| Fontes de Energia |
No planeta, são encontrados diversos tipos de fontes energéticas. A matriz energética mundial é baseada no consumo de fontes de energia não renováveis; porém, com o aquecimento global, a mudança na característica energética deve ser feita. Fontes alternativas estão sendo implantadas e procuradas a fim de renovar a matriz energética. As fontes energéticas podem ser classificadas de duas formas:
-Fontes renováveis
Recurso que não é limitado e nessa categoria são destacados os biocombustíveis, hidrelétricas, energia solar, eólica e outras. Apesar disso, essas fontes energéticas podem causar impactos ao meio ambiente.
-Fontes não renováveis Recurso natural que não se renova e que pode acabar e o esgotamento de cada um deles pode ser em pequeno ou a longo prazo. Seus principais representantes são o petróleo, carvão, urânio e outros. Geralmente produzem gases poluentes que podem ser provenientes de veículos, oleodutos, vazamento em navios, dentre outros. Fontes primárias de energia são aquelas que ocorrem da natureza como os combustíveis fósseis, água, vento e radiação solar. Já as fontes secundárias são obtidas a partir das fontes primárias, por exemplo: do petróleo é retirada a gasolina e o gasóleo.
Principais fontes de energia
Energia Hidrelétrica
É uma forma de obter energia por meio do potencial hidráulico de um rio, sendo que é necessária a construção de usinas com elevado nível de água. A água passa pelas tubulações da usina com bastante força e velocidade e movimentam as turbinas. No processo, a energia potencial ( energia da água) se transforma em energia mecânica (movimento das turbinas). As turbinas já estão ligadas a um gerador, que transforma a energia mecânica em energia elétrica.
Turbinas: energia que pode ser fornecida por unidade de tempo.
Gerador: um dispositivo que utiliza a indução eletromagnética (Veja informações sobre electromagnetismo . É uma espira em forma de retângulo que fica imersa em um campo magnético e gira em torno de um eixo. Quando a expira gira,surge uma corrente induzida periódica.
Elas preferencialmente são construídas em locais afastados, o que eleva o valor da energia que tem que ser transmitida para as cidades. As hidrelétricas possuem uma boa eficiência energética - por volta de 95%. Os países que mais possuem potencial elétrico são o Canadá, Estados Unidos, Brasil, Canadá, Rússia e China. No Brasil, mais de 90% da energia elétrica é proveniente de usinas elétricas e é no Brasil que está localizada a usina de Itaipu, que atualmente é a maior do mundo.
É uma fonte renovável de energia e não emite poluentes; entretanto, causa impactos ambientais e sociais, pois a inundação de áreas para a construção gera problemas com a retirada da população ribeirinha e agricultores da região. Além disso, o represamento de água destrói a vegetação natural, causa assoreamento do leito dos rios, problemas para a fauna e flora do local, extinção de peixes, desmoronamento das margens e transmissão de doenças.
Energia fóssil
Formada a milhões de anos a partir do acúmulo de materiais orgânicos no subsolo. A geração de energia a partir destas fontes costuma provocar poluição, e esta, contribui com o aumento do efeito estufa e aquecimento global. Isto ocorre principalmente nos casos dos derivados de petróleo (diesel e gasolina) e do carvão mineral. Já no caso do gás natural, o nível de poluentes é bem menor.
Energia solar
Assim como a eólica e a do mar, a energia solar se caracteriza como inesgotável - e é considerada uma alternativa energética muito promissora para enfrentar os desafios da expansão da oferta de energia com menor impacto ambiental.
As aplicações práticas da energia solar podem ser divididas em dois grupos: energia solar fotovoltaica, processo de aproveitamento da energia solar para conversão direta em energia elétrica, utilizando os painéis fotovoltaicos e a energia térmica (coletores planos e concentradores) relacionada basicamente aos sistemas de aquecimento de água.
As vantagens da energia solar, ficam evidentes, quando os custos ambientais de extração, geração, transmissão, distribuição e uso final de fontes fósseis de energia são comparadas à geração por fontes renováveis, como elas são classificadas.
Conforme dados do relatório "Um Banho de Sol para o Brasil" do Instituto Vitae Civilis, o Brasil, por sua localização e extensão territorial, recebe energia solar da ordem de 1013 MWh (mega Watt hora) anuais, o que corresponde a cerca de 50 mil vezes o seu consumo anual de eletricidade. Apesar disso, possui poucos equipamentos de conversão de energia solar em outros tipos de energia, que poderiam estar operando e contribuindo para diminuir a pressão para construção de barragens para hidrelétricas, queima de combustíveis fósseis, desmatamentos para produção de lenha e construção de usinas atômicas.
No Brasil, entre os esforços mais recentes e efetivos de avaliação da disponibilidade de radiação solar, destacam-se os seguintes: a) Atlas Solarimétrico do Brasil, iniciativa da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e da Companhia Hidroelétrica do São Francisco (CHESF), em parceria com o Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito (CRESESB); b) Atlas de Irradiação Solar no Brasil, elaborado pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e pelo Laboratório de Energia Solar (Labsolar) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Os resultados destes trabalhos mostram que a radiação solar no país varia de 8 a 22 MJ/m2 durante o dia, sendo que as menores variações ocorrem nos meses de maio a julho, quando a radiação varia entre 8 e 18 MJ/m2. Ainda de acordo com o resultado dos estudos, o Nordeste brasileiro é a região de maior radiação solar, com média anual comparável às melhores regiões do mundo, como a cidade de Dongola, no deserto do Sudão, e a região de Dagget, no Deserto de Mojave, Califórnia, EUA.
Energia solar térmica
A energia solar térmica pode ser implantada com sucesso em qualquer latitude. Mesmo regiões que apresentam poucos índices de radiação podem possuir grande potencial de aproveitamento energético.
Conforme o Balanço de Energia Útil publicado pelo Ministério de Minas e Energia (MME), uma parcela significativa de toda a energia gerada no Brasil é consumida na forma de calor de processo e aquecimento direto. Parte desta demanda poderia ser suprida por energia termosolar, inclusive na forma de pré-aquecimento para processos que demandam temperaturas mais altas.
Fica evidente da importância que a energia solar térmica poderia ter no sistema elétrico brasileiro, principalmente quando sabemos que somente com aquecimento doméstico de água para banho, via chuveiro elétrico, são gastos anualmente bilhões de kWh de energia elétrica que poderiam ser supridos com aquecedores solares, com vantagens socioeconômicas e ambientais. Mais grave ainda é o fato de que quase toda essa energia costuma ser consumida em horas específicas do dia, o que gera uma sobrecarga no sistema elétrico.
O grande argumento para a difusão e o desenvolvimento da tecnologia solar térmica é o fato de o aquecimento solar, para aquecimento de água, proporcionar medidas eficazes de conservação de energia, com atenuação e deslocamento do horário de ponta (entre 17h e 21h) das concessionárias de energia.
A energia solar térmica, além de ser uma "geração distribuída" - e por isso não provocar demanda por "upgrade" de linhas de transmissão -, não requer investimentos governamentais, aumenta a "renda média" da população assalariada das classes mais baixas (na medida em que reduz a conta de energia elétrica) e reduz a demanda por investimentos em novas usinas geradoras de eletricidade. Se a comparação a ser considerada é a termoelétrica, o aquecedor solar ainda pode ser considerado uma alternativa para a redução de emissões de gases ácidos ou poluentes e, conseqüentemente, contribuir para redução do efeito estufa.
Um exemplo bastante positivo de utilização de aquecedores solares no setor residencial é o que ocorre na cidade de Belo Horizonte (MG), área de concessão da Companhia Energética de Minas Gerais (Cemig), onde há cerca de 800 prédios com instalação de aquecimento solar central. A iniciativa é atribuída à própria concessionária mineira em parceria com empresas de aquecedores solares e universidades do Estado de Minas Gerais.
A energia solar térmica é obtida por meio de coletores planos ou de concentradores solares. Diferentemente das células fotovoltaicas, a solar térmica é usada para gerar calor, não somente para aquecimento de água no uso doméstico ou em piscinas, mas também para secagem ou aquecimento industrial, enfim, para uma série de aplicações.
Coletores solares
Os coletores solares, são usados, principalmente para aquecimento de água, a temperaturas relativamente baixas (inferiores a 100ºC). A sua aplicação ocorre em vários setores, tais como: residências, edifícios públicos e comerciais, hospitais, restaurantes, hotéis e similares.
Como a incidência de radiação solar é intermitente, alternando dias e noites, além da ocorrência de períodos nublados e chuvosos, no caso de instalação termo solar, deve-se sempre prever uma forma de aquecimento auxiliar, normalmente elétrico ou a gás.
Concentrador solar
O aproveitamento da energia solar aplicado a sistemas que requerem temperaturas mais elevadas ocorre por meio de concentradores solares, cuja finalidade é captar a energia solar incidente numa área relativamente grande e concentrá-la numa área muito menor, de modo que a temperatura desta última aumente substancialmente. A superfície refletora (espelho) dos concentradores tem forma parabólica ou esférica, de modo que os raios solares que nela incidem sejam refletidos para uma superfície bem menor, denominada foco, onde se localiza o material a ser aquecido. Os sistemas parabólicos de alta concentração atingem temperaturas bastante elevadas, podendo ser utilizada para a geração de vapor e, conseqüentemente, de energia elétrica.
Contudo, a necessidade de focalizar a luz solar sobre uma pequena área exige algum dispositivo de orientação, acarretando custos adicionais ao sistema, os quais tendem a ser minimizados em sistemas de grande porte. Atualmente, as usinas de energia solar usam grandes espelhos curvos em série para redirecionar luz aos painéis. Como girassóis, esses espelhos se movem ao longo do dia, evitando fazer sombra um no outro.
Energia Fotovoltaica
No início da década de 1990, com os avanços adicionais da tecnologia e a significativa redução nos seus custos, além das urgências de ordem ambiental, a conversão fotovoltaica teve as suas aplicações ampliadas e inseriu-se crescentemente no mercado mundial.
A radiação solar pode ser diretamente convertida em energia elétrica, por meio de efeitos da radiação (calor e luz) sobre determinados materiais, particularmente os semicondutores.
Entre esses, destacam-se os efeitos termoelétrico e fotovoltaico.
O efeito fotovoltaico decorre da excitação dos elétrons de alguns materiais na presença da luz solar (ou outras formas apropriadas de energia). Entre os materiais mais adequados para a conversão da radiação solar em energia elétrica, os quais são usualmente chamados de células solares ou fotovoltaicas, destaca-se o silício.
Um sistema fotovoltaico não precisa do brilho do Sol para operar. Ele também gera eletricidade em dias nublados, entretanto, a quantidade de energia gerada depende da densidade das nuvens. Devido à reflexão da luz do Sol, dias com poucas nuvens podem resultar em mais produção de energia do que dias completamente claros.
Atualmente, o Ministério de Minas e Energia desenvolve vários projetos para o aproveitamento da energia solar no Brasil, particularmente por meio de sistemas fotovoltaicos de geração de eletricidade, visando ao atendimento de comunidades rurais e/ou isoladas da rede de energia elétrica e ao desenvolvimento regional.
Esses projetos atuam basicamente com quatro tipos de sistemas: i) bombeamento de água, para abastecimento doméstico, irrigação e piscicultura; ii) iluminação pública; iii) sistemas de uso coletivo, tais como eletrificação de escolas, postos de saúde e centros comunitários; e iv) atendimento domiciliar. Entre outros, estão as estações de telefonia e monitoramento remoto, a eletrificação de cercas, a produção de gelo e a dessalinização de água.
Na tecnologia de conversão fotovoltaica existem impactos ambientais importantes em duas fases: na fase da produção dos módulos, que é uma tecnologia intensiva em energia; e no fim da vida útil, após 30 anos de geração, no momento do descomissionamento da planta, quando parte é reciclada e o restante disposto em algum aterro sanitário.
Energia de biomassa
Energia que é gerada por meio da decomposição de materiais orgânicos (esterco, restos de alimentos, resíduos agrícolas que produzem o gás metano, é utilizado para a geração de energia). Para fazê-la são utilizados materiais como biomassa arborícola, sobra de serragem, vegetais e frutas, bagaço de cana e alguns tipos de esgotos. Ela é transformada em energia por meio dos processos de combustão, gaseificação, fermentação ou na produção de substâncias líquidas.
A energia de biomassa é renovável, e garante o fornecimento de energia e também auxilia na diminuição do CO2 na atmosfera. Além disso, há uma utilização do lixo na produção, diminuindo a quantidade de dejetos nos aterros. A bioenergia pode ser convertida em três produtos: eletricidade, calor e combustíveis. As técnicas utilizadas são:  -Combustão:Libera o calor para a produção de eletricidade por meio da biomassa, que pode ser utilizada em usinas de carvão. Na indústria de madeira, é utilizada a combustão de restos de madeira para a produção de calor e eletricidade. -Gaseificação: Converte biomassa em combustível na forma gasosa tendo como principais produtos o hidrogênio e o monóxido de carbono, utilizados na geração de energia e indústria química. -Fermentação: Desintegra a biomassa com uma bactéria anaeróbica para que se forme uma mistura contendo metano e dióxido de carbono. É utilizado para a formação de eletricidade e muito utilizado em indústrias para purificação de lixo e esgoto. Há formas também de produção de substâncias líquidas a partir de um material que seja vegetal. Pode ser feita de duas maneiras: conversão biológica, onde os açúcares da cana são transformados de bactérias em etanol. Já a conversão térmica ocorre quando o material vegetal se decompõe sem o oxigênio e sob um forte calor. Nesse processo, pode ocorrer a produção de combustíveis líquidos e gasosos. O Governo Federal possui um Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica(PROINFA) que prevê a geração de energia com a utilização de dejetos da cana, lixo e esgoto. Essa demanda traz vantagens ambientais e, principalmente, incide nos grandes centros, reduzindo a emissão de poluentes, reduzindo o efeito estufa. As usinas que utilizam a biomassa com fins energéticos são principalmente as usinas de cana-de-açúcar e destilarias, cerâmicas e olarias, fábricas de papel e celulose, siderúrgicas, padarias, restaurantes, dentre outros.  Biogás: é o gás que é gerado durante o processo de digestão de biomassa na forma anaeróbica. Pode tanto ser utilizado em fogões como para a geração de energia.
Os resíduos da biomassa podem ser classificados da seguinte forma: resíduos sólidos urbanos, resíduos animais, resíduos vegetais, resíduos industriais e resíduos florestais.
Resíduos sólidos urbanos: Podem ser utilizados por meio da queima direta e é uma forma já utilizada em países desenvolvidos. O lixo pode conter até 705 materiais com potencial energético.
Resíduos animais: O método indicado para esse tipo de resíduo é a digestão anaeróbica. Resíduos vegetais: Podem ser transformados facilmente em energia graças à baixa umidade e à facilidade de processamento. A sua disponibilidade é sazonal e necessitam de armazenamento e isso pode alterar os processos de fermentação.
Energia eólica
A energia eólica é a energia obtida pelo movimento do ar (vento) e não se tem registro de sua descoberta, mas estima-se que foi há milhares e milhares de anos.
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.
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.
Tanto no exterior como no Brasil, engenheiros civis, mecânicos e elétricos conseguiram, nos últimos anos, desenvolver um arsenal tecnológicos copaz de captar energia dos ventos com maior eficiência e custo reduzido. Enquanto em 1980 se gastavam 120 para ganhar um megawatt de energia através dos ventos, hoje o custo não passa de 40 dólares, três vezes menor.
Tipos de turbinas eólicas
As mais comuns são três: Savonius, Darrieus e Molinete.
  
PRÓ: poluição zero. Pode ser complementar às redes tradicionais.
CONTRA: instável, está sujeita a variações do vento e a calmarias. Os equipamentos são caros e barulhentos
Fonte: www.cei.santacruz.g12.br
Energia nuclear
A energia nuclear é aquela liberada através do núcleo dos átomos. Como sabemos, todos materiais do nosso planeta são constituídos por minúsculas partes conhecidas como moléculas. Estas moléculas, por sua vez, são formadas por átomos.
Entendendo a Energia Nuclear
Os átomos são formados por núcleo e elétrons, que são orbitais, ou seja, gravitam em torno do núcleo. As partículas que formam o núcleo são unidas por uma força de atração. Quando uma energia externa é aplicada, o núcleo do átomo é desintegrado, liberando calor e radiação. O urânio, em função de suas características químicas, é o elemento utilizado para a geração de energia nuclear nas usinas atômicas.
Atualmente, vários países possuem usinas nucleares que produzem energia. Esta energia é considerada limpa, pois não polui o meio ambiente, porém o lixo radioativo deve ser armazenado em locais adequados, seguindo diversas normas rígidas de segurança. O Brasil, por exemplo, possui três usinas nucleares (uma está inativa) na cidade de Angra dos Reis (Rio de Janeiro). O grande problema das usinas nucleares é que devem ser tomadas diversas medidas de segurança, pois em caso de acidente, as conseqüências para o homem e meio ambiente são trágicas e extremas.
A energia nuclear também é utilizada para a fabricação de bombas nucleares. Vários países do mundo possuem esta tecnologia, sendo que Estados Unidos e a Rússia possuem os maiores arsenais nucleares do mundo. O poder de devastação destas bombas é enorme. Além de provocar a morte de grandes quantidades de pessoas e causar grande destruição material, provocam diversos tipos de doenças nos sobreviventes, entre elas o câncer. No final da Segunda Guerra Mundial (1939-1945), os Estados Unidos lançaram bombas deste tipo nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki, causando grande destruição e milhares de mortes.
Curiosidade:
- O primeiro fenômeno nuclear ocorreu em 1896. O pesquisador H Becquerel descobriu a emissão de radioatividade pelo urânio.
-Energia geotérmica
Energia geotérmica ou energia geotermal é o nome dado ao processo de obtenção de energia a partir do calor proveniente do interior do planeta Terra. Seu nome é a combinação de duas palavras gregas, sendo que “geo” (em grego, “ge”) significa “terra”, e a terminação “térmica” vem do grego “termokratía”, que significa “temperatura”. Assim, o termo refere-se à busca de fontes de energia que residem no interior do nosso planeta, relacionados a fontes de calor.
Abaixo da crosta terrestre encontramos um tipo de rocha líquida, o denominado “magma”. Tal qual uma garrafa de refrigerante, a crosta terrestre “encampa” o magma que permanece em seu interior. Às vezes, por meio de uma fenda, ou uma erupção vulcânica, o magma atinge a superfície do planeta.
Observando tal fenômeno, o ser humano depreendeu que tais acontecimentos eram manifestação de uma fonte de energia. Assim, passou-se a aproveitar o calor advindo do interior da terra em projetos de aquecimentos de edifícios, estufas e produção de energia elétrica. Devido à sua natureza, tal fonte de energia é uma das mais benignas na produção de eletricidade, sendo reconhecidamente mais barata que outras formas de produção de energia, como aquela das usinas nucleares ou a obtida por meio dos combustíveis fósseis.
É porém, uma fonte de energia não-renovável, por ser o fluxo de calor do centro da Terra muito pequeno em relação à taxa de extração requerida (ou seja, a demanda é muito maior que a oferta), podendo assim, levar o campo geotérmico ao esgotamento. O tempo de vida útil do campo de extração de energia geotérmica é relativamente curto, medido em décadas, sendo que sua recuperação (recarregamento) dura séculos.
A ciência da geofísica, por outro lado, avançou notavelmente, sendo que o estudo da energia geotérmica, ligado a tal ciência, também avançou. O conhecimento da estrutura interna do planeta avançou consideravelmente, com destaque para a teoria das placas tectônicas, que permitiu a compreensão do porquê de determinadas regiões possuírem maior atividade vulcânica e sísmica que outras.
Outro mecanismo importante de geração de energia está relacionado à utilização do calor de isótopos radioativos, como os dos elementos urânio, tório e potássio. Ainda não se compreende totalmente o mecanismo para a obtenção de energia por tal método, mas certas áreas da crosta sofreram derretimento sucessivo e recristalização com o tempo, conduzindo à concentração destes elementos a certos níveis na crosta. Outra possibilidade, mas de pequena importância, seria a utilização da energia por meio das reações químicas exotérmicas, podendo contribuir para o aquecimento local.
Enfim, a energia geotérmica é fonte de energia alternativa, encontrada em locais especiais da superfície terrestre, que ainda carece de muita pesquisa para seu melhor aproveitamento, pois seu rendimento é ainda muito baixo. O alto custo envolvido ainda inviabiliza a maioria dos projetos relacionados a tal assunto.
Bibliografia:
http://www.fcmc.es.gov.br/download/energia_geotermica.pdf
http://www.conserve-energy-future.com/Advantages_Disadvantages_GeothermalEnergy.php
Energia gravitacional
A Energia Gravitacional é gerada a partir das ondas, das marés ou do deslocamento das águas e das diferenças de temperatura dos oceanos. Possui um custo elevado de implantação e, por isso, é pouco utilizada. Especialistas em energia afirmam que, no futuro, esta, será uma das principais fontes de energia do planeta.
- A ENERGIA DAS ONDAS:
A energia cinética do movimento ondular pode ser usada para pôr uma turbina a funcionar. a elevação da onda numa câmara de ar provoca a saída do ar lá contido; o movimento do ar pode fazer girar uma turbina. A energia mecânica da turbina é transformada em energia elétrica através do gerador.
Quando a onda se desfaz e a água recua o ar desloca-se em sentido contrário passando novamente pela turbina entrando na câmara por comportas especiais normalmente fechadas.
Os geradores utilizam o quase incessante movimento das ondas para gerar energia. Uma câmara de concreto construída na margem é aberta ma extremidade do mar de maneira que o nível da água dentro da câ-mara suba e desça a cada onda sucessiva. O ar acima da água é alter-nadamente comprimido e descomprimido, acionando uma turbina co-nectada a um gerador. A desvantagem de se utilizar este processo na obtenção de energia é que o fornecimento não é contínuo e apresenta baixo rendimento.
- ENERGIA TÉRMICA DOS OCEANOS:
Se reparar, a massa de água mais superficial dos mares tem sua temperatura diminuída à medida da profundidade.
Pode-se usar as diferenças de temperatura para produzir ener-gia, no entanto, são necessárias diferenças de 38º Fahrenheit en-tre a superfície e o fundo do oceano. Esta fonte de energia está a ser usada no Japão e no Hawai, mas apenas como demonstração e experiência.
- ENERGIA DAS CORRENTES MARÍTIMAS:
As correntes marítimas são provocadas por um aquecimento não homogêneo das camadas superficiais dos oceanos pela radiação solar. Elas comportam energias cinéticas consideráveis, mas pouco densas e são assim, difíceis de explorar.
- A ENERGIA DAS MARÉS:
É uma fonte de energia renovável, que produz eletricidade de forma limpa, não-poluente; embora seja, na maioria das vezes, economicamente inviável
A energia da deslocação das águas do mar é outra fonte de e-nergia. Para a transformar, são construídos diques que envolvem uma praia. Quando a maré enche, a água entra e fica armazenada no dique; ao baixar a maré, a água sai pelo dique como em qual-quer outra barragem.
Para que este sistema funcione bem são necessárias marés e correntes fortes. Tem que haver um aumento do nível da água de pelo menos 5,5 metros da maré baixa para a maré alta. Existem poucos sítios no mundo onde se verifique tamanha mudança nas marés.
As barragens de marés utilizam a diferença entre os níveis de água na maré alta e baixa para gerar eletricidade. Elas são construídas sobre as bocas de estuários de marés.
Quando a maré sobe, a água pode passar através da barragem, enchendo o estuário atrás da mesma. Com a baixa da maré, as comportas são fechadas e uma cabeceira de água se forma atrás da barragem.
A água pode então fluir de volta para o mar, acionando ao mesmo tempo turbinas conectadas a geradores. O ciclo de marés de 12 horas e meia e o ciclo quinzenal de amplitudes máxima e mínima apresentam problemas para que seja mantido um fornecimento regular de energia.
Também é possível aproveitar a energia das correntes marítimas. As turbinas marítimas têm poucos componentes; engrenagens de posi-cionamento orientam as lâminas das turbinas na direção da corrente marítima e um gerador acoplado ao eixo da turbina fornece a energia elétrica.
Esse tipo de fonte de energia é de ‘alta qualidade’, pois se apresenta sob forma mecânica, podendo ser convertida em eletricidade facilmente, comparada às outras. No entanto, depende de uma tecnologia avançada em relação às suas turbinas e conversores; ou o decorrer do processo seria extremamente prejudicado. Como a deformação da tubulação, devido à pressão crescente embaixo d’água.
Essas centrais que participam do processo, captam a energia e distri-buem para centros especializados de energia elétrica, se encontram em áreas de grande amplitude de marés e topografia do litoral favorecendo os investimentos.
As marés são influenciadas pela força gravitacional do Sol e da Lua. A captação de energia se dá de um modo semelhante ao aproveitamento hidroelétrico, que consiste em um reservatório junto ao mar, através da construção de uma barragem e casa de “força” ( turbina + gerador ).
Suas centrais mareomotriz são ligadas à rede nacional de transmis-
são. Atualmente, elas são encontradas na França, Japão e Inglaterra. No Brasil, temos a grande amplitude de marés, porém, a estrutura do litoral não favorece a construção econômica de reservatórios, o que impede seu aproveitamento.
Um empecilho da energia das marés é o fornecimento regular dela, tornando necessária a criação de sistemas mais complexos como, por exemplo, o que se vale de muitas barragens ou o que se utiliza de reservas bombeadas.
- A ENERGIA INDOMÁVEL DAS MARÉS:
As ondas, as marés e o calor dos oceanos abrigam reservas ener-géticas inesgotáveis. O difícil é domesticar essa força selvagem para convertê-la de modo eficiente em eletricidade.
As gigantescas massas de água que cobrem dois terços do planeta constituem o maior coletor de energia solar imaginável. Os raios solares não apenas aquecem a água da superfície, como também põem em movimento a maquinaria dos ventos que produz as ondas. Finalmente, as marés, originadas pela atração lunar, que a cada 12 horas e 25 minutos varrem os litorais, também representam uma tentadora fonte energética. Em conjunto, a temperatura dos oceanos, as ondas e as marés poderiam proporcionar muito mais energia do que a humanidade seria capaz de gastar - hoje ou no futuro, mesmo considerando que o consumo global simplesmente dobra de dez em dez anos.
O problema está em como aproveitar essas inesgotáveis reservas. É um desafio à altura do prêmio, algo comparável ao aproveitamento das fabulosas possibilidades da fusão nuclear. Apesar das experiências que se sucederam desde os anos 60, não se desenvolveu ainda uma tec-nologia eficaz para a exploração comercial em grande escala desses tesouros marinhos, como aconteceu com as usinas hidrelétricas, ali-mentadas pelas águas represadas dos rios, que fornecem atualmente 10 por cento da eletricidade consumida no - mundo (no Brasil, 94 por cento).
Muito mais tarde, em 1967, os franceses construíram a primeira central mareomotriz (ou maré motriz, ou maré - elétrica; ainda não existe um termo oficial em português), ligada à rede nacional de transmissão. Uma barragem de 750 metros de comprimento, equipada com 24 turbinas, fecha a foz do rio Rance, na Bretanha, noroeste da França. Com a potência de 240 megawatts (MW), ou 240 mil quilowatts (kW), suficiente para a demanda de uma cidade com 200 mil habi-tantes, a usina de Rance é a única no mundo a produzir, com lucro, eletricidade em quantidade industrial a partir das marés.
Vários países, motivados pela iniciativa francesa, criaram o seu projeto de usina e investiram. Daí, saiu o aperfeiçoamento das turbinas, reduzindo em um treco os custos de uma usina mareomotriz. Mas algo que sempre continuou no caminho foi a eficiência de transformar toda essa energia em eletricidade.
Esses tipos de operação colossais se justificam pela alta nos preços do petróleo. Porém, deve-se levar em conta também o impacto ambiental que a construção dessas usinas poderá causar. Como, por exemplo, inundações; sem contar com as variações nas temperaturas das águas, aumento dos níveis de maré, agitação marítima aumentada, maior erosão das costas; e alteração nos ecossistemas complexos existentes.
Bibliografia:
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/energia-das-mares/energia-das-mares-3.php
http://br.geocities.com
http://youtube.com
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/energia-das-mares/
http://www.via6.com/topico.php?tid=219199
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Fontes de energia no Brasil
No Brasil as principais energias utilizadas são: Petróleo, hidrelétrica, carvão mineral e biocombustíveis.
• Petróleo: a partir desse minério fóssil são processados vários subprodutos utilizados como fonte de energia como a gasolina, óleo diesel, querosene, além de gerar eletricidade nas usinas termoelétricas.
• Energia hidrelétrica: produz energia elétrica em usinas hidrelétricas, gerada a partir da movimentação de turbinas impulsionadas por água de rios acumulados em barragens.
• Carvão Mineral: esse minério oferece calor para os grandes fornos contidos nas indústrias siderúrgicas e contribui para geração de eletricidade nas usinas termelétricas.
• Biocombustíveis: correspondem, por exemplo, ao álcool e o biodiesel, sendo o primeiro um dos principais, seu uso é bastante difundido no Brasil como combustível em veículos automotores, utilização iniciada na década de 70.
Outras não citadas fazem parte de fontes de energia, o gás natural, energia nuclear, xisto betuminoso, lenha, carvão vegetal e energia solar.
Os seres humanos, para o desenvolvimento de suas atividades, necessitam efetivamente dos recursos naturais, as fontes energéticas não são diferentes, dessa forma elas podem ser classificadas em dois tipos: fontes renováveis e não-renováveis.
A primeira corresponde a todo recurso que tem a capacidade de se refazer ou não é limitada, nessas destacam os biocombustíveis, hidrelétricas, energia solar, eólica entre outras. No entanto, esses tipos de fontes de energia não são isentos de provocar impactos na natureza, os biocombustíveis produzem devastação ambiental no desenvolvimento de culturas que servem de matérias-primas tais como a cana-de-açúcar, eucalipto, mamona entre outros, para o cultivo dessas são necessárias imensas propriedades rurais, denominadas de monoculturas, essa prática retira as coberturas vegetais, sem contar o uso de insumos agrícolas (fertilizantes, inseticidas, herbicidas entre outras).
No caso das hidrelétricas os problemas na geração de energia estão na construção das usinas, pois é necessário represar uma grande quantidade de água cobrindo imensas áreas de florestas, dessa forma coloca em risco a fauna e a flora, além da emissão de gases provenientes da decomposição de animais e vegetais contidos no fundo das represas. As energias solar e eólica produzem impactos quase insignificantes e são pouco utilizadas no Brasil.
As fontes não-renováveis correspondem a todo recurso natural que não tem capacidade de se renovar ou refazer, ou seja, que podem acabar (finitos). Dentre os recursos finitos com previsões para esgotar totalmente em pequeno, médio e longo prazo estão o petróleo, carvão, urânio, xisto e muitos outros.
Os recursos energéticos classificados como não-renováveis geralmente produzem poluentes superiores aos renováveis. Os impactos podem surgir a partir da emissão de gases dos veículos automotores, vazamentos em oleodutos, vazamentos de navios petroleiros e muitos outros.
Questões sobre fontes de energia
1) (CEFET-PR) dentre as citadas assinale a alternativa que contenha apenas as fontes de energia renováveis mais utilizadas no Brasil:
a) Solar, hidrelétrica e eólica.
b) Hidráulica, lenha e biomassa.
c) Hidráulica, xisto e solar.
d) Petróleo, solar e lenha.
e) Álcool, eólica e solar.
2) As jazidas brasileiras de carvão mineral localizam-se em terrenos, datando geologicamente:
a) do proterozóico
b) do triássico
c) do plioceno
d) do cambriano
e) do permocarbonífero
3) A energia elétrica, no Brasil, contribui de maneira significativa para atender às necessidades do país em fontes de energia. O setor que mais utiliza ou consome energia elétrica no Brasil é:
a) a indústria
b) os domicílios
c) o comércio
d) a iluminação pública
e) os transportes
4) (FGV) Sobre o consumo de energia no Brasil é correto afirmar que:
a) a Região Sudeste não consegue consumir toda a energia que produz;
b) o setor residencial e de comércio representam 80% do consumo total de energia;
c) mais da metade da energia consumida no país provém de fontes renováveis, como a hidráulica e a biomassa;
d) nesta década, devido às sucessivas crises econômicas, não tem havido aumento do consumo de energia;
e) o petróleo e o carvão mineral representam mais de 70% de energia produzida para consumo no país.
No Brasil, essa energia
a) apresenta um forte potencial no litoral nordestino.
b) é largamente concentrada na Amazônia.
c) representa cerca de 10% da matriz energética.
d) tem maior produção concentrada no Sudeste.
e) concorre diretamente com fontes tradicionais como o carvão.
6) (UFSC) Sobre a história da utilização de energia no Brasil, é CORRETO afirmar que:
01. na década de setenta o mercado automotivo brasileiro recebia os primeiros carros movidos a álcool.
02. as primeiras descobertas de reservas petrolíferas nas rochas da camada pré-sal ocorreram no litoral brasileiro e foram anunciadas na primeira década do século XXI.
04. a Itaipu Binacional, que entrou em operação na década de setenta, fornece mais da metade da energia elétrica consumida no Brasil.
08. Florianópolis foi a cidade brasileira pioneira na utilização de energia elétrica com a inauguração da usina Rita Maria no século XIX.
16. os poços de petróleo descobertos no território nacional na década de quarenta transformaram, a partir de então, o Brasil num país autossuficiente em petróleo.
32. entre os séculos XVI e XIX utilizava-se no Brasil somente a energia hidráulica.
7) (UFRU)
A energia eólica tem aumentado sua participação entre as alternativas não-poluentes de geração energética. Uma das zonas preferenciais para o aproveitamento da energia eólica são as áreas costeiras.
Explique a razão do elevado potencial de geração de energia eólica na interface oceano-continente.
8) (UEG) A maioria das usinas hidrelétricas e pequenas centrais hidrelétricas construídas e/ou previstas para o estado de Goiás está localizada na bacia hidrográfica do
a) São Francisco.
b) Paranaíba.
c) Tocantins.
d) Araguaia.
9) (MACKENSIE)
Brasil: consumo de energia por fonte (2000)
O gráfico mostra o consumo das fontes primárias de energia no Brasil. Considerando a importância de seu aproveitamento, A, B e C representam, respectivamente,
a) Petróleo - Biomassa - Energia Hidráulica e Nuclear
b) Energia Hidráulica e Nuclear - Petróleo - Biomassa
c) Energia Hidráulica e Nuclear - Lenha - Petróleo
d) Petróleo - Energia Hidráulica e Nuclear - Biomassa
e) Petróleo - Biomassa - Energia Hidráulica e Nuclear
10) (UFAM) O gasoduto Bolívia-Brasil inicia-se na localidade boliviana de Rio Grande e entra no território brasileiro por Corumbá (MS). No Brasil, o gasoduto atravessa 5 estados. O ponto final do gasoduto fica no estado:
a) do Rio de Janeiro
b) de São Paulo
c) do Paraná
d) de Santa Catarina
e) do Rio Grande do Sul
Gabarito:
1) B 2) E 3) A 4) C 5) A 6) 3 (1 + 2) 7) O elevado potencial de energia eólica na interface oceano-continente se deve aos ventos regulares e constantes resultantes das diferenças térmicas e barométricas entre terra e mar. 8) B 9) B 10) E
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