EN-2416 Energia, meio ambiente e sociedade Necessidades humanas, estilos de vida e uso final da energia

Transcrição

1 EN-2416 Energia, meio ambiente e sociedade Necessidades humanas, estilos de vida e uso final da energia João Moreira UFABC

2 Necessidades humanas e energia Existência humana - nas residências Movimento, necessidade de comida e bebida Cocção e saúde Na sociedade em geral Transporte Indústria Comércio Agricultura

3 Impacto da inovação 1800 Malthus Aumento da população levaria ao empobrecimento devido ao esgotamento dos recursos naturais e energia Até Inovação Inovação permite aumentar a produtividade Com tecnologia, os problemas seriam resolvidos Os recursos naturais seriam inesgotáveis A partir de 1950 a questão do esgotamento dos recursos naturais começa a ser considerada A partir de 1990 grande crescimento dos países emergentes A inovação tecnológica pode não ser capaz de resolver os problemas ambientais sustentabilidade?!

4 Consumismo na sociedade Sociedades pré-modernas Escassez de recursos para se conseguir bem estar dos indivíduos Indivíduos consomem produtos de forma ótima minimizando desperdícios e custos Sociedades modernas Consumo é importante para o crescimento econômico (mútua dependência) Criação de novos produtos de consumo é essencial para o crescimento econômico Indivíduos consomem estimulados pela sociedade e propaganda Altas taxas de consumo com impacto no meio ambiente

5 Redução do consumo de energia Aumento da eficiência energética Mudança da economia dos países De atividades de consumo elevado de energia para atividades de baixo consumo de energia Mudança no estilo de vida das pessoas Mudança de hábito Mudança de valores

6 Estilo de consumidores Estilos Esbanjadores de energia Consumidores médios Interessados pelas questões ecológicas (antenados) Entusiastas pelas questões ecológicas Poder aquisitivo Influencia a medida que cresce o poder aquisitivo da população aumenta a consciência ecológica!!??

7 Consumo de energia pela sociedade moderna e industrial Onde a energia é utilizada na sociedade? Residencial 20% Comercial 15% Distribuição representativa de um país industrializado Transporte 27% Industrial 38% Usos finais da energia

8 PIB (ppp) das maiores economias do mundo entre 1980 e 2017 Participação crescente dos países emergentes na economia mundial Maior consumo de energia pelos países emergentes Convergência entre países desenvolvidos e emergentes no consumo per capita de energia e bens e serviços

9 Processo de uso final de energia Obtenção pelo consumidor da energia de entrada Transformação desta energia em energia útil Tecnologia de uso final de energia Exemplo chuveiro elétrico Energia de entrada: eletricidade Energia útil: calor Tecnologia de uso final: chuveiro

10 Uso de energia para fins estacionários Uso de eletricidade ou calor para Indústria, comércio, residências, agricultura, etc Edifícios, plantas industriais, equipamentos Tipos e uso Força motriz (operação de equipamentos ) Aquecimento, Refrigeração, Iluminação

11 Força motriz Aproximadamente 2/3 da energia produzida no mundo vai para força motriz Apenas 5 a 10 % da energia primária se transforma em energia útil perdas em conversão eletromecânica No Brasil 50% da energia elétrica é usada para força motriz A força motriz utiliza cerca de 30 % da energia primária do Brasil

12 Força motriz Os motores elétricos são a fonte de trabalho produtivo da sociedade industrial Movimentam geladeiras, ar condicionado, bombas, ventiladores, compressores, etc Motores tem tido um avanço tecnológico mínimo comparado com outras áreas como informática ou telecomunicações Há progressos nas áreas de eletrônica de potência e de materiais magnéticos que aumentam a eficiência do uso da energia Há tambem força motriz utilizando petróleo, gás natural, etc. (bombeamento de água, moagem de grãos, etc)

13 Aquecimento Várias fontes de energia para produzir aquecimento ou calor Combustíveis fósseis - carvão, gás natural e petróleo Caldeiras, trocadores de calor Biomassa - lenha, palha, briquetes, etc Caldeiras, trocadores de calor Fogão para cozinhar (ainda 30 a 40 % da população mundial Eletrotermia - conversão de eletricidade em calor

14 Eletrotermia Aquecimento resistivo Aquecimento indutivo Aquecimento dielétrico Aquecimentopor arco Aquecimento por emissão de plasma Aquecimento por emissão de elétrons Aquecimento por emissão laser

15 Briquetes e pellets oriundas de reflorestamentos Lenha de reflorestamento Pellets e briquetes material vegetal em forma mais apropriada para o uso final

16 Aquecedores industriais Para fins industriais e para produção de energia elétrica

17 Uso de energia para iluminação Fonte de luz é o meio pelo qual energia elétrica se converte em energia luminosa Rendimento ou eficiência da lâmpada Iluminação consome cerca de 15 % da energia elétrica brasileira Iluminação por setor no Brasil em 2000 Residências - 25 % Comércio e serviços - 45 % Indústria - 2 %

18 Tecnologias de iluminação Lâmpadas incandescentes Lâmpadas fluorescentes tubular Lâmpadas de sódio Lâmpadas de mercúrio Lâmpadas de vapor metálico Lâmpadas fluorescentes Lâmpadas de LED, etc

19 Refrigeração Refrigeração é importante na No setor industrial (indústria alimentícia, farmacêutica, etc) Conforto no setor comercial e de serviços Conservação de alimentos Refrigeração é obtida por meio de máquina térmica que retira calor do ambiente a ser refrigerado e libera para o o ambiente exterior Fonte de energia Eletricidade, gás natural ou petróleo (diesel)

20 Refrigeração residencial Refrigeração residencial no Brasil geladeiras freezers No Brasil há 30 milhões de refrigeradores residenciais Consome cerca de 7 % da energia elétrica do Brasil

21 Comentários finais A sociedade evoluiu e passou a consumir grandes quantidades de energia Indústria, comércio, residências e transportes A inovação tecnológica permitiu se criar sistemas de geração de energia e de consumo de energia muito complexos Os estilos de vida determinam o uso de energia Convergência de estilos de vida entre todos os países Evitar o consumismo Buscar o bem estar social