Fontes Alternativas de Energia

Transcrição

1 UDESC Universidade do Estado de Santa Catarina Departamento de Química DQM Curso de Engenharia de Produção e Sistemas Fontes Alternativas de Energia DEPS Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas 1

2 Matriz Energética Brasileira

3 Energia Solar Quase todas as fontes de energia hidráulica, biomassa, eólica, combustíveis fósseis e energia dos oceanos são formas indiretas de energia solar. A radiação solar pode ser utilizada diretamente como fonte de energia térmica, para aquecimento de fluidos e ambientes e para geração de potência mecânica ou elétrica.

4 Energia Solar Dos processos de aproveitamento da energia solar, os mais usados atualmente são o aquecimento de água e a geração fotovoltaica de energia elétrica.

5 Coletores Solar e Painéis Fotovoltaicos Esta energia pode ser convertida diretamente em energia elétrica, através de efeitos sobre determinados materiais, entre os quais se destacam o termoelétrico e o fotovoltaico. (Converter energia da Luz do Sol em energia elétrica).

6 Impactos Sócio-ambientais Energia Solar Uma das restrições técnicas à difusão de projetos de aproveitamento de energia solar é a baixa eficiência dos sistemas de conversão de energia; Sendo necessário o uso de grandes áreas para a captação de energia em quantidade suficiente para que o empreendimento se torne economicamente viável; Comparando-se, outros recursos, como a energia hidráulica, por exemplo, observa-se que a limitação de espaço não é tão restritiva ao aproveitamento da energia solar.

7 Energia Hidráulica Características energéticas: disponibilidade de recursos, facilidade de aproveitamento e, principalmente, seu caráter renovável. A energia hidráulica é proveniente da irradiação solar e da energia potencial gravitacional, através da evaporação, condensação e precipitação da água sobre a superfície terrestre. A participação da energia hidráulica na matriz energética nacional é da ordem de 42%, gerando cerca de 90% de toda a eletricidade produzida no país.

8 Energia Hidráulica Com aumento de novas fontes, devido a restrições socioeconômicas e ambientais de projetos hidrelétricos e os avanços tecnológicos no aproveitamento de fontes nãoconvencionais, tudo indica que a energia hidráulica continuará sendo, a principal fonte geradora de energia elétrica do Brasil. O potencial hidrelétrico brasileiro é estimado em cerca de 260 GW.

9 Tecnologias de Aproveitamento Energia Hidráulica Pequenos aproveitamentos diretos da energia hidráulica para bombeamento de água, moagem de grãos e outras atividades similares. O aproveitamento da energia hidráulica através do uso de turbinas hidráulicas, devidamente acopladas a um gerador de corrente elétrica. A eficiência pode chegar a 90%, as turbinas hidráulicas são atualmente as formas mais eficientes de conversão de energia primária em energia secundária.

10 Aspectos Sócio-ambientais Energia Hidráulica O aproveitamento de potenciais hidráulicos para a geração de energia elétrica exigiu a formação de grandes reservatórios e, conseqüentemente, a inundação de grandes áreas. Nestes casos, tratava-se de áreas produtivas e (ou) de grande diversidade biológica, exigindo a realocação de grandes contingentes de pessoas e animais silvestres. A formação de reservatórios de acumulação de água e regularização de vazões provoca alterações no regime das águas e a formação de microclimas, favorecendo certas espécies (não necessariamente as mais importantes), e até mesmo extinguindo, outras.

11 Biomassa

12 Biomassa Do ponto de vista energético, biomassa é toda matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia. Como a energia hidráulica e outras fontes renováveis, a biomassa é uma forma indireta de energia solar.

13 Biomassa A energia solar é convertida em energia química, através da fotossíntese, base dos processos biológicos de todos os seres vivos. Vantagens da biomassa é que, embora de eficiência reduzida, seu aproveitamento pode ser feito diretamente, através da combustão em fornos, caldeiras, etc.

14 Potencial de Usina Térmica com a Biomassa Instalado

15 Potencial do Setor Sucroalcooleiro Setores que produzem Açucar e Álcool

16 Evolução do Setor Sucroalcooleiro no Brasil

17 Tecnologias de Aproveitamento Biomassa Aproveitamento da biomassa pode ser feito através da combustão direta (com ou sem processos físicos de secagem, classificação, compressão, corte/quebra etc.). Processos termoquímicos (gaseificação, pirólise, liquefação) e ou Processos termoquímicos (gaseificação, pirólise, liquefação) e ou processos biológicos (digestão anaeróbia e fermentação).

18 Tecnologias de Aproveitamento Biomassa

19 Energia Eólica Aproveitamento ocorre através da conversão da energia cinética de translação em energia cinética de rotação, com o emprego de turbinas eólicas (aerogeradores) para a geração de energia elétrica, ou através de cataventos e moinhos para trabalhos mecânicos, como bombeamento de água. Geração de eletricidade: as primeiras tentativas surgiram no final do Século XIX, mas somente um século depois, com a crise do petróleo, é que houve interesse e investimentos suficientes para viabilizar o desenvolvimento e aplicação de equipamentos em escala comercial.

20 Energia Eólica Recentes desenvolvimentos tecnológicos têm reduzido custos e melhorado o desempenho e a confiabilidade dos equipamentos.

21 Energia Eólica Turbinas eólicas (aerogeradores) para a geração de energia elétrica.

22 Aspectos Sócio-ambientais Energia Eólica Os principais impactos sócio-ambientais de usinas eólicas destacam-se os sonoros e os visuais. Sonoros são devidos ao ruído dos rotores e variam de acordo com as especificações dos equipamentos. Impactos visuais são decorrentes do agrupamento de torres e aerogeradores, principalmente no caso de centrais eólicas com um número considerável de turbinas, também conhecidas como fazendas eólicas. Outro impacto negativo de centrais eólicas é a possibilidade de interferências eletromagnéticas, que podem causar perturbações nos sistemas de comunicação e transmissão de dados.

23 Petróleo e Derivados A geração de energia elétrica a partir de derivados de petróleo ocorre por meio da queima desses combustíveis em caldeiras, turbinas e motores de combustão interna. O caso das caldeiras e turbinas é similar ao dos demais processos térmicos de geração e mais usado no atendimento de cargas de ponta e/ou aproveitamento de resíduos do refino de petróleo.

24 Petróleo e Derivados Os grupos geradores Diesel são mais adequados ao suprimento de comunidades e de sistemas isolados da rede elétrica convencional.

25 Petróleo e Derivados Com exceção de alguns poucos países da OCDE (Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico), o uso de petróleo para geração de eletricidade tem sido decrescente desde os anos Sistemas obsoletos das plantas de geração, os requerimentos de proteção ambiental e o aumento da competitividade de fontes alternativas são os principais responsáveis por isso. Contudo, o petróleo continua sendo muito importante na geração de energia elétrica nesses países, principalmente no suprimento de cargas de pico e no atendimento a sistemas isolados.

26 Gasodutos Brasileiros

27 Gases causadores do efeito estufa no setor sucroalcooleiro Atividades na Produção de Cana, Açúcar e Álcool kg CO 2 / ton Cana Atividade 1: Produção, Colheita e Transporte da Cana Fixação (fotossíntese) de carbono da atmosfera + 694,7 Liberação de CO 2 pelo uso de combustíveis (diesel) na lavoura 4,7 Liberação de CO 2 na queima do canavial (80% das pontas e folhas) 198,0 Liberação de outros gases de efeito estufa na queima do canavial (principalmente metano) 5,0 Liberação de N 2 O do solo pelo uso de adubação nitrogenada 3,2 Liberação de CO 2 na produção dos insumos da lavoura (mudas, herbicidas, pesticidas, etc.) 6,7 Liberação de CO 2 na fabricação dos equipamentos agrícolas que serão usados na lavoura 2,4 Oxidação dos resíduos não totalmente queimados no campo 49,5 Atividade 2: Produção de Açúcar e Álcool Liberação de CO 2 na fermentação alcoólica 38,1 Liberação de CO 2 na fabricação dos insumos da indústria(cal,, etc.) 0,5 Liberação de CO 2 na produção dos equipamentos e prédios, instalações industriais 2,8 Liberação de CO 2 na queima de todo o bagaço, substituindo óleo combustível, na produção de açúcar e álcool 231,6 Emissão evitada de CO 2, pelo uso de bagaço na produção de açúcar (somente), em vez de óleo combustível ou carvão + 104,0 Atividade 3: Uso do Açúcar e do Álcool Em princípio, em médio prazo praticamente todo o carbono no açúcar é oxidado (metabolizado, etc.) e volta à atmosfera 97,0 Liberação de CO 2 na queima do etanol, em motores automotivos 79,1 Liberação de CO 2, pelo uso de etanol em motores automotivos, em vez de gasolina + 126,7 Total das Emissões Evitadas + 206,8

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