O PAPEL DA ENGENHARIA MECÂNICA NAS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS

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1 O PAPEL DA ENGENHARIA MECÂNICA NAS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS Estudantes & Autores: Eduardo Ribeiro Rui Ribeiro Gonçalo Veloso Jóni Cabral Manuel Azevedo Curso: MIEM Turma: 1M8_3 Unidade Curricular: Projeto FEUP Supervisora: Teresa Duarte Monitora: Sandra Reis

2 Carvão Formação História Aplicações Consumo Máquina a Vapor Evolução Em Portugal Impactos Funcionamento 2

3 Carvão Vegetal Carvão Mineral Combustível; Origem não natural; Aplicações domésticas e medicinais. Combustível; Origem natural; Aplicações industriais. 3

4 Idade Média Inglaterra (Séc. XVI) Florestas exaustas; Inicia-se a exploração. Europa (Séc. XVII-XVIII) 1ª Máquina a Vapor. REVOLUÇÃO INDUSTRIAL 4

5 Rocha Sedimentar Estratificada Princípio da Horizontalidade Era Paleozóica 245 M.a. Cor Preta Poder Calorífico Percentagem de Carbono 5

6 Profundidade Temperatura Pressão Tempo Oxigénio 6

7 Rank Tempo Condições % Carbono Turfa (55%) Lenhite (70-75%) Hulha (80-90%) Antracite (92-95%) Grafite ( 100%) 7

8 Grade % Matéria incombustível %grade = M total M cinzas M total 100 8

9 Características Facilidade de Combustão Poder Calorífico Aplicações Principais Centrais Elétricas Siderurgia Aplicações Secundárias Indústria Química Produção de gás 9

10 Siderurgia Coque Grau de Pureza Pressão Temperatura 10

11 Europa Consumo e Produção 1960/70 Exploração Europa Ocidental Global Era do Petróleo 11

12 Reservas Recuperáveis: 1000 Gt Reservas Especuladas: 3000 Gt 12

13 Séc. II a.c Héron de Alexandria inventou a Eolípila. Denis Papin criou uma panela de pressão com válvula de segurança. Thomas Savery patenteou uma máquina a vapor que retirava água das minas. Thomas Newcomen melhorou a máquina de Savery tornando-a capaz de extrair cinco vezes mais água e de elevar cargas. 13

14 James Watt adicionou um condensador e substituiu o eixo vertical de movimento ascendente-descendente por um eixo horizontal rotativo. Nicolas-Joseph Cugnot trona a máquina a vapor num veículo. Richard Trevithick cria a primeira locomotiva a vapor. Robert Fulton constrói o Clermont, o primeiro barco a vapor. 14

15 Setores de destaque: Indústria; Minas; Transportes marítimos e fluviais. Contras: Guerra Miguelista; Carvão mineral português. 15

16 Introdução de uma nova fonte de energia Substituição de mão-de-obra humana por máquinas Aumento dos níveis de produção e consequentemente os lucros empresariais Aumento dos índices de poluição 16

17 Bombeamento de água (minas); Fábricas; Levantamento de cargas; Veículos de transporte marítimo e terrestre; Centrais Termoelétricas. 17

18 1 Kg de Água Estado Líquido m3 Estado Gasoso m3 18

19 A pressão é mais elevada uma vez que a passagem do vapor pelo rotor de pás é condicionada por um expansor, pequeno orifício, que é responsável por aumentar a velocidade do vapor. Obtêm-se por isso rendimentos mais elevados; Turbinas de impulsão: os expansores encontram-se fixos e disparam o vapor atingindo as palhetas e realizando trabalho; Turbina de reação: o vapor pressurizado dos expansores sai do rotor, movendo-o por reação e possivelmente a outro rotor na periferia. 19

20 Curiosidades: Atualmente ainda se encontram máquinas a vapor em centrais nucleares; A máquina a vapor mais bem conservada em Portugal fica no NorteShopping. 20

21 Grande Desenvolvimento Social Obra da Engenharia e ao Contributo do Carvão Máquina a Vapor Aumento da utilização do Carvão Grande Avanço Mecânicotecnológico 21