Explora. Materiais: recuperação para efeitos energéticos

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1 1 Ciências Físico-Químicas 7.º ANO Explora Duarte Nuno Januário Eliana do Carmo Correia Ângelo Filipe de Castro Materiais: recuperação para efeitos energéticos Público-alvo Alunos de Ciências Físico-Químicas do 7.º ano, podendo ser aplicado a alunos de outros anos de escolaridade do ensino básico. Recursos Ficha de trabalho Computador Projetor Bibliografia e sites CBE (2002). Combustíveis lenhosos para edifícios públicos. Projeto ALTENER BIOHEAT. CBE (2002). Combustíveis lenhosos para o aquecimento de edifícios residenciais. Projeto ALTENER BIOHEAT. CBE. Biomassa Fonte de energia. Folheto informativo. CE (2000). Exemplos de compostagem e de recolhas seletivas bem sucedidas. Bruxelas: Comissão Europeia. LIPOR (2007). Plano estratégico VALORSUL (2010). Relatório de sustentabilidade Metas de aprendizagem a atingir Classifica materiais segundo critérios diversos (exemplos: naturais ou manufaturados; origem mineral, vegetal ou animal; solúveis/insolúveis em água, ). Classifica fontes de energia em primárias e secundárias, renováveis e não renováveis, utilizando como critérios a origem da energia e a renovação de tais fontes. Sistematiza critérios de escolha de fonte(s) de energia para uma dada região, tendo em consideração recursos aí existentes, localização, impactes ambientais, fatores económicos, sociais, éticos e outros. Descreve e usa informação organizada em texto e/ou tabelas e/ou gráficos relativamente a recursos e à situação energética mundial/nacional/local, apresentada em unidades de energia SI (ou outras).

2 2 Analisa e reflete Portugal é muito afetado pelas alterações no fornecimento de combustíveis fósseis, pois importa a totalidade do que consome. No entanto, o nosso país possui potencial para a exploração de recursos energéticos renováveis. A biomassa é um recurso que pode e deve ser valorizado. Em Portugal existem bons exemplos de aproveitamento para produção de energia, por exemplo, a partir de biomassa florestal e dos resíduos da atividade humana. Açores Aproveitamento de biomassa florestal a floresta gera energia O nosso país é rico em biomassa florestal, que consiste numa série de materiais orgânicos como a lenha resultante do abate de árvores, resíduos provenientes da limpeza de florestas ou de áreas ardidas, desperdícios resultantes da indústria transformadora da madeira, ramos e pequenas árvores, entre outros. Açores Fundado em 1988, o Centro de Biomassa para a ia (CBE) é uma associação destinada a promover, sem fins lucrativos, a produção de energia através da biomassa. Os resíduos florestais podem ser utilizados, por exemplo, para a produção de briquetes de madeira. Estes são feitos de serrim ou de outro tipo de resíduos de madeira, destroçados e comprimidos, podendo ser utilizados, por exemplo, Madeira em caldeiras a biomassa para o aquecimento de edifícios. Açores Madeira Madeira ia hídrica ia eólica ia solar ia geotérmica ia da biomassa Figura 1 Localização genérica das fontes de energia renováveis em Portugal. Figura 2 Briquetes.

3 3 Estes materiais são um recurso renovável com elevado teor energético e de fácil manipulação, sendo economicamente viável realizar o seu transporte para longas distâncias. Localizada relativamente perto do CBE encontra-se a Central Termoelétrica de Mortágua. Esta central utiliza a biomassa florestal para produzir eletricidade. Figura 3 Guindaste para transporte de biomassa na Central Termoelétrica de Mortágua. A operar desde 1999, a Central Termoelétrica de Mortágua utiliza a biomassa florestal para produzir eletricidade. Contribui para a limpeza das florestas e, consequentemente, para a diminuição dos riscos de incêndio, para o ordenamento florestal e para o equilíbrio da balança energética portuguesa, ao promover a redução da dependência energética externa através do aumento da produção de energia renovável. A central foi projetada para enviar, para a rede de distribuição, energia elétrica suficiente para abastecer uma população na ordem dos 35 mil habitantes. Aproveitamento de resíduos resultantes da atividade humana o lixo gera energia Em Portugal, para além de se fazer um reaproveitamento dos resíduos florestais, também se recorre aos resíduos resultantes da atividade humana. As regiões com mais potencial neste domínio são, precisamente, as mais habitadas: Grande Lisboa e Grande Porto. As maiores empresas a operar no reaproveitamento deste tipo de resíduos são a Valorsul, na região de Lisboa e Oeste, e a Lipor, que trata os resíduos produzidos no Grande Porto. Qualquer uma destas empresas tem unidades dedicadas à produção de eletricidade. Nestas centrais, o lixo que não pode ser reciclado é queimado, sendo o calor libertado aproveitado para produzir eletricidade (figura 4). Central de Valorização ética Grande Porto (LIPOR) incinerados na eletricidade para a rede Resíduos urbanos que não podem ser reciclados nem reaproveitados Crestins - Maia Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos Grande Lisboa (VALORSUL) incinerados na eletricidade para a rede São João da Talha - Loures Figura 4 Aproveitamento de resíduos urbanos para produção de eletricidade.

4 4 Nos gráficos seguintes representa-se, para o intervalo , respetivamente, a massa de resíduos sólidos recebidos pela Central de Valorização ética da Lipor, em toneladas, e a energia produzida com esses resíduos, em quilowatt-hora. Massa de resíduos sólidos recebidos (toneladas) Ano Figura 5 Massa de resíduos sólidos recebidos pela Central de Valorização ética da Lipor entre 2000 e Os resíduos urbanos também podem ser aproveitados para compostagem. De uma forma geral, a compostagem é um processo biológico que converte a matéria orgânica num composto que pode ser utilizado como adubo. As centrais que procedem à valorização de resíduos orgânicos, por compostagem, na Grande Lisboa e no Grande Porto, são, respetivamente, a Estação de Tratamento e Valorização Orgânica (São Brás Amadora) e a Central de Valorização Orgânica da Lipor (Baguim do Monte Gondomar). Estas centrais processam os resíduos de vários municípios de forma a preservar o ambiente. Mediante a recolha dos resíduos, procede-se à seleção e ao envio ia elétrica produzida (kw h) Ano Figura 6 ia elétrica produzida pela Central de Valorização ética da Lipor entre 2000 e da matéria orgânica para a central de compostagem. Após a realização do processo de compostagem, faz- -se o armazenamento e ensacamento do composto. A compostagem é um processo simples que pode ser realizado em habitações e em escolas. Preservar o ambiente é um desafio que é colocado a cada um e só o conjunto da contribuição de todos permitirá criar um mundo mais sustentável. Gestos simples como a reutilização das embalagens do lanche ou das garrafas de água, em detrimento do plástico descartável, são atitudes que poderão parecer pequenas hoje mas que podem fazer grandes diferenças no mundo de amanhã! Processo de compostagem Alimentos Orgânico Restos de alimentos Fertilização Composto orgânico Pilha de compostagem num recepiente Figura 7 Processo de compostagem.

5 5 Questões 1. Os desperdícios de madeira podem ser aproveitados como biomassa florestal Classifica a madeira segundo: a. a sua proveniência (material natural ou manufaturado); b. a sua origem (origem animal, vegetal ou mineral); c. o seu estado físico (sólido, líquido ou gasoso); d. a sua solubilidade em água (solúvel ou insolúvel em água) Classifica a madeira quanto à sua aparência (material homogéneo, heterogéneo ou coloidal) e justifica a tua resposta. 2. A Central Termoelétrica de Mortágua utiliza a biomassa para produção de energia elétrica. Considera a seguinte afirmação. A biomassa é considerada uma fonte de energia (1) e (2) ; a energia elétrica obtida a partir deste recurso é considerada como uma fonte de energia (3). Seleciona a opção que permite completá-la corretamente. a. (1) secundária; (2) não renovável; (3) primária. b. (1) primária; (2) renovável; (3) secundária. c. (1) secundária; (2) renovável; (3) primária. d. (1) primária; (2) não renovável; (3) secundária. 3. Das seguintes afirmações indica as verdadeiras (V) e as falsas (F). a. Portugal possui potencial para a exploração de recursos energéticos renováveis. b. Os resíduos urbanos são provenientes da atividade agrícola. Exposição A produção e o consumo de energia sofrem consideráveis alterações ao longo dos tempos. Dividindo a turma em grupos, faz uma pesquisa acerca da evolução das necessidades energéticas em meio urbano. Prepara uma apresentação para a tua comunidade escolar evidenciando a evolução na produção e no consumo de energia em três épocas: Passado (1900) Presente Futuro (2100) c. A compostagem permite converter a matéria orgânica num composto que pode ser utilizado como fertilizante. d. Portugal é autossuficiente ao nível energético. e. A compostagem é um processo industrial que só pode ser realizado em empresas com auxílio da tecnologia. 4. Observa atentamente os gráficos das figuras 5 e 6 correspondentes à massa de resíduos sólidos recebidos e à energia elétrica produzida pela Central de Valorização ética (CVE) da Lipor entre 2000 e a. Indica o ano em que a CVE recebeu maior quantidade de resíduos sólidos. b. Indica o ano em que a CVE produziu mais energia. c. Determina o valor aproximado da energia produzida pela CVE, na unidade do Sistema Internacional, o joule, no ano de 2002 (1 kw h = J). d. Considera o ano de Calcula o valor aproximado da quantidade de energia que foi gerada por cada tonelada de resíduos recebidos pela CVE. e. Sabendo que, em média, em cada habitação portuguesa são consumidos anualmente 3000 kw h de energia, determina o número aproximado de habitações cujo consumo energético foi garantido pelo lixo valorizado na CVE no ano de O texto faz referência a alguns gestos simples que contribuem para a redução de consumos, tais como reutilizar as embalagens do lanche e as garrafas de água em detrimento do plástico descartável. Sugere outras duas estratégias que possam contribuir para diminuir a poluição e promover a qualidade do ambiente. Projeto Elabora um projeto de implementação de compostagem na tua escola. Para te apoiar consulta o site Horta da Formiga, em

6 6 Proposta de resolução a. Material natural. b. Origem vegetal. c. Sólido. d. Insolúvel em água A madeira é um material heterogéneo pois apresenta uma aparência não uniforme. 2. b. 3. a V; b F; c V; d F; e F. 4. a b c J E 1 kw h = E = E = 6, J kw h d. E (kw h) m (t) = = kw h/t e N = N = habitações Por exemplo: utilizar sempre o mesmo saco para as compras do supermercado e devolver as embalagens de vidro no posto de venda.

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