Fontes de Energia e Meio Ambiente

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA - UFJF INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS ICE DEPARTAMENTO DE QUÍMICA QUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTAL Fontes de Energia e Meio Ambiente Alunos: Arina Estefânia Gomes Flávia Campos Marques Pedro Victor Almeida Professor: Dr. Rafael Arromba de Sousa Juiz de Fora, 2014

2 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO O HOMEM PRÉ-INDUSTRIAL Energia fornecida pelo sol, pelo trabalho de homens e animais AGRICULTURA PECUÁRIA LENHA E CARVÃO Fonte < japs/s1600/idade_media-agricultura.jpg> Ecological Economics 70 (2011)

3 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO 1ª REVOLUÇÃO INDUSTRIAL ( ) Paradigma Industrial Revolução Francesa ( ) Paradigma Político Fonte < <Fonte Revista Virtual Direito Brasil Volume 6 nº

4 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO 1ª REVOLUÇÃO INDUSTRIAL ( ) Paradigma Industrial MUDANÇA DOS MEIOS DE PRODUÇÃO DE BENS DE CONSUMO Bens Ligados à Terra Produção em massa MUDANÇA DA DEMANDA ENERGÉTICA Homens/Animais Novas formas de energia Fonte < Revista Virtual Direito Brasil Volume 6 nº

5 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO 1ª REVOLUÇÃO INDUSTRIAL ( ) Paradigma Industrial Fonte < Ecological Economics 70 (2011)

6 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO 1ª REVOLUÇÃO INDUSTRIAL ( ) Paradigma Industrial James Watt ( ) Fonte < 225.jpg> Fonte < Encyclopaedia of Energy Engeenering 6

7 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO 1ª REVOLUÇÃO INDUSTRIAL ( ) Paradigma Industrial James Watt ( ) Uso intenso de combustíveis fósseis; Desenvolvimento de novos motores de combustão interna; Desenvolvimento de motores hidráulicos; Desenvolvimento de motores elétricos; Fonte Watts-225.jpg> Desenvolvimento da ciência de combustíveis e ENERGIA: TERMODINÂMICA Encyclopaedia of Energy Engeenering 7

8 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO 8

9 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO A ERA MODERNA Paradigma energético 1. PRIMEIRA GUERRA MUNDIAL ( ) 2. SEGUNDA GUERRA MUNDIAL ( ) 3. GUERRA FRIA ( ) Desenvolvimento de novas tecnologias, posteriormente aplicadas à vida civil! Encyclopaedia of Energy Engeenering 9

10 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO A ERA MODERNA Paradigma energético 1. PRIMEIRA GUERRA MUNDIAL ( ) 2. SEGUNDA GUERRA MUNDIAL ( ) 3. GUERRA FRIA ( ) Encyclopaedia of Energy Engeenering 10

11 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO A ERA MODERNA Paradigma energético 1. PRIMEIRA GUERRA MUNDIAL ( ) 2. SEGUNDA GUERRA MUNDIAL ( ) 3. GUERRA FRIA ( ) DEMANDA ENERGÉTICA Encyclopaedia of Energy Engeenering 11

12 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO A ERA MODERNA Paradigma energético Encyclopaedia of Energy Engeenering 12

13 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO 13

14 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO Gráfico 1.2 Geração elétrica por fonte no mundo (%) 14

15 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO Gráfico 1.3 Geração elétrica por fonte no mundo (%) 15

16 INTRODUÇÃO CONTEXTO HISTÓRICO Tabela I Emissões de Gases do Efeito Estufa (GEE) na geração elétrica em Países Selecionados 16

17 INTRODUÇÃO NO BRASIL Tabela II Capacidade instalada de geração elétrica no Brasil (MW) 17

18 FONTES DE ENERGIA São recursos da natureza dos quais se pode obter energia. Podem ser classificadas: Primária Secundária Fonte: Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas,

19 FONTES DE ENERGIA Fontes de Energia Primária: Encontrada ou captada diretamente da natureza, sendo fornecida por ela. Renováveis Não Renováveis Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas,

20 FONTES DE ENERGIA Energias Renováveis: São infinitas fontes geradoras, mesmo que sejam utilizadas pelo Homem; Possuem a capacidade de se regenerar naturalmente; Nunca se esgotam, são fontes contínuas de energia. Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas,

21 FONTES DE ENERGIA Energias não renováveis : São os recursos naturais que, quando utilizados, não podem ser repostos pela ação humana ou pela natureza; Suas quantidades tornam-se cada vez mais reduzidas com o consumo por parte do Homem; São esgotadas com o seu uso. Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas,

22 FONTES DE ENERGIA Energia Solar Biomassa Biocombustíveis Energia Hidrelétrica Energias Renováveis Biogás Energia Geotérmica Energia Eólica Energia do Mar Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas,

23 FONTES DE ENERGIA ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIA HIDRELÉTRICA NO BRASIL Brasil 2º maior produtor de energia hidrelétrica no mundo. 75,2% da energia elétrica hidrelétricas. A grande participação da hidroeletricidade se deve à abundância do país em termos de recursos hídricos. Fonte: BASSANI, C. A questão da hidrelétrica como fonte de energia essencial no modelo atual de sustentabilidade,

24 FONTES DE ENERGIA Figura 4: Geração elétrica por energético no Brasil participação (%) Fonte: Balanço Energético Nacional (BEN),

25 FONTES DE ENERGIA Figura 5: Usina Hidrelétrica de Itaipu, abril de

26 FONTES DE ENERGIA ENERGIAS RENOVÁVEIS BIOCOMBUSTÍVEIS: Combustíveis renováveis derivados de matéria-prima biológica e incluem o etanol, o biodiesel, o biogás (metano). Etanol mais utilizado e cuja produção mais cresce no mundo. Maiores produtores mundiais de etanol: EUA, Brasil e China. O etanol é produzido principalmente a partir da cana-deaçúcar (Brasil) e milho (EUA), Fonte: VICHI, F. M. Energia, meio ambiente e economia: O Brasil no contexto mundial,

27 FONTES DE ENERGIA ENERGIAS RENOVÁVEIS BIOCOMBUSTÍVEIS: A produção mundial de biodiesel também teve forte crescimento. Os maiores produtores mundiais Alemanha, França, Estados Unidos e Itália. A produção brasileira em ,3 milhões de barris. O biodiesel pode ser produzido a partir de diferentes óleos vegetais. No Brasil óleo de soja Fonte: VICHI, F. M. Energia, meio ambiente e economia: O Brasil no contexto mundial,

28 BIOCOMBUSTÍVEIS: FONTES DE ENERGIA O uso dos biocombustíveis pode levar a uma redução significativa nas emissões de gases causadores do efeito estufa (GEE). 28 Figura 6. Potencial na redução percentual da emissão de GEE pelo uso de biocombustíveis Fonte: VICHI, F. M. Energia, meio ambiente e economia: O Brasil no contexto mundial, 2009.

29 FONTES DE ENRGIA Energias Não - Renováveis Energia Nuclear Combustíveis Fósseis Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas,

30 FONTES DE ENERGIA ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS: PETRÓLEO Petróleo é a fonte energética mais consumida no mundo. A demanda por esse combustível fóssil tende a crescer, enquanto a sua quantidade tende a diminuir rapidamente, uma vez que ele é um recurso não renovável. Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas,

31 COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS: PETRÓLEO Figura 7 -Produção de Petróleo no Brasil Fonte: Balanço energético nacional

32 FONTES DE ENERGIA ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIA NUCLEAR 14% da energia elétrica no mundo é gerada através de fonte nuclear. 3ª maior fonte de energia, atrás do carvão e do gás natural. Maiores produtores: Estados Unidos, França e Japão. Fonte: IAEA Agência Internacional de Energia Atômica,

33 FONTES DE ENERGIA ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIA NUCLEAR: VANTAGENS: Não utiliza combustíveis fósseis; Usinas nucleares ocupam áreas relativamente pequenas; Grande disponibilidade do combustível; Podem ser instaladas próximas aos centros consumidores; Não dependem de fatores climáticos (ventos; chuvas); Fonte mais concentrada na geração de energia. Fonte: Eletrobrás (Eletronuclear) 33

34 FONTES DE ENERGIA ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIA NUCLEAR: DESVANTAGENS Olixo nuclearradioativo deve ser armazenado em locais seguros e isolados; Mais cara, quando comparada a outras formas; Risco de acidentes nucleares; Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas aquáticos pela água de resfriamento dos reatores; Pode ser utilizada para fins bélicos, para a construção de armas nucleares. Fonte: Eletrobrás(Eletronuclear) 34

35 FONTES DE ENERGIA Fontes de energia secundárias: São aquelas resultantes de um ou mais processos de transformação das fontes primárias. Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas,

36 Impactos provocados por usinas hidrelétricas Impacto ambiental de acordo com a Resolução 01/1986 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) significa qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente causada por alguma forma de matéria ou energia resultante de atividades humanas, que direta ou indiretamente afetam a sociedade. Fonte: 36

37 Impactos positivo provocados por usinas hidrelétricas A hidreletricidade é uma fonte renovável de energia. Usinas hidrelétricas acarretam aumento da densidade populacional. Usinas hidrelétricas usam tecnologia conhecida e segura há mais de um século, e sempre incorporam novas tecnologias para ter sobrevida e diminuir custos de operação e manutenção. A operação dos sistemas elétricos depende de fontes de geração rápidas e flexíveis para atender às demandas de pico, manter os níveis de tensão do sistema e restabelecer prontamente o fornecimento após um blecaute, condições essas atendidas pelas hidrelétricas. 37

38 Impactos positivo provocados por usinas hidrelétricas A água dos rios é um recurso doméstico e, ao contrário de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), não está sujeita a flutuações de mercado, o que assegura segurança energética e estabilidade de preços. As usinas hidrelétricas não produzem poluentes do ar, pelo contrário, melhoram o ar que se respira. Muito frequentemente, elas substituem a geração a partir de combustíveis fosseis, reduzindo assim a chuva ácida e a fumaça. Além disso, os empreendimentos hidrelétricos não geram subprodutos tóxicos. 38

39 Impactos negativos provocados por usinas hidrelétricas A montagem do canteiro de obras transforma a economia local. O aumento súbito da população que incorpora trabalhadores vindos de fora acarreta vários problemas como acréscimo na produção de lixo e esgoto sanitário. Antes do funcionamento de uma usina é necessário desviar o curso do rio para formar um grande reservatório. A formação da represa afeta fortemente a fauna e flora locais, pois, de uma hora para outra, a floresta formada durante centenas de anos vira lago. Muitas espécies acabam submersas e, consequentemente, morrem. O excesso de nutrientes na água, principalmente fosfato e nitrato, ocasiona um aumento significativo na população de algas e de microorganismos decompositores na água, levando a uma brusca redução do teor de oxigênio dissolvido. 39

40 Impactos positivo provocados por Biocombustível Em âmbito social o biodiesel evita a poluição do ar melhorando a saúde das pessoas, ao contrário do diesel comum que lança toneladas de dióxido de enxofre, hidrocarbonetos pesados oriundos da queima incompleta sem falar na enorme emissão de dióxido de carbono e outras partículas que causam problemas respiratórios e dermatológicos. No âmbito profissional, a produção desse biocombustível aumenta o número de empregos tanto no campo quanto na indústria em virtude de sua fabricação reclamar mão de obra especializada e nos cuidados com as culturas que fornecem matéria prima. No âmbito ambiental, vem enfrentando sérios problemas causados pela poluição dos combustíveis convencionais tanto emseurefinoquantoemseuuso. 40

41 Desvantagem em utilizar o Biocombustível Dificuldade em sua obtenção Inadaptações mecânicas dos veículos existentes sua produção Custo consideravelmente mais alto do que a dos combustíveis normais 41

42 Novas fonte de energia renováveis em desenvolvimento Energia da Terra Energia da água e do ar Energia da onda do mar 42

43 Energia da terra Região com vulcões e atividades sísmica Perfuram poços até chegar uma temperatura 700 C Despejam água dentro dos poços A pressão ocasionada move o gerado de eletricidade 43

44 Energia renovável das ondas do mar 44

45 Energia renovável obtida através da água e ar 45

46 Conclusões hidrelétricas são consideradas como fonte essencial e limpa de energia. A energia hidráulica, pode ocasionar esgotamento dos recursos hídricos, bem como impactar flora e fauna das regiões de instalação. Verificou-se que a questão energética no Brasil não está alinhada com os conceitos de sustentabilidade e que o modelo atual está baseado no aumento da produção, enquanto poderia investir em aperfeiçoamento e redução de perdas nas linhas de transmissão. 46

47 Conclusões As evidências de que o uso de combustíveis fósseis tem causado danos ambientais devido ao aquecimento global são irrefutáveis. A finitude dos recursos fósseis, aliada a estes danos ambientais, tem levado a humanidade a uma busca cada vez mais intensa por fontes de energia limpas e renováveis. O crescimento econômico recente e a descoberta de grandes reservas de petróleo e gás natural têm levado a um aumento da participação das fontes não renováveis na matriz energética do Brasil. 47

48 Conclusões Os impactos deste aumento deverão ser compensados pelo incremento no uso de fontes renováveis: biocombustíveis, pequenas centrais hidrelétricas (PCH) eenergiassolareeólicaouatemesmopornovasfontes de energia renovável. No contexto da transição para a energia verde, as oportunidades que se oferecem aos profissionais da química são imensas: implantação de processos mais eficientes; desenvolvimento de novos materiais inorgânicos e poliméricos; uso racional dos recursos finitos 48

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50 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Eletrobrás, Eletronuclear. Disponível em: Acesso em: 02 nov Matias, V.R.S.Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas. In: I SIMPÓSIO MINEIRO DE GEOGRAFIA, 2014, Alfenas. RIBEIRO, V.W.S.M.; BASSANI, C. A questão da hidrelétrica como fonte de energia essencial no modelo atual de sustentabilidade: O caso de Belo Monte. In: VII CONGRESSO NACIONAL DE EXCELÊNCIA EM GESTÃO, RIQUELME, D.M.A proteção do meio ambiente sobre a perspectiva das fontes alternativas de energia. 2008, 219p. Dissertação (Mestrado em Direito das Relações Sociais), Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, VICHI, F.M.; MANSOR, M.T.C.Energia, Meio Ambiente e Economia: O Brasil no Contexto Mundial. Química Nova, São Paulo, v. 32, n. 3, p ,