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Fontes Alternativas de Energia

 

Energias Renováveis

Diz-se que uma fonte de energia é renovável quando não é possível estabelecer um fim temporal para a sua utilização. É o caso do calor emitido pelo sol, da existência do vento, das marés ou dos cursos de água. As energias renováveis são virtualmente inesgotáveis, mas limitadas em termos da quantidade de energia que é possível extrair em cada momento.

As principais vantagens resultantes da sua utilização consistem no fato de não serem poluentes e poderem ser exploradas localmente. A utilização da maior parte das energias renováveis não conduz à emissão de gases com efeito de estufa. A única excepção é a biomassa, uma vez que há queima de resíduos orgânicos, para obter energia, o que origina dióxido de enxofre e óxidos de azoto.

A exploração local das energias renováveis contribui para reduzir a necessidade de importação de energia, ou seja, atenua a dependência energética relativamente aos países produtores de petróleo e gás natural.

As fontes de energia renováveis ainda são pouco utilizadas devido aos custos de instalação, à inexistência de tecnologias e redes de distribuição experimentadas e, em geral, ao desconhecimento e falta de sensibilização para o assunto por parte dos consumidores e dos municípios.

Ao ritmo que cresce o consumo dos combustíveis fósseis, e tendo em conta que se prevê um aumento ainda maior a curto/médio prazo, colocam-se dois importantes problemas:

i) questões de ordem ambiental e
ii)
o fato dos recursos energéticos fósseis serem finitos, ou seja, esgotáveis.

As fontes de energia renováveis surgem como uma alternativa ou complemento às convencionais. Num país como Portugal, que não dispõe de recursos energéticos fósseis, o aproveitamento das fontes de energia renováveis deveria ser um dos objetivos primordiais da política energética nacional.

ENERGIA SOLAR

Aproveitar a energia solar significa utilizá-la diretamente para uma função, como seja aquecer um fluído (sistemas solares térmicos), promover a sua adequada utilização num edifício (sistemas solares passivos) ou produzir energia eléctrica (sistemas fotovoltaícos).

O nosso país é, a nível europeu, dos que tem mais horas de sol por ano: entre 2 200 a 3 000. Perante este cenário, seria natural que fôssemos, também um dos maiores consumidores de energia solar. No entanto, no nosso país existem cerca de 220 000 m2 de painéis solares instalados, o que é muito pouco comparativamente com a Grécia, que tem 2,6 milhões m2, e a mesma exposição solar.

O sol, não só é uma fonte de energia inesgotável, como permite obter uma energia limpa e gratuita (após a instalação das unidades de captação e armazenamento). Embora sejam necessários sistemas auxiliares, que não utilizam energia renovável, ao nível de poluição é muito reduzido. Por outro lado, os sistemas de aproveitamento de energia solar são os mais acessíveis, monetariamente, ao consumidor.

Sistemas Solares Térmicos

O aquecimento de um fluído, líquido ou gasoso, em coletores solares, é a utilização mais frequente da energia solar. O aquecimento de água por esta via é hoje uma tecnologia fiável e economicamente competitiva em muitas circunstâncias. No nosso país as aplicações mais correntes verificam-se no setor doméstico, para produção de águas quentes sanitárias e, em alguns casos, para aquecimento ambiente.

Além do setor doméstico, existem também aplicações de grandes dimensões, nomeadamente em piscinas, recintos gimnodesportivos, hotéis e hospitais. Também o setor industrial é susceptível de utilizar sistemas solares térmicos, quer para as aplicações acima mencionadas, quer quando há necessidade de água quente de processo a baixa ou média temperatura.

Este tipo de sistemas capta, armazena e usa diretamente a energia solar que neles incide. Os edifícios constituem um bom exemplo de sistemas solares passivos.

Um edifício de habitação pode ser concebido e construído de tal forma que o seu conforto, a nível térmico, no Inverno e no Verão, seja mantido com recurso reduzido a energias convencionais (como a eletricidade ou o gás), com importantes benefícios económicos e de habitabilidade. Para isso, existe um grande número de intervenções ao nível das tecnologias passivas, desde as mais elementares, como sejam o isolamento do edifício e uma orientação e exposição solar adequados às condições climáticas, a outras mais elaboradas, respeitantes à concepção do edifício e aos materiais utilizados. Em muitas dessas intervenções o sobrecusto relativamente a uma construção sem preocupações energéticas é mínimo. Em situações em que esse sobrecusto é maior, ele é facilmente recuperado em economia de energia e em ganhos de conforto.

Sistemas Fotovoltaícos

A energia solar pode ser diretamente convertida em energia eléctrica por intermédio das células fotovoltaícas. As primeiras aplicações destes sistemas verificaram-se na alimentação permanente de energia a equipamentos instalados em satélites espaciais.

Em Portugal, temos já algumas aplicações interessantes da energia solar fotovoltaíca, nomeadamente no fornecimento das necessidades básicas de energia eléctrica a habitações distantes da rede pública de distribuição, na sinalização marítima (bóias e faróis), em passagens de nível ferroviárias e nas telecomunicações (retransmissores de televisão e sistemas de SOS instalados nas auto-estradas e estradas nacionais).

Atualmente, em Almada, já há também exemplos de aplicação da tecnologia solar fotovoltaíca: sistema de sinalização de uma zona de atravessamento para peões, junto à Escola EB1 n.º 1 do Laranjeiro e instalação de uma luminária no Parque da Paz. O objetivo destas ações, concretizadas pelo Município de Almada, passa por estudar o desempenho desta tecnologia, para posteriormente avaliar a sua possível extensão a outros locais do Concelho.

Refira-se que existem ainda outras aplicações em que a energia solar fotovoltaíca pode ser utilizada com benefício, como por exemplo na irrigação agrícola, onde há uma relação direta entre as necessidades de água e a disponibilidade de energia solar.

A integração de sistemas fotovoltaícos em edifícios, nas suas fachadas e telhados, para fornecimento de energia à rede eléctrica, são ainda outra possibilidade de aproveitamento da energia solar fotovoltaíca (por exemplo, em países como a Alemanha e a Holanda esta possibilidade é cada vez mais uma realidade).

ENERGIA EÓLICA

O vento tem origem nas diferenças de pressão causadas pelo aquecimento diferencial da superfície terrestre, sendo influenciado por efeitos locais, como a orografia e a rugosidade do solo

Há centenas de anos que a humanidade tenta utilizar a energia do vento. Pequenos moinhos têm servido para tarefas tão diversas como a moagem de cereais, bombear água e, mais recentemente, accionar turbinas para produzir eletricidade.

Existem, basicamente, dois tipos de turbinas eólicas modernas:

Os sistemas de eixo horizontal são os mais conhecidos. Consistem numa estrutura sólida elevada, tipo torre, com duas ou três pás aerodinâmicas que podem ser orientadas de acordo com a direção do vento;

Os sistemas de eixo vertical são menos comuns, mas apresentam a vantagem de captarem vento de qualquer direção.

Apesar de não ser um dos países mais ventosos da Europa, Portugal tem condições bastante favoráveis ao aproveitamento da energia eólica do que, por exemplo, algumas zonas da Alemanha, onde os projetos se implementam a um ritmo impressionante. Os arquipélagos da Madeira e dos Açores constituem zonas de território nacional onde o potencial eólico é muito elevado. Ainda que Portugal esteja já bem posicionado relativamente a outros países, e de as perspectivas atuais apontarem para um crescimento acentuado neste setor, está ainda muito aquém do seu potencial eólico. Este corresponde a mais de 3 500 MW quando, atualmente, apenas se encontram instalados cerca de 200 MW.

Os locais com regime de vento favorável encontram-se em montanhas e em zonas remotas. Daí que coincidam, em geral com zonas servidas por redes eléctricas antigas e com fraca capacidade, dificultando o escoamento da energia produzida. As soluções imediatas para o problema passam pela construção de linhas muito extensas, cujos custos tornam os projetos pouco atrativos.

De referir também, que existem implicações a nível ambiental que põem em causa a viabilização de alguns projetos, tais como o ruído, o impacto visual e a influência na avifauna.

Qualquer destes aspectos tem conhecido grandes desenvolvimentos. Quer seja através da condução de estudos sistemáticos que mostram serem exagerados os receios anunciados, quer através da consciencialização dos promotores para os cuidados a adoptar, mormente na fase de construção, quer ainda pelas inovações tecnológicas que vão sendo incorporadas (perfis aerodinâmicos ais evoluídos, novos conceitos de regulação, máquinas de maior potência permitindo reduzir o número de unidades a instalar, etc.), a evolução é, claramente, no sentido da crescente compatibilização ambiental da tecnologia. Pelas razões anteriormente referidas, em grande parte dos casos é exigido ao promotor de um parque eólico a realização de um estudo de incidências ambientais, cujo grau de profundidade depende da sensibilidade do local.

Além dos parques eólicos, os aerogeradores existentes em Portugal encontram-se em pequenos sistemas autónomos de produção de energia eléctrica. Estes estão, normalmente, integrados com sistemas fotovoltaícos para fornecer eletricidade a habitações, a sistemas de telecomunicações e a sistemas de bombagem de água que se encontrem afastados da rede pública.

No Alentejo, no concelho de Ourique, foram eletrificadas cinco aldeias, que contam com uma mini-rede de distribuição alimentada por um sistema autónomo de produção de energia eléctrica, o qual é composto por um pequeno grupo de aerogeradores, associado a uma pequena central de painéis fotovoltaícos. Esta rede abrange cerca de 60 habitações.

Uma outra possibilidade de aproveitamento da energia eólica consiste nos parques offshore, instalados ao largo da costa marítima, de modo a tirar partido dos ventos fortes que caracterizam esta zona. Infelizmente, embora Portugal tenha uma ampla costa marítima, não reúne as melhores condições para este tipo de parque eólico, já que o mar é muito profundo a poucos metros da costa, o que dificultaria a implementação dos parques.

BIOMASSA

Esta é uma designação genérica que engloba o aproveitamento energético da matéria orgânica, ou seja, dos resíduos provenientes da limpeza das florestas, da agricultura e dos combustíveis resultantes da sua transformação. A energia pode ser obtida através da combustão direta dos materiais ou duma transformação química ou biológica, de forma a aumentar o poder energético do biocombustível.

Existem vários aproveitamentos deste tipo de combustíveis, dos quais se salientam a combustão direta, o biogás, e os biocombustíveis:

Combustão Direta

A queima de resíduos florestais e agrícolas produz vapor de água. Este, por sua vez, é canalizado para uma turbina com o objetivo final de produzir eletricidade (ex. Central térmica de Mortágua).

Biogás

O biogás é um gás combustível, constituído em média por 60% de metano e 40% de CO2, que é produzido através de um processo denominado digestão anaeróbia dos resíduos orgânicos, ou seja, pela utilização de bactérias capazes de decompor os resíduos sem ser necessária a presença de oxigénio.

As áreas potenciais principais de produção de biogás são as do setor agro-pecuário, da indústria agro-alimentar, das ETAR municipais e dos resíduos sólidos urbanos (RSU) e a sua queima pode ser feita em pequenas instalações, para produzir energia eléctrica. Uma vantagem resultante da combustão do biogás é a possibilidade de eliminar o metano, que é um dos gases que contribui para o efeito de estufa.

Biocombustíveis

Englobam-se aqui os ésteres metílicos (biodiesel) e os alcoóis. Através da transformação de certos óleos vegetais, como o de girassol, colza, milho, palma ou amendoim obtém-se um biodiesel que pode ser misturado com o gasóleo e alimentar motores deste tipo. Outra fonte de matéria-prima é a recuperação dos óleos usados em frituras (restauração, cantinas), mediante uma recolha seletiva. Estes óleos podem ser facilmente transformados em biocombustível, tendo como vantagem acrescida a eliminação de uma fonte de poluição.

Nos casos mais comuns e nos projetos-piloto desenvolvidos em Portugal (por ex. autocarros em Évora e Lisboa) tem-se substituído 5% do gasóleo por estes ésteres, sem que os motores percam eficiência. Mas os estudos efetuados revelam que é possível substituir até cerca de 30% o gasóleo. O mesmo tipo de substituição pode ser efetuado na gasolina, mas em menor escala (apenas 5% a 10%) e usando alcoóis em vez de ésteres.

Atualmente, o custo final do litro de biodiesel é muito elevado porque:

A produção nacional de girassol e de colza não é suficiente
A produtividade agrícola é muito baixa, devido aos processos de cultivo e ao tipo de solos
O custo da recolha e do transporte da matéria-prima é elevado; etc.

ENERGIA GEOTÉRMICA

Caracteriza-se por ser a energia térmica proveniente do interior da Terra. Os vulcões, as fontes termais e as fumarolas (por ex. nos Açores) são manifestações conhecidas desta fonte de energia.

Atualmente, é utilizada em estações termais para fins medicinais e de lazer, mas também pode ser utilizada no aquecimento ambiente e de águas sanitárias, bem como, estufas e instalações industriais.

Numa central de energia geotérmica, tira-se partido do calor existente nas camadas interiores da Terra, para produzir o vapor que vai accionar a turbina. Na prática, são criados canais suficientemente profundos para aproveitar o aumento da temperatura, e injeta-se-lhes água. Esta, por sua vez, transforma-se em vapor (que é submetido a um processo de purificação antes de ser utilizado) e volta à superfície, onde é canalizada para a turbina.

Em Portugal, existem alguns exemplos de aproveitamento deste tipo de energia. É o caso da central geotérmica da Ribeira Grande, no arquipélago dos Açores, que produz energia eléctrica com potencial para garantir, na sua fase final, o fornecimento de 50 a 60% das necessidades de energia eléctrica da ilha de São Miguel (atualmente já assegura cerca de 29%).

As principais vantagens desta fonte de energia são o fato de não ser poluente e das centrais não necessitarem de muito espaço, de forma que o impacto ambiental é bastante reduzido. Ainda que apresente também alguns inconvenientes, como por exemplo, o fato de não existirem muitos locais onde seja viável a instalação de uma central geotérmica, dado que é necessário um determinado tipo de solo, bem como a disponibilidade de temperatura elevada no local até onde seja possível perfurar; ao perfurar as camadas mais profundas, é possível que sejam libertados gases e minerais perigosos, o que pode pôr em causa a segurança das pessoas que vivem e trabalham perto desse local.

ENERGIA HÍDRICA

O aproveitamento dos cursos de água, para a produção de energia eléctrica, é o melhor exemplo de sucesso de utilização de energias renováveis em Portugal.

No decorrer do século XX, a produção de hidroeletricidade foi efetuada principalmente através da construção de barragens de grande ou média capacidade.

O princípio de funcionamento destas centrais é muito simples. Consiste em converter a energia mecânica existente num curso de água, como um rio, em energia eléctrica, que pode ser transportada em grandes distâncias e finalmente usada em nossas casas. Para aumentar o potencial do curso de água, constroem-se barragens, cujo propósito é reter a maior quantidade de água possível e criar um desnível acentuado.

Recentemente, a energia da água em sido aproveitada por mini ou micro hídricas. Estas são pequenos açudes ou barragens, que desviam uma parte do caudal do rio devolvendo-o num local desnivelado (onde estão instaladas turbinas), e produzindo, assim, eletricidade.

Atualmente, uma parte significativa da energia eléctrica consumida em Portugal tem origem hídrica. No entanto, é preciso não esquecer que a produção deste tipo de energia está diretamente dependente da chuva. Quando a precipitação é mais abundante, a contribuição destas centrais atinge os 40%. Pelo contrário, nos anos mais secos, apenas 20% da energia total consumida provém dos recursos hídricos.

ENERGIA DOS OCEANOS

O potencial de energia das marés e das ondas aguarda por avanços técnicos e tecnológicos que permitam uma maior aplicação. Ambas podem ser convertidas em energia eléctrica, usando diferentes tecnologias.

As zonas costeiras portuguesas (em especial a costa ocidental do continente e as ilhas dos Açores) têm condições naturais muito favoráveis para o aproveitamento da energia das ondas. Infelizmente, as tecnologias de conversão desta energia estão ainda em fase de desenvolvimento. Apesar deste fato, Portugal é um dos países pioneiros, com duas centrais de aproveitamento da energia das ondas, uma delas na ilha do Pico (junto à costa) e a outra em Castelo de Neiva (no mar).

Numa central de aproveitamento da energia das ondas, tira-se partido do movimento oscilatório das mesmas. Tal é conseguido criando câmaras ou colunas em zonas costeiras. Essas câmaras estão, parcialmente, cheias de água, e têm um canal aberto para o exterior por onde entra e sai ar. Quando a onda se aproxima, a água que está dentro da câmara sobe, empurrando o ar para fora, através do canal. Quando a onda desce, dá-se o movimento contrário. No canal de comunicação de entrada e saída do ar existe uma turbina que se move, consoante o movimento do ar na câmara. Tal como nos outros casos, a turbina está ligada ao gerador eléctrico, produzindo eletricidade.

Outra forma de aproveitar a energia dos oceanos é tirando partido do movimento constante das marés. As centrais de aproveitamento da energia das marés funcionam de forma semelhante às barragens hidroeléctricas. De tal forma, que implicam a construção de grandes barragens, atravessando um rio ou um estuário.

Quando a maré entra ou sai da foz do rio, a água passa através de túneis aberto na barragem. As turbinas, colocadas nesses túneis, movimentam-se consoante as idas e vindas das marés. Refira-se que, ao largo de Viana do Castelo, existe uma barragem que aproveita a energia das marés.

No entanto, saliente-se que a implementação de ambas as centrais é bastante complicada. No caso do aproveitamento da energia das ondas, é necessário escolher locais onde estas sejam continuamente altas, o que significa que a central de suportar condições adversas e muito rigorosas. No caso das marés, as barragens também têm de ser bastante resistentes. Além de que, ocuparão uma área maior do que no caso das ondas, o que tem implicações ambientais associadas, por exemplo, à renovação dos leitos dos rios.

Fonte: www.ageneal.pt

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GÁS NATURAL

O gás natural é um combustível limpo, um produto sem restrições ambientais e que reduz significativamente os índices de poluição.

O combustível do futuro, como já está sendo chamado, colabora diretamente para a melhoria da qualidade de vida nas grandes metrópoles.

Utilizado como matéria-prima nas indústrias siderúrgica, química, petroquímica e de fertilizantes, o gás natural fornece calor, gera eletricidade e força motriz. Na área de transportes tem a capacidade de substituir o óleo diesel, a gasolina e o álcool, participando assim, direta e indiretamente da vida de toda a população.

O gás natural é uma nova e promissora fronteira que se abre no horizonte energético brasileiro. Por todas as suas virtudes energéticas, econômicas e ambientais, o gás natural deverá multiplicar a sua presença na matriz energética brasileira, saltando dos atuais 8,9% para 12% em 2015.

O Gás Natural é a designação genérica de um combustível de origem fóssil, formado pela mistura de hidrocarbonetos leves que permanecem no estado gasoso nas condições ambientes de temperatura e pressão, entre os quais se destaca o metano ( CH4), sendo encontrado na natureza normalmente em reservatórios profundos no subsolo, associado ou não ao petróleo.

Do mesmo modo que o petróleo, o Gás Natural é resultado da decomposição de matéria orgânica originada de grandes quantidades de organismos que existiam no mares no período pré-histórico. Os movimentos de acomodação da crosta da terra causaram o soterramento dessa matéria orgânica a grandes profundidades e essa decomposição se realizou em ausência de ar, a grandes temperaturas e sob altas pressões.

Tal e como é extraído das jazidas, o Gás Natural é um produto incolor e inodoro, não é tóxico e é mais leve que o ar. Além disso, é uma energia livre de enxofre e a sua combustão é completa, liberando como produtos da mesma o dióxido de carbono (CO2) e vapor de água. Sendo tais produtos não tóxicos, o Gás Natural é uma energia ecológica e não poluente.

A unidade básica de medida para o Gás Natural é o metro cúbico por dia (m3/dia), utilizando-se para grandes quantidades, o milhão de metros cúbicos por dia - Mm3/dia. A energia produzida pela combustão do gás é usualmente medida em quilocaloria ( Kcal). Ou em -MMBTU - milhões de British Thermal Unit.

ENERGIA PRODUZIDA EM HIDRELÉTRICAS

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A utilização das águas correntes para a produção de energia elétrica tem atualmente grande importância econômica além de se constituir numa energia limpa (não poluidora) e que não depende de resíduos fósseis. Na Europa, a partir de 1861 e, de lá para cá no restante do mundo é que o emprego desse tipo de energia vem crescendo acentuadamente. De 1929 a 1995, a produção mundial passou de 291 milhões para cerca de 10 trilhões de kWh (aumento de quase 40 vezes).

O Brasil é dos poucos países que ainda podem aumentar muito a sua produção de energia hidroelétrica. A eletricidade assim obtida, de origem hídrica, constitui uma fonte limpa de energia, pois não envolve o uso de carbono como combustível. Contudo, a construção de enormes represas para produzir energia elétrica acarreta outros grandes problemas, como a destruição de enormes florestas ribeirinhas.

Para evitar o problema da perda da biodiversidade ali existente, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) baixou uma resolução tornando obrigatória uma compensação ecológica. Os empreendedores que constroem e operam represas devem gastar pelo menos 0,5% do valor do empreendimento na compra de outras florestas para ali instalarem e manterem uma estação ecológica ou outra unidade de conservação. É uma regulamentação única no mundo. Sua vigência foi também estendida para qualquer empreendimento de vulto, como estradas que venham a eliminar florestas e outras formas de vegetação natural de importância.

A usina hidrelétrica é implantada às margens de um rio e é composta de lago ou reservatório, casa de força, subestação elevadora e linhas de transmissão. O lago, também chamado de reservatório, é formado pelo represamento das águas do rio, através da construção de uma barragem.

Na barragem é construído o vertedor da usina, por onde sai o excesso de água do reservatório, na época das chuvas. A casa de força é o local onde são instalados os equipamentos que vão produzir a energia. Na subestação elevadora são instalados os transformadores elevadores.

A produção de energia elétrica ocorre da seguinte forma:

1) A água que sai do reservatório é conduzida com muita pressão através de enormes tubos até a casa de força, onde estão instaladas as turbinas e os geradores que produzem eletricidade. A turbina é formada por uma série de pás ligadas a um eixo, que é ligado ao gerador.
2)
A pressão da água sobre essas pás produz um movimento giratório do eixo da turbina.
3)
O gerador é um equipamento composto por um imã e um fio bobinado.
4)
O movimento do eixo da turbina produz um campo eletromagnético dentro do gerador, produzindo a eletricidade.

ENERGIA EÓLICA

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A energia dos ventos é uma abundante fonte de energia renovável, limpa e disponível em todos os lugares.

A utilização desta fonte energética para a geração de eletricidade, em escala comercial, teve início há pouco mais de 30 anos e através de conhecimentos da indústria aeronáutica os equipamentos para geração eólica evoluíram rapidamente em termos de idéias e conceitos preliminares para produtos de alta tecnologia.

No início da década de 70, com a crise mundial do petróleo, houve um grande interesse de países europeus e dos Estados Unidos em desenvolver equipamentos para produção de eletricidade que ajudassem a diminuir a dependência do petróleo e carvão. Mais de 50.000 novos empregos foram criados e uma sólida indústria de componentes e equipamentos foi desenvolvida. Atualmente, a indústria de turbinas eólicas vem acumulando crescimentos anuais acima de 30% e movimentando cerca de 2 bilhões de dólares em vendas por ano (1999).

Existem, atualmente, mais de 30.000 turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo, com capacidade instalada da ordem de 13.500 MW. No âmbito do Comitê Internacional de Mudanças Climáticas, está sendo projetada a instalação de 30.000 MW, por volta do ano 2030, podendo tal projeção ser estendida em função da perspectiva de venda dos "Certificados de Carbono".

Na Dinamarca, a contribuição da energia eólica é de 12% da energia elétrica total produzida; no norte da Alemanha (região de Schleswig Holstein) a contribuição eólica já passou de 16%; e a União Européia tem como meta gerar 10% de toda eletricidade a partir do vento até 2030.

No Brasil, embora o aproveitamento dos recursos eólicos tenha sido feito tradicionalmente com a utilização de cataventos multipás para bombeamento d'água, algumas medidas precisas de vento, realizadas recentemente em diversos pontos do território nacional, indicam a existência de um imenso potencial eólico ainda não explorado.

Grande atenção tem sido dirigida para o Estado do Ceará por este ter sido um dos primeiros locais a realizar um programa de levantamento do potencial eólico através de medidas de vento com modernos anemógrafos computadorizados. Entretanto, não foi apenas na costa do Nordeste que áreas de grande potencial eólico foram identificadas. Em Minas Gerais, por exemplo, uma central eólica está em funcionamento, desde 1994, em um local (afastado mais de 1000 km da costa) com excelentes condições de vento.

A capacidade instalada no Brasil é de 20,3 MW, com turbinas eólicas de médio e grande portes conectadas à rede elétrica. Além disso, existem dezenas de turbinas eólicas de pequeno porte funcionando em locais isolados da rede convencional para aplicações diversas - bombeamento, carregamento de baterias, telecomunicações e eletrificação rural.

ENERGIA SOLAR

O sol é fonte de energia renovável, o aproveitamento desta energia tanto como fonte de calor quanto de luz, é uma das alternativas energéticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios do novo milênio.

A energia solar é abundante e permanente, renovável a cada dia, não polui e nem prejudica o ecossistema. A energia solar é a solução ideal para áreas afastadas e ainda não eletrificadas, especialmente num país como o Brasil onde se encontram bons índices de insolação em qualquer parte do território.

A Energia Solar soma características vantajosamente positivas para o sistema ambiental, pois o Sol, trabalhando como um imenso reator à fusão, irradia na terra todos os dias um potencial energético extremamente elevado e incomparável a qualquer outro sistema de energia, sendo a fonte básica e indispensável para praticamente todas as fontes energéticas utilizadas pelo homem.

O Sol irradia anualmente o equivalente a 10.000 vezes a energia consumida pela população mundial neste mesmo período. Para medir a potência é usada uma unidade chamada quilowatt. O Sol produz continuamente 390 sextilhões (390x1021) de quilowatts de potência. Como o Sol emite energia em todas as direções, um pouco desta energia é desprendida, mas mesmo assim, a Terra recebe mais de 1.500 quatrilhões (1,5x1018) de quilowatts-hora de potência por ano.

A energia solar é importante na preservação do meio ambiente, pois tem muitas vantagens sobre as outras formas de obtenção de energia, como: não ser poluente, não influir no efeito estufa, não precisar de turbinas ou geradores para a produção de energia elétrica, mas tem como desvantagem a exigência de altos investimentos para o seu aproveitamento. Para cada um metro quadrado de coletor solar instalado evita-se a inundação de 56 metros quadrados de terras férteis, na construção de novas usinas hidrelétricas.

Uma parte do milionésimo de energia solar que nosso país recebe durante o ano poderia nos dar 1 suprimento de energia equivalente a:

54% do petróleo nacional
2 vezes a energia obtida com o carvão mineral
4 vezes a energia gerada no mesmo período por uma usina hidrelétrica

PRODUÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DA QUEIMA DO CARVÃO

Os carvões minerais são formados a partir do soterramento e decomposição de restos materiais de origem vegetal. Gradualmente, estes materiais ao sofrerem soterramento e compactação em bacias de deposição, apresentam enriquecimento no teor de carbono.

Fatores externos, tais como pressão, temperatura, tectônica e tempo de exposição, determinam o grau de carbonificação destes combustíveis. Durante este período de modificações, existe perda de oxigênio e água, associado ao enriquecimento do carbono.

As formas de enxofre presentes nos combustíveis variam conforme a fonte de origem do mesmo, porém podemos classificá-los em enxofre orgânico, pirítico e sulfático. O componente orgânico faz parte da matriz do carvão; o enxofre pirítico aparece associado ao carvão, sendo representado pela presença de pirita (FeS2); enquanto o sulfático aparece na forma de sais sulfatados de cálcio, magnésio e/ou ferro.

Já a combustão incompleta na caldeira pode acarretar a produção de carbono como incrustações e/ou partículas de fuligem, emissões de carbono, hidrocarbonetos gasosos e componentes do POM.

A previsão de especialistas indica um aumento na utilização de combustíveis fósseis de 5,5 bilhões de toneladas por ano para valores acima de 10 bilhões de toneladas por ano. Com isto, podemos imaginar o impacto sobre o meio ambiente do planeta, cenários de 50 anos indicam um acréscimo de 50% na geração de gases de efeito estufa por diversas fontes poluentes.

ENERGIA NUCLEAR

Fontes Alternativas de Energia

A energia elétrica por fonte nuclear é obtida a partir do calor da reação do combustível (urânio) utilizando o princípio básico de funcionamento de uma usina térmica convencional, que é sempre igual; a queima do combustível produz calor, esse ferve a água de uma caldeira transformando-a em vapor. O vapor movimenta uma turbina que, por sua vez, dá partida a um gerador que produz a eletricidade.

Terceira fonte mais utilizada mundialmente, a energia nuclear é baseada em tecnologia madura e comprovada. Os aspectos ambientais da indústria nuclear, em sua totalidade, se comparam favoravelmente às alternativas existentes para a produção de energia elétrica em grandes quantidades. A diversificação da geração expande a oferta de energia e evita a dependência de uma única fonte.

As usinas nucleares de Angra 1 e 2 respondem pelo abastecimento equivalente a 40% das necessidades do Estado do Rio de Janeiro.

O Brasil possui uma das maiores reservas de urânio do mundo o que permite o suprimento das necessidades domésticas a longo prazo e a disponibilização do excedente ao mercado externo.

O combustível nuclear agrega tecnologia e potencial energético a partir do urânio, e sua linha de produção é apresentada, de forma resumida, no Ciclo do Combustível Nuclear.

Dentre as vantagens e contribuições apresentadas pelo uso da energia nuclear em lugar de centrais térmicas convencionais, podemos apontar que, quando utilizada para produção de energia elétrica é uma forma de energia que não emite nenhum gás de efeito estufa (dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e outros) e nenhum gás causador de chuva ácida (dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio).

A energia nucleoelétrica também não emite nenhum metal carcinogênico, teratogênico ou mutagênico (Arsênio, Mercúrio, Chumbo, Cádmio, etc.) como as alternativas que utilizam combustível fóssil o fazem. A utilização da energia nuclear também não libera gases ou partículas que causem poluição urbana ou diminuição da camada de ozônio.

No entanto, a produção de energia nuclear provoca o incômodo problema dos resíduos radioativos, que requerem uma solução para o armazenamento a longo prazo e investimentos em segurança, além de implicarem no fantasma de um acidente nuclear.

PETRÓLEO

Fontes Alternativas de Energia

O petróleo é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a água, com cheiro característico e de cor variando entre o negro e o castanho escuro.

Embora objeto de muitas discussões no passado, hoje tem-se como certa a sua origem orgânica, sendo uma combinação de moléculas de carbono e hidrogênio.

Admite-se que esta origem esteja ligada à decomposição dos seres que compõem o plâncton - organismos em suspensão nas águas doces ou salgadas tais como protozoários, celenterados e outros - causada pela pouca oxigenação e pela ação de bactérias.

Estes seres decompostos foram, ao longo de milhões de anos, se acumulando no fundo dos mares e dos lagos, sendo pressionados pelos movimentos da crosta terrestre e transformaram-se na substância oleosa que é o petróleo.Ao contrário do que se pensa, o petróleo não permanece na rocha que foi gerado - a rocha matriz - mas desloca-se até encontrar um terreno apropriado para se concentrar.

Estes terrenos são denominados bacias sedimentares, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. O petróleo aloja-se ali, ocupando os poros rochosos como forma "lagos". Ele acumula-se, formando jazidas. Ali são encontrados o gás natural, na parte mais alta, e petróleo e água nas mais baixas.

O petróleo após ser purificado e processado, é usado como combustível primário em máquinas de combustão interna , sendo de grande importância para o homem.

Em meados do século 19, a necessidade de combustível para iluminação (principalmente querosene, mas em algumas áreas, gás natural) levou ao desenvolvimento da indústria do petróleo.

Principalmente no século XIX, o crescimento do transporte motorizado fez com que a demanda crescesse muito rapidamente.

Hoje em dia, o petróleo fornece uma grande parte da energia mundial utilizada no transporte e é a principal fonte de energia para muitas outras finalidades. O petróleo tornou-se fonte de milhares de produtos petroquímicos.

BIOMASSA

Fontes Alternativas de Energia
Biomassa sólida (resíduos florestais)

Fontes Alternativas de Energia
Resíduo vegetal proveniente da agricultura

Através da fotossíntese, as plantas capturam energia do sol e transformam em energia química. Esta energia pode ser convertida em eletricidade, combustível ou calor. As fontes orgânicas que são usadas para produzir energias usando este processo são chamadas de biomassa.

Os combustíveis mais comuns da biomassa são os resíduos agrícolas, madeira e plantas como a cana-de-açúcar, que são colhidos com o objetivo de produzir energia. O lixo municipal pode ser convertido em combustível para o transporte, indústrias e mesmo residências.

Os recursos renováveis representam cerca de 20% do suprimento total de energia no mundo, sendo 14% proveniente de biomassa e 6% de fonte hídrica. No Brasil, a proporção da energia total consumida é cerca de 35% de origem hídrica e 25% de origem em biomassa, significando que os recursos renováveis suprem algo em torno de 2/3 dos requisitos energéticos do País.

Em condições favoráveis a biomassa pode contribuir de maneira significante para com a produção de energia elétrica. O pesquisador Hall, através de seus trabalhos, estima que com a recuperação de um terço dos resíduos disponíveis seria possível o atendimento de 10% do consumo elétrico mundial e que com um programa de plantio de 100 milhões de hectares de culturas especialmente para esta atividade seria possível atender 30% do consumo.

A produção de energia elétrica a partir da biomassa, atualmente, é muito defendida como uma alternativa importante para países em desenvolvimento e também outros países. Programas nacionais começaram a ser desenvolvidos visando o incremento da eficiência de sistemas para a combustão, gaseificação e pirólise da biomassa.

Vantagens: Aproveita restos, reduzindo o desperdício. O álcool tem eficiência equivalente à da gasolina como combustível para automóveis.

Desvantagens: o uso em larga escala na geração de energia da biomassa esbarra nos limites da sazonalidade. A produção de energia cai no período de entressafra. Dependendo de como se queima, pode ser muito poluente.

Usinas de Açúcar a Álcool

No passado, todas as necessidades de energia das usinas de cana eram supridas por terceiros. Para produzir o calor, inicialmente, era usada a madeira das florestas (lenha), prática que ao longo de séculos foi a principal causa de destruição da mata atlântica nordestina e do norte do Rio de Janeiro. Mais tarde esta indústria passou a consumir também óleo combustível.

Enquanto isso, eram queimados, nos campos ou em grandes piras, os resíduos combustíveis da agroindústria, que contêm 2/3 da energia da cana (a energia restante está no caldo da cana que é transformado em álcool ou açúcar).

Aos poucos, a tecnologia da queima do bagaço foi dominada e a crise do petróleo trouxe uma modernização tal que as usinas conseguiram chegar ao final dos anos 90 auto-suficientes em energia. No início deste século, começaram a exportar energia para o setor elétrico, processo ainda em estágio inicial, mas que deve crescer com a queda de barreiras institucionais do setor elétrico a partir do Marco Regulatório (2004) que reconhece a Geração Distribuída.

O crescimento da demanda pelo álcool deve aumentar a produtividade e em uma dezena de anos os desperdícios observados devem ser reduzidos substancialmente e suprir, de 10 a 15%, a energia elétrica do país.

Lenha

O uso do carvão vegetal na redução do minério de ferro foi substituído pelo carvão mineral quando as florestas da Inglaterra acabaram no século XVIII.

No Brasil, a prática se manteve pela ausência do carvão mineral de boa qualidade e pela sensação de que as reservas de madeira nativa são infinitas. Isto explica a destruição de partes importantes da floresta atlântica na região sudeste do país.

Embora algumas florestas tenham sido plantadas para suprir a biomassa das carvoarias, a madeira nativa ainda continuou importante com a conseqüente degradação ambiental. Sua queima, é hoje das grandes causadoras da "morte" de diversos rios e do acelerado assoreamento do São Francisco. Na região de Carajás a produção de gusa, quintuplicada em dez anos, causa uma contínua pressão sobre a floresta amazônica.

A produção artesanal do carvão vegetal é feita com baixíssima eficiência porque no carvoejamento tradicional, a energia original é perdida para a atmosfera sob a forma de gases e voláteis.

A produção do carvão vegetal com tecnologias mais eficientes e usando biomassa produzida para esta finalidade pode significar um importante salto para aumento da eficiência energética e para criar as condições econômicas para substituir a produção de origem extrativa.

Fonte: www.bibliotecavirtual.sp.gov.br

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Energias Renováveis e Energias Não Renováveis

Os recursos energéticos

A energia está cada vez mais presente nas nossas vidas. Muitas vezes só nos apercebemos disso quando ela falta. Os recursos energéticos podem ser renováveis e não renováveis (fig.1).

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Fig. 1 – Os recursos energéticos que se podem utilizarem para a produção de energia

Energias renováveis

As energias renováveis são aquelas que estão em constante renovação, não se esgotando, e que podem ser continuamente utilizadas.
São exemplos de energias renováveis: energia solar; energia das marés; energias das ondas; energia hídrica; energia eólica; biomassa; energia geotérmica e biogás.

Energia solar

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Fig 2 – painéis solares

A energia libertada pelo Sol pode ser captada de diversas maneiras, desde o aquecimento direto nos coletores solares (a água é aquecida pelo Sol, aos fornos solares, até à energia eléctrica produzida em painéis fotovoltaicos.

Não provoca poluição ambiental

Energia das marés

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Fig 3 – central de produção de energia eléctrica a partir da energia das marés

A diferença de altura do nível das águas já foi utilizada, por exemplo, para produzir movimento, como no caso dos moinhos de marés.

Apenas pode ser usada num reduzido número de locais

Energia das ondas

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Fig 4 – central de produção de energia eléctrica a partir da energia das ondas

É possível aproveitar a ondulação dos oceanos/mares para a produção de eletricidade. Existem poucos locais onde é possível aplicar tecnologia capaz de rentabilizar este tipo de energia, podendo ser mais ou menos perto da costa, dependendo da tecnologia usada.

É uma fonte de energia não poluente.

Energia hídrica

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Fig 5 - Barragem

As centrais hidroeléctricas são a aplicação mais usada na transformação da energia contida na água aprisionada numa albufeira, em energia eléctrica.

A passagem da água de um local a uma determinada altura para um outro a uma altura inferior provoca a movimentação das pás dos geradores que transformam esses movimentos em energia eléctrica.

Não provoca poluição, mas existem os problemas de construção que poderão implicar mudanças de paisagem e a nível de faunas.

Energia eólica

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Fig 6 - Aerogeradores

O vento desde há muito tempo que é utilizado em proveito do homem, quer no uso em moinhos de vento (aproveitamento para criação de movimento aproveitado para um determinado tipo de trabalho) quer na navegação de barcos.

Atualmente, o vento é transformado em energia eléctrica, em aerogeradores.

Não provoca poluição ambiental, mas provoca poluição sonora e causa grandes mudanças nas paisagens.

Biomassa

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Fig 7 - Forno

A biomassa (madeira e restos orgânicos) pode ser utilizada diretamente por queima (a lenha serve para aquecimento), ou na sua transformação em combustível, por fermentação (por exemplo o girassol pode ser transformado e posteriormente usado como combustível líquido).

É uma fonte de energia inesgotável mas poluente.

Energia geotérmica

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Fig 7 – Geisers

O interior da Terra é muito mais quente que a superfície. Esta diferença de temperaturas pode ser aproveitada para a transformação em outros tipos de energia.

Apesar de inesgotável, existem poucos locais onde esta fonte de energia pode ser usada.

Apesar de inesgotável, existem poucos locais onde esta fonte de energia pode ser usada.

Biogás

O Biogás é o resultado da decomposição de material orgânico (animal e vegetal). Da decomposição libertam-se gases que podem ser queimados.

É inesgotável mas poluente.

As energias renováveis são consideradas como energias alternativas ao modelo energético tradicional, tanto pela sua disponibilidade (presente e futura) garantida (diferente dos combustíveis fósseis que precisam de milhares de anos para a sua formação) como pelo seu menor impacto ambiental.

Microgeração

Produção distribuída ou microgeração é a geração de energia pelo próprio consumidor (empresa ou particular) utilizando equipamentos de pequena escala, nomeadamente painéis solares, microturbinas, microeólicas ou outro tipo de tecnologia.

A energia produzida pode ser aproveitada para o aquecimento de águas sanitárias ou para a produção de energia eléctrica, que é depois vendida à rede de distribuição.

O futuro do planeta e das gerações futuras está cada vez mais nas nossas mãos. A forma como consumimos energia pode contribuir para aliviar a pressão ambiental que exercemos sobre a natureza.

Hoje em dia, é possível que cada um de nós utilize fontes alternativas de energia capazes de assegurar o bem-estar, sem comprometer o futuro.

Vantagens e Desvantagens das Energias Renováveis

Existem várias vantagens destas fontes, mas as principais são: o aproveitamento de recursos naturais, o fato destes poderem ser considerados inesgotáveis à escala humana; de não fazerem muita poluição (sol, vento, água), pois reduzem a emissão de CO2; conduzirem à investigação em novas tecnologias que permitam melhor eficiência energética e reduzirem a dependência aos combustíveis fósseis.

Apesar de todas as vantagens das energias alternativas, existem alguns problemas.

Na:

Energia da Biomassa - ao contrário de outras energias alternativas, o método de combustão da biomassa não é limpa. Similar à combustão dos combustíveis fósseis, produz algumas quantidades de dióxido de carbono. No entanto, produz poluentes menos danosos, uma vez que os principais elementos encontrados nos materiais orgânicos são: o hidrogénio, o carbono, o oxigénio e o nitrogénio.
Energia Hidroeléctrica -
o aumento do nível da água pode fornecer um habitat melhor para os peixes mas também pode destruir habitats humanos e de outras espécies. Causa ainda erosão de solos que podem ter impacto na vegetação do local. Além destes desastres naturais, o enchimento de barragens também pode destruir marcos históricos.
Energia Solar -
os custos iniciais de são as principais desvantagens. Quase todos os métodos de energia solar necessitam de grandes espaços.
Energia das Marés:
a alteração do eco-sistema na baía é o maior problema. Tem muitos pré-requisitos que a tornam disponível apenas num pequeno número de regiões.
Energia das Ondas:
também depende muito da localização e é bastante dispendiosa.
Energia Eólica:
o custo inicial das turbinas é maior do que o das energias convencionais. Do ponto de vista ambiental, há o barulho produzido, interferências nos sinais de televisão e pode matar os pássaros. Além dos problemas de poluição visual na Natureza. Também não podem estar perto das cidades e há o problema de o vento não soprar 24 horas por dia o que pode causar problemas na entrega de eletricidade.

Energias não renováveis

O aumento da população, a aquisição de novos hábitos de consumo e os progressos tecnológicos levaram a uma grande exploração dos recursos da Terra.

Tanto os combustíveis fósseis como os nucleares são considerados não renováveis, porque a capacidade de renovação é muito reduzida comparada com a utilização que deles fazemos. As reservas destas fontes energéticas irão ser esgotadas.

As fontes de energias não renováveis são as atualmente mais utilizadas.

Os combustíveis fósseis (petróleo, carvão e gás natural) são fortemente poluidores: libertando dióxido de carbono quando queimados, um gás que contribui para o aumento da temperatura da atmosfera; causando chuvas ácidas; poluindo solos e água.

A energia que usamos nos nossos carros não se pode fabricar; os combustíveis fósseis levam milhões de anos para se formarem e não podem ser produzidos de um dia para o outro.

As fontes de energia não renováveis são finitas e esgotam-se (um poço de petróleo não pode ser enchido pois este combustível é resultado de milhões de anos de decomposição orgânica). Uma vez gasta não é possível usá-la de novo, por isso, o melhor é conservar e poupar ao máximo as formas de energia não renovável.

Petróleo

O petróleo é um combustível fóssil, produzido em algumas zonas do subsolo da Terra. É a principal fonte de energia atual.

É de fácil transporte, mas potencial causador de desastres ambientais.

Gás natural

É encontrado, geralmente, junto das reservas petrolíferas.

É a mais barata e menos poluente dos combustíveis fósseis, mas de mais difícil extração.

Carvão

É uma das fontes de energia mais abundante mas também uma das mais poluentes.

Combustíveis nucleares

Um quilo de urânio é capaz de produzia tanta energia como um milhão de quilos de carvão.

É uma fonte de radioatividade, pelo que é de uso bastante perigoso e complicado.

Fonte: www.forma-te.com

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UMA META PARA O FUTURO

Na maioria dos países do mundo, o modelo energético, é baseado no consumo de combustíveis fósseis, ou seja, petróleo, gás natural e carvão.

O principal problema deste modelo, é que os recursos não são renováveis, além de ocasionarem muitos danos ao meio ambiente, como a poluição atmosférica, causadora do efeito estufa.

A dependência de consumo de combustíveis fósseis para a produção de energia certamente afeta a vida na terra e compromete a qualidade ambiental, e continuará sendo desse jeito. Sendo assim, é necessário que o trabalho científico e tecnológico do mundo atual sejam dirigidos para produzir outros tipos de energia (que sejam menos poluidoras e que causem menos impactos ambientais, diferente do petróleo), as chamadas energias alternativas.

No Brasil (diferentemente da maioria dos países), a produção de energia é feita principalmente através de hidrelétricas, ou seja, de energia hidráulica pois o país dispõe de grandes bacias hidrográficas. A energia produzida através de hidrelétricas é considerada limpa e renovável, ao contrário daquelas derivadas dos combustíveis de petróleo.

Sabendo do que foi falado nos parágrafos acima, Quais são os diferentes tipos de energia? Como funcionam? Qual é a próxima fonte de energia quando se acabar o petróleo? Qual é a grande luta para existirem as energias alternativas?

A energia alternativa (ao petróleo) é uma forma de produzir energia elétrica, causando menos problemas à sociedade atual, ao meio ambiente e, menos poluição.

Os principais tipos de energia alternativa que existem, são:

Energia Solar: Abundante, mas cara

A energia solar, é uma energia abundante, porém, é muito difícil de usá-la diretamente.

Ela é limpa e renovável, e existem três maneiras de fazer o seu uso:

Células fotovoltáicas, que são consideradas as que mais prometem da energia solar. A luz solar é diretamente transformada em energia, através de placas que viram baterias.
Os captadores planos, ou, coletores térmicos, que, num lugar fechado, aquecem a água, que com pressão do vapor, movem turbinas ligadas aos geradores.
Também chamados de captadores de energia, os espelhos côncavos refletores, mantém a energia do sol que aquecem a água com mais de 100° C em tubos, que com a pressão, movimentam turbinas ligadas ao gerador. O único e pequeno problema dos espelhos côncavos, é que eles têm que acompanha diretamente os raios do sol, para fazer um aproveitamento melhor.

Como à noite e em dias chuvosos não tem sol, a desvantagem da energia solar, é que nesses casos ela não pode ser aproveitada, por isso que é melhor produzir energia solar em lugares secos e ensolarados.

Um exemplo do aproveitamento dessa energia, é em Freiburg, no sudeste da Alemanha. A chamada “cidade do sol”, lá existe o bairro que foi o primeiro a possuir casas abastecidas com energia solar. As casas são construídas com um isolamento térmico para a energia ser “guardada” dentro. Quando as casas são abastecidas com mais energia do que necessário, os donos vendem o restante de energia para companhias de eletricidade da região.

Na cidade , há casas que giram de acordo com o movimento do sol. A igreja e o estádio de futebol, são abastecidos com energia solar. Com o uso de energia solar, a cidade já deixou de usar mais de 200 toneladas de gás carbônico por ano.

Energia Eólica: limpa, mas demorada

É a energia mais limpa que existe. A chamada energia eólica, que também pode ser denominada de energia dos ventos, é uma energia de fonte renovável e limpa, porque não se acaba (é possível utilizá-la mais que uma vez), e porque não polui nada. O vento (fonte da energia eólica), faz girar hélices que movimentam turbinas, que produzem energia. O único lado ruim que a energia eólica possui é que como depende do vento, que é um fenômeno natural, ele faz interrupções temporárias, a maioria dos lugares não tem vento o tempo todo, e não é toda hora que se produz energia. O outro lado ruim, é que o vento não é tão forte como outras fontes, fazendo o processo de produção ficar mais lento.

Não são muitos os lugares que existem condições favoráveis ao aproveitamento da energia eólica, ou seja, não é todo lugar que apresentam ventos constantes e intensos.

Os lugares que tem as melhores condições para atividade, são: norte da Europa, norte da África e a costa oeste dos Estados Unidos.

Na maioria dos casos essa forma de energia é usada para complementar as usinas hidroelétricas e termoelétricas.

Um exemplo para mostrar como a energia dos ventos é econômica, é que no Estado da Califórnia, que com o aproveitamento dessa energia, economizou mais de 10 milhões de barris de petróleo.

Energia Nuclear, eficaz, mas perigosa

A energia Nuclear, que pode também ser chamada de energia atômica, é a energia que fica dentro do núcleo do átomo, que pode acontecer pela ruptura ou pela fissão do átomo.

Como a energia atômica não emite gases ela é considerada uma energia limpa, mas tem um lado ruim, gera lixo atômico, ou resíduos radioativos que são muitos perigosos aos seres humanos pois causam mortes e doenças.

Por isso, quando produzem a energia nuclear, é preciso um desenvolvimento muito seguro, que isolem o material radioativo durante um bom tempo.

Nas usinas atômicas, que também podem ser chamadas de termonucleares, em vez de ser usada a queima de combustíveis, a energia nuclear gera um vapor, que sob pressão, faz girar turbinas que acionam geradores elétricos.

A energia atômica é usada em muitos países e veja a porcentagem de cada um: EUA, 30,7%; França, 15,5%;Japão, 12,5%; Alemanha, 6,7%; Federação Russa, 4,8%. No Brasil, apesar de usar muito a energia Hidráulica, a energia nuclear também tem uma pequena porcentagem de 2,6%.

Energia da Biomassa: uma energia vegetal

Para produzir a energia da biomassa, é preciso um grande percurso. Um exemplo da biomassa, é a lenha que se queima nas lareiras. Mas hoje, quando se fala em energia biomassa, quer dizer que estão falando de etanol, biogás, e biodiesel, esses combustíveis, que tem uma queima tão fácil, como a gasolina e outros derivados do petróleo, mas a energia da biomassa, é derivada de plantas cultivadas, portanto, são mais ecológicas.

Para ter uma idéia de como a energia da biomassa é eficiente, o etanol, extraído do milho, é usado junto com a gasolina nos Estados Unidos; e também, é produzido da cana de açúcar, o etanol responde metade dos combustíveis de carro produzido no Brasil. Em vários países, mas principalmente nos Estados Unidos, o biodiesel de origem vegetal é usado junto ou puro ao óleo diesel comum.

Segundo o diretor do centro nacional de bioenergia: “Os biocombustíveis são a opção mais fácil de ampliar-se o atual leque de combustíveis”

O único problema da biomassa é que por conta da fotossíntese (o processo pela qual as plantas captam energia solar) é bem menos eficiente por metro quadrado do que os painéis solares, por causa desse problema, é que para ter uma boa quantidade de captação de energia por meio de plantas, é preciso uma quantidade de terra bem mais extensa. Estima-se de que para movimentar todos os meios de transportes do planeta só usando biocombustíveis, as terras usadas para agricultura teriam que ser duas vezes maiores do que já são.

Para ser mais eficaz, deixando mais rápidas as colheitas, e deixando ser mais captadores de energia, cientistas estão fazendo pesquisas. Atualmente, os combustíveis extraídos da biomassa são vegetais, como o amido, o açúcar, e óleos, mas alguns cientistas, estão tentando deixar esses combustíveis líquidos. Outros estão visando safras que gerem melhores combustíveis.

E esse é o grande problema da energia da biomassa, mas para Michel Pacheco, “Estamos diante de muitas opções, e cada uma tem por trás um grupo de interesse. Para ser bastante sincero, um dos maiores problemas com a biomassa é o fato de existirem tantas alternativas“

Energia Hidráulica

A energia hidráulica pode ser considerada alternativa em relação aos combustíveis fósseis, porem no Brasil ela é utilizada rotineiramente.

Nas usinas hidrelétricas, a pressão das águas movimentam turbinas que estão ligadas aos geradores de corrente elétrica. Na maioria das vezes são construídas barragens, que servem para represar os rios. Com muita pressão, a água acumulada é liberada, e as turbinas giram.

A energia hidráulica, tem muitas vantagens, porque é uma fonte limpa, não causa grandes impactos ambientais globais, é renovável e é muito barata comparada com as outras fontes.

Também existem as desvantagens, que são: inundação de áreas habitadas causando deslocamentos de populações e destruição da flora e fauna.

De toda energia gerada no mundo, cerca de 15% é de energia hidráulica, e só no Brasil, essa quantidade, é de 90%.

Energia Geotérmica

A energia geotérmica é gerada pelo calor das rochas do subsolo. No subsolo as águas dos lençóis freáticos são aquecidas, e então, são utilizadas para a produção energia.

A extração dessa energia só é possível acontecer em poucos lugares. Alem disso, é muito caro perfurar a terra para chegar nas rochas aquecidas.

O fato de que só existir essa energia perto de vulcões, muito poucos países geram essa energia, e esses paises são: Nicarágua, Quênia, El salvador, México, Chile, Japão, e França. Sendo assim o uso deste tipo de energia é de difícil utilização na grande maioria dos países.

Energia térmica dos oceanos

Graças à diferença de temperatura das águas profundas e águas que ficam na superfície, a água marinha pode ser usada para fazer um armazenamento de energia solar, e geradora de energia elétrica.

Em usinas que fazem esse “sistema”, a diferença de temperatura faz um movimento em tubos circulares. Isso ocorre em lugares fechados, conectados a turbinas que estão ligadas em geradores, produzindo energia elétrica. Uma vantagem dessa energia é que elas são renováveis, e uma desvantagem é que o custo é muito alto.

O primeiro lugar que fizeram o uso desse tipo de energia, foi nos Estados Unidos em 1979, e estão produzindo energia, até hoje.

Pesquisas revelam através de estimativas, que de toda a energia gerada no planeta, 80% são de combustíveis fósseis, como o petróleo, o carvão e o gás natural.

Nos próximos 100 anos, uma coisa que é muito provável, é que com o aumento da população, paralelamente, aumentará o uso de combustíveis fósseis. E uma coisa que não é nada provável, é que essa grande população (que na época estará maior) faça o uso de energia alternativa.

Para o professor de engenharia, Martin Hoffer, o esforço de fazer as pessoas deixarem de usar o petróleo, e começarem a usar energia alternativa, é maior do que acabar com terrorismo: “O terrorismo não ameaça viabilidade do nosso modo de vida baseado nos avanços tecnológicos, mas a energia, é um fator crucial”.

Um exemplo de como existem energias alternativas que “adiantam” e são “ecológicas”, é que se se nos trocássemos uma lâmpada incandescente por uma fluorescente, nos estaríamos economizando 225 quilos de carvão, alem de deixar de causar poluição.

Os grandes problemas que parte da sociedade luta para ter a energia alternativa são os políticos e as empresas transnacionais (como a Shell, Texaco, Esso, etc.).

Como a nossa sociedade é capitalista, grande parte dela não se preocupa nada em relação às conseqüências, querendo cada vez mais construir usinas poluidoras, só pensando no lucro. Poderíamos usar outras fontes menos poluentes, mas por causa do capitalismo, temos um monopólio do uso de energias mais poluidoras.

E o que Martin Hoffer levanta é que se a sociedade capitalista não ajudar, podemos ser condenados a depender só dos combustíveis fósseis, cada vez mais poluentes, à medida que diminuem as reservas petroleiras e de gás, com conseqüência catastrófica no planeta: “se não tivemos uma política energética pró-ativa, acabaremos simplesmente usando o carvão, depois o xisto, e em seguida a areia de alcatrão, sempre com um retorno cada vez menor, até que nossa civilização entre em colapso. Mas tal declínio não é inevitável. Ainda temos a possibilidade de escolher.”

Sabendo que futuramente aumentará o número de pessoas, aumentando junto o uso de combustíveis fósseis, algum dia, as grandes reservas petroleiras acabarão, então, pesquisadores trabalham para identificar o próximo grande combustível que abastecerá esse gigantesco planeta. Para alguns especialistas, “não há nenhuma solução milagrosa”, para outros, aqueles mais insistentes, pensam que existem energias infinitas no espaço, mas que para fazer na prática é impossível.

A vontade de carros movidos a hidrogênio, pode dar uma impressão equivocada, porque hidrogênio não é fonte de energia. Para ele se tornar útil, tem que ser isolado e isso requer mais energia do que proporciona.

Atualmente o único jeito de produzir energia com hidrogênio, é com combustíveis fosseis, que é um jeito poluidor de fazer, mas estão pensando em um jeito limpo de sua produção: O hidrogênio seria produzido de formas de energias que não liberam poluição (dióxido de carbono) o que precisaria de um uso grande de energia eólica, nuclear e solar. Nos Estados Unidos, uma coisa muito estudada pelo governo, é que poderíamos produzir energia com hidrogênio, usando as grandes reservas de carvão do paÍs, mas armazenando no subsolo o dióxido de carbono.

Isso que nós acabamos de ver sobre o hidrogênio é um belo exemplo de que nós, seres humanos, somos muitos capazes de poder conciliar um desenvolvimento limpo, descobrindo coisas novas, e ao mesmo tempo, preservando o planeta.

Fonte: www.escolaviva.com.br

Fontes Alternativas de Energia

Energia Nuclear

Energia obtida através da fissão nuclear dos átomos de urânio-235. Usinas nucleares suscitam temor por serem associadas à bomba atômica. No entanto, o medo é infundado.

Ao contrário do que ocorre em bombas atômicas, em um reator, as reações de fissão em cadeia são controladas - e o risco de explosão nuclear não existe.

Apesar disso, a atividade das usinas nucleares oferece risco de vazamento na atmosfera de material radioativo.

A probabilidade é ínfima, da ordem de um acidente a cada 10 milhões de anos, segundo dados da Eletronuclear, estatal que controla as usinas de Angra 1 e 2.

No entanto, um improvável acidente pode ser catastrófico, como mostra o exemplo de Chernobyl.

Energia Hidroelétrica

É obtida a partir de barragens construídas em cursos de rios, com o objetivo de obter energia elétrica. Depois do represamento da água em reservatórios, esta é direcionada através de tubulações que passam por turbinas que, ao girarem em torno de geradores, produzem energia elétrica, que é conduzida através de redes especiais de alta tensão até as estações de transformação de média tensão.

A partir daí, distribuirá aos consumidores através de redes de baixa tensão. Países que possuem uma boa rede hidrográfica e um relevo acidentado são os maiores usuários dessa tecnologia considerada limpa, pois não queima nenhum combustível fóssil (carvão ou petróleo) ou nuclear (urânio) na obtenção de eletricidade.

O principal problema para o meio ambiente está vinculado à formação do lago do reservatório, que pode causar danos à área inundada, principalmente se estiver coberta por florestas, às vezes cidades inteiras ficam submersas.

Petróleo

O petróleo foi a principal fonte de energia do século 20. Os cerca de 72 milhões de barris produzidos diariamente respondem por 40,6% da demanda mundial de energia. Se acrescentarmos a essa conta o gás natural (outro combustível de origem fóssil), a porcentagem ultrapassa 60%.

No Brasil, o chamado ouro negro representa 34,2% da matriz energética e foi motivo de inflamadas discussões, como durante a instituição e quebra do monopólio sobre o recurso. A busca pela produtividade energética entra muitas vezes em conflito com a necessidade de preservar o meio ambiente.

No caso do petróleo, o impacto ambiental é inerente a todo o processo de produção - e previsto pela avaliação realizada para que um empreendimento seja autorizado. A perfuração de um poço ou a instalação de um duto têm conseqüências imediatas para o ecossistema em que se estabelecem.

A terra é revolvida, animais e plantas morrem, é necessária uma readaptação da área após a introdução do empreendimento.

Minerais

O gás natural, o carvão mineral, o xisto betuminoso entre outros são as chamada fontes de energia proveniente dos minerais. Sendo constituídos por recursos que existem em quantidade limitada no planeta e tendem a esgotar-se, os minerais são classificados como fontes de energia não-renováveis. Geralmente as fontes de energia mineral são utilizadas para fornecer calor para os altos fornos das indústrias siderúrgicas, além de eletricidade através de usinas termelétricas. E, no caso do gás natural, utilizado como combustível de automóveis.

Energia Eólica

A energia dos ventos é uma abundante fonte de energia renovável, limpa e disponível em todos os lugares.

A utilização desta fonte energética para a geração de eletricidade, em escala comercial, teve início há pouco mais de 30 anos e através de conhecimentos da indústria aeronáutica os equipamentos para geração eólica evoluíram rapidamente em termos de idéias e conceitos preliminares para produtos de alta tecnologia.

A Energia Cinética do vento é convertida em Energia Mecânica de rotação por meio de um rotor de eixo vertical ou horizontal.

Energia Solar

Os raios solares que chegam até nosso planeta representam uma quantidade fantástica de energia(levando em conta apenas os continentes e as ilhas), além de ser uma fonte energética não poluente e renovável. O problema consiste em descobrir como aproveitar essa energia de forma econômica e como armazená-la (construção de "baterias solares"). A geração de energia elétrica tendo o sol como fonte pode ser obtida de forma direta ou indireta. A forma direta de obtenção de energia solar se dá por meio das chamadas Células Fotovoltaicas que são feitas de material especial (semicondutores). Ao absorver a luz, este material produz uma pequena corrente elétrica que pode ser aproveitada. A forma indireta consiste na obtenção de energia elétrica através da construção de espelhos côncavos que absorvem a energia solar e canalizam o calor obtido para o aquecimento da água.

Hidrogênio

Embora não seja uma fonte primária de energia, o hidrogênio se constitui em uma forma conveniente e flexível de transporte e uso final de energia, pois pode ser obtido de diversas fontes energéticas (petróleo, gás natural, eletricidade, energia solar) e sua combustão não é poluente (é produto da combustão da água), além de ser uma fonte de energia barata. O uso do hidrogênio como combustível está avançando mais rapidamente, havendo vários protótipos de carros nos países desenvolvidos que são movidos a hidrogênio, que gera eletricidade, e descarregam, como já dito, água em seus escapamentos. Calcula-se que já na próxima década existirão modelos comerciais de automóveis elétricos cujo combustível será o hidrogênio líquido.

Biomassa - uma energia biólogica

É o conjunto de organismos que podem ser aproveitados como fontes de energia: a cana-de-açucar, o eucalipto e a beterraba (dos quais se extrai álcool), o biogás (produto de reações anaeróbicas da matéria orgânica existente no lixo), diversos tipos de árvores (lenha e carvão vegetal), alguns óleos vegetais (mamona, amendoim, soja, dendê), etc. Provavelmente as principais fontes de energia do século XXI serão de origem biológica, produzidas a partir da biotecnologia. A Agência Internacional de Energia (AIE) calcula que dentro de mais ou menos vinte anos cerca de 30% do total de energia consumido pela humanidade será proveniente da biomassa. Em geral, salvo algumas exceções, elas são energias "limpas", isto é, que não produzem poluição e nem se esgotam e e, pelo contrário, até podem contribuir para eliminar parte da poluição devido ao uso produtivo que fazem do lixo e outros detritos.

Energia das Marés

O aproveitamento energético das marés é obtido de modo semelhante ao aproveitamento hidroelétrico, formando-se um reservatório junto ao mar, através da construção de uma barragem com casa de força (turbina + gerador).

O aproveitamento é feito nos dois sentidos: na maré alta a água enche o reservatório, passando através da turbina, e produzindo energia elétrica, na maré baixa a água esvazia o reservatório, passando novamente através da turbina, agora em sentido contrário ao do enchimento, e produzindo energia elétrica.

Este tipo de energia gera eletricidade em alguns países, tais como: França (onde se localiza a pioneira La Rance), Japão e Inglaterra. A energia das marés deverá se expandir bastante nas próximas décadas.

Energia Geotérmica

Energia geotérmica é o calor proveniente do interior do planeta.

A principal vantagem deste tipo de energia é a escala de exploração, que pode ser adequada às necessidades, permitindo o seu desenvolvimento em etapas, à medida que aumenta a demanda. Uma vez concluída a instalação, os seus custos de operação são baixos. Já existem algumas dessas centrais encravadas em zonas de vulcanismo, onde a água quente e o vapor afloram à superfície ou se encontram em pequena profundidade.

O calor das rochas subterrâneas (veja esquema abaixo) que ficam próximas a vulcões já supre 30% da energia elétrica consumida em El Salvador e 15% nas Filipinas, que fica situada nas proximidades do "cinturão de fogo" do Pacífico (área onde ocorre o encontro de placas tectônicas e os terremotos e vulcões são freqüentes).

No Brasil não temos possibilidade do aproveitamento geotérmico. Temos apenas algumas fontes de água quente que chegam no máximo a 51 ºC em Caldas Novas, no estado de Goiás. Temperatura, essa, insuficiente pra qualquer aproveitamento energético a não ser para banhos, no próprio local, que é seu uso comum.

Fonte: www.iconeong.org.br

Fontes Alternativas de Energia

A palavra energia tem vários significados. O conceito científico de energia nasceu no século XIX e, de maneira geral, quer dizer o potencial inato para executar um trabalho ou realizar uma ação. Em ciência a pode ser dividida em energia potencial, cinética, química, radiante ou nuclear.

O petróleo é a principal fonte de energia no mundo atual. Ele é chamado de energia não renovável porque tende a se esgotar com o uso. O carvão, uma das fontes mais antigas utilizada pelo homem, também é considerado uma fonte esgotável e poluidora. A energia nuclear apresenta perigos de contaminação radioativa. Por essas razões a pesquisa em torno das fontes de energia renovável é tão importante, além de representam uma alternativa para a preservação do meio ambiente e serem renováveis, ou seja, inesgotáveis.

As principais fontes renováveis de energia são:

1) Energia Solar

Inesgotável, a energia solar pode ser usada para a produção de eletricidade através de painéis solares e células fotovoltaicas. Pode ser utilizada de forma ativa ou passiva. Na sua forma ativa os raios solares são transformados em outras formas de energia. Na forma passiva, essa energia é utilizada para o aquecimento de construções através de estratégias arquitetônicas.

2) Energia Eólica

A energia eólica é gerada pelo vento. Pode ser captada pela utilização de moinhos de vento e canalizada pelas modernas turbinas eólicas ou pelo tradicional cata-vento. A energia resultante dos deslocamentos das massas de ar é a cinética que pode ser transformada em mecânica ou elétrica.

3) Energia Hídrica

A energia hídrica utiliza a força cinética das águas de um rio e a converte em energia elétrica, por meio de uma turbina hidráulica.

4) Biomassa

A biomassa se divide em três classes: sólida, líquida e gasosa.

A sólida é proveniente dos produtos e resíduos da agricultura, das florestas e da fração biodegradável dos resíduos industriais e urbanos.

A biomassa líquida é encontrada em uma série de biocombustíveis líquidos. Como exemplo temos o biodiesel, o etanol e o metanol.

Já a gasosa é encontrada nos efluentes agropecuários. Pode ser encontrada também nos aterros de resíduos sólidos urbanos como resultado da degradação biológica anaeróbica da matéria orgânica. São formados por uma mistura de metano e gás carbônico. A energia é gerada através da combustão.

Outras Fontes Alternativas

O hidrogênio que é um elemento abundante na natureza pode ser usado para produzir eletricidade através de pilhas.

A energia que se desprende da terra, a geotérmica, também pode ser uma opção assim como a força maremotriz dos oceanos.

Fonte: cdcc.sc.usp.br

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