventos, captada por hélices ligadas a uma turbina, que aciona um gerador elétrico. Geotérmica Gravitacional Solar Nuclear A comercialização dessa forma alternativa de energia começou nos anos 70, na tentativa de diminuir a dependência do petróleo e carvão, como fontes de energia. dos Oceanos Eólica Hidráulica Madeira (Fontes Cana de açúcar secundárias) Resíduos agrícolas Biomassa Carvão Vegetal Petróleo Gás Natural Carvão Xisto No Brasil, regiões como a costa do nordeste e o sudeste são destaque em potencial eólico, e apresentam algumas centrais eólicas, em funcionamento, que podem seguir dois tipos: On-shore (instalada no continente) e Off-shore (instalada no oceano). O Brasil porém, não apresenta até o momento nenhuma Central Eólica Off-shore. Óleos Vegetais Bio-gás Turfa ENERGIA EÓLICA MAPA DE VENTOS NO BRASIL não polui o ambiente; não queimam combustíveis fósseis. alteração da paisagem; emissão de ruídos; perigo de colisão de aves; grande extensão de terra para implantação da central eólica; limitação pela velocidade do vento; alto custo para a implantação da central. > 8.5 m/s m/s m/s m/s < 5.0m/s Curiosidade Existem, atualmente, mais de turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo. Centro Brasileiro de Energia Eólica (resultados preliminares 1998) 2

3 CENTRAIS EÓLICAS EM FUNCIONAMENTO NO BRASIL ENERGIA SOLAR A energia solar é hoje uma das alternativas energéticas mais promissoras, já que sua fonte, o Sol, é um recurso inesgotável. Podemos citar dois principais tipos de energia solar: a térmica e a fotovoltaica. Porém, a energia solar fotovoltaica ainda apresenta um alto custo, o que dificulta sua instalação. Térmica A energia do Sol é captada por coletores solares, armazenada e transferida para a água, dispensando ou reduzido o uso de chuveiros elétricos e aquecedores. Fotovoltaica A coleta da energia do Sol é realizada através de painéis fotovoltaicos, cobertos por um material capaz de capturar a radiação solar e transformá-la em energia elétrica. Essa energia capturada pode ser armazenada em baterias e para ser utilizada a noite. Configuração básica de um sistema fotovoltaico. ENERGIA DOS OCEANOS O principal sistema que consegue capturar energia do mar e transformá-la em energia elétrica é o sistema de maremotriz. Este consiste em utilizar as variações de nível entre as marés alta e baixa. A água é represada numa barragem, construída em local estratégico, durante a maré alta e esta, ao ser liberada durante o refluxo da maré, ativa turbinas que acionam o sistema de conversão, gerando energia elétrica. No Brasil, a região mais propicia à construção de um sistema desse é São Luis, no Maranhão, que apresenta uma amplitude de maré de 6,8m. independência do petróleo; não polui o ar. alto custo para a construção da barragem; alterações no nível das marés; alterações nas correntes de marés; alterações no ecossistema; Há poucos sítios favoráveis para barragens; Fornece energia por apenas dez horas por dia. BIOGÁS O biogás, gerado principalmente através da decomposição controlada do lixo doméstico, realizada em aterros sanitários, é constituído principalmente por metano, que separado dos demais componentes, pode ser utilizado no funcionamento de motores automotivos e geradores de energia elétrica. Outra fonte importante para a produção de biogás é o esterco de gado, extraído através da decomposição do mesmo em recipientes próprios, chamados de biodigestores. O biogás tem um grande potencial energético, porém até o momento não existem projetos consolidados para o seu aproveitamento. É um processo natural de tratamento dos resíduos orgânicos; Diminui o volume de resíduos a serem descartados; Produz um combustível de alta qualidade; Menos poluente que os demais combustíveis derivados do petróleo; Reduz significativamente a quantidade emitida de dióxido de carbono (CO2) e de metano (CH4), gases causadores do efeito estufa; a longo prazo, reduz gastos com eletricidade, transporte de botijão de gás, esgoto, descarte dos demais resíduos, etc. Sempre há formação de gás sulfídrico (H2S), um gás tóxico. 3

4 BIOCOMBUSTÍVEIS Em busca de fontes alternativas de energia, pesquisas sobre novas matériasprimas para produção de biocombustíveis vem aumentando a cada dia, a fim de não esgotar os recursos naturais não renováveis, e liberar menor quantidade de gases poluentes na atmosfera. No Brasil, o álcool, extraído da cana-de-açúcar, já vem sendo utilizado a alguns anos como biocombustível. Além do cana-de-açúcar, a mamona, o dendê, a soja, girassol, o buriti e sementes de algodão estão atualmente sendo estudadas para a produção do biodiesel, o que reduzirá a nossa dependência do petróleo. menor emissão de poluentes em relação ao diesel; desenvolvimento da agricultura; fácil armazenamento; não tóxico; menor dependência do petróleo. alto custo do produto; produtividade insuficiente para supri as necessidades de toda a população. ENERGIA HIDRÁULICA Durante centenas de anos o movimento da água foi usado nos moinhos. A passagem da água fazia mover lemes de madeira que ligados a uma mó ( pedra granítica redonda muito pesada) rodava e moia o milho transformando-o em farinha. Atualmente a corrente da água é usada para produzir energia elétrica, através da construção de diques que param o curso da água, acumulando-a num reservatório chamado barragem, a água ao seguir o curso natural aciona turbinas ligadas a um gerador produzindo eletricidade. Sendo hoje a energia hídrica a segunda maior fonte de eletricidade do mundo. E no Brasil é responsável por cerca de 95% da energia elétrica do país. produção de energia elétrica; regulação do fluxo e inundações; criação de possibilidades de recreação e turismo; aumento e melhoria da navegação e transporte. Curiosidade O Brasil possui a maior usina geradora de energia elétrica do mundo, Usina de Itaipu, localizada no rio Paraná, na divisa com o Paraguai. inundação de áreas habitadas e/ou agricultáveis; perda da biodiversidade, terrestre e aquática perdas de heranças históricas e culturais, alterações em atividades econômicas e usos tradicionais da terra; problemas de saúde pública, devido à deterioração ambiental; problemas geofísicos devido a acumulação de água. PETRÓLEO Substância, oleosa e inflamável, é considerada uma fonte de energia não renovável, de origem fóssil, sendo a matéria-prima de indústrias petrolíferas e petroquímicas, que, após ser refinada, é utilizada como combustível. Os principais produtos provenientes da refinação são: - nafta - querosene - óleo diesel - gás combustível -GLP - gasolina matéria prima de inúmeros produtos petrolíferos ; usado como combustível primário; atualmente é considerado principal fonte de energia -óleos lubrificantes - óleos combustíveis - matéria-prima para fabricar asfalto e parafina. riscos de derramamento; sua queima libera gases altamente poluentes; substância tóxica ao meio ambiente NUCLEAR É a energia liberada dos núcleos atômicos, quando os mesmos são levados por processos artificiais, a condições instáveis. Apesar de polêmica, a geração da energia nucleoelétrica é responsável por 18% das necessidades mundiais de eletricidade. A fusão nuclear leva à energia térmica, à energia mecânica e à energia das radiações. Como forma térmica de energia primária, foram estudadas as aplicações da energia nuclear para a propulsão naval militar e comercial, a nucleoeletricidade, a produção de vapor industrial, o aquecimento ambiental e a dessalinização da água do mar. utilização da radiação em aplicações medicinal, industrial, agropecuária e ambiental. perigo de acidentes nas usinas; produção de lixo atômico, que contem grande radiação Atenção: O Brasil possui 3 Usinas Radioativas instaladas: Angra I, Angra II e Angra III, no estado do Rio de Janeiro. 4

5 CARVÃO Os carvões minerais são formados a partir do soterramento e decomposição de restos materiais de origem vegetal. Esses materiais ao sofrerem gradualmente soterramento e compactação em bacias de deposição, apresentam enriquecimento no teor de carbono. Sua queima resulta na emissão de diversos gases poluentes, tais como óxido de enxofre, óxido de nitrogênio, monóxido de carbono e outros poluentes da atmosfera. Os maiores impactos sócio-ambientais do carvão decorrem de sua mineração, que afeta principalmente os recursos hídricos, o solo e o relevo das áreas circunvizinhas. GÁS NATURAL O gás natural é considerado um combustível dentro dos padrões ambientais devido a sua queima limpa, isenta de fuligem e outros materiais que possam prejudicar o meio ambiente. Este produto possui aplicações domésticas, industriais e automotivas, como substituto do óleo diesel, do álcool e da gasolina. Composição do Gás Natural Metano 91,80 % Etano 5,58 % Propano 0,97% Ibutano 0,03 % Nbutano 0,02 % Pentano 0,10 % Nitrogênio 1,42 % Dióxido de carbono 0,08 % Projeção elaborada com base em dados de BP STATISTICAL REVIEW OF WORLD ENERGY. London: BP, Disponível em: TURFA A turfa é um material de origem orgânica, que se forma no estágio inicial do processo de transformação natural de restos de vegetais em carvão mineral (carvão de pedra). De acordo com seu poder calorífico e teor de cinzas, ambos calculados em base seca. As turfas são classificadas como: Energéticas (próprias para a produção de energia); Carbonizadas (adequadas para uso como material redutor); e Agrícolas (próprias para uso agrícola). FONTES DE ENERGIA UTILIZADAS NO MUNDO 6,7% 2,3% 0,4% 11,2% 35,7% XISTO (=FOLHELHO) O xisto é uma camada de rocha sedimentar, originada sob temperaturas e pressões elevadas, contendo matéria orgânica, disseminada em seu meio mineral. O xisto betuminoso possui atributos de carvão e de petróleo e é uma variedade carbonífera mais nova que a hulha. Por destilação fracionada, a seco, produz gasolina, gás combustível, enxofre, etc.. Entretanto, trata-se de um processo poluente e economicamente desvantajoso. O Brasil possui uma das maiores reservas mundiais de xisto betuminoso. 20,3% 23,3% Petróleo Carvão Gás Natural Combustíveis Renováveis Nuclear Hidráulica Alternativas (Solar, eólica, maré, entre outras) 5

6 CURIOSIDADE Imagem da Terra à noite feita por um satélite, mostrando os locais mais iluminados do planeta. Observa-se que as maiores concentrações de pontos de luz estão na América do Norte, Europa e parte do Continente Asiático, com destaque para o Japão. REFERÊNCIAS ELETRÔNICAS

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