Energia Limpa:Uma Questão de Necessidade.

Energia e Alterações no Clima do Planeta

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A sociedade atual utiliza a energia como se não existissem limites. Nestesentido, um dos maiores problemas ambientais que o planeta enfrenta são asalterações climáticas.

Com o agravamento desse quadro, nossa sociedade, tem percebido o quãoimportante é a necessidade de procurar por novas formas de energia, como aenergia dos ventos, a energia do sol, a energia do mar, entre outras, emconciliação com o desenvolvimento sustentável.

Fontes de Energia Mais Utilizadas

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0%

10%

20%

30%

40%

50%

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70%

80%

90%

CombustíveisFosséis

Energias Nuclear EnergiasRenováveis

Matriz Energética Mundial, 2010 81% 3% 16%

0%

1%

2%

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9%

10%

BiomassaTradicional

Hidrelétrica Energia Eolica,Geotérmica e

Solar (p/aquecimento

de água)

Biocombustíveis

Energia Eolica,Geotérmica eSolar (geração

de energia)

Energias Renováveis 10% 3.40% 1.50% 0.60% 0.70%

Energias Renováveis (16%)

Fonte: Adaptação REM21, 2011

Comparativo de Consumo Energético Mundial eBrasileiro

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Mundo 2011

Brasil 2011

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

Nuclear Óleo eDerivados

Carvão Gás Natural Biocombusíveis

Eólica,Geotérmica

e Solar

Hidroelétrica

Mundo 2011 5.10% 31.30% 29.20% 21.30% 9.90% 1% 2.30%

Brasil 2011 1.60% 45.30% 0.90% 5.70% 31.50% 0.30% 14.80%

Fonte: Internacional Energy Agency - ESP – Balanço Energético 2013

Energia Limpa

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Tipo de energia que não polui o meio ambiente, que não libera gases tóxicos quecontribuem para o aquecimento global e o efeito estufa. Ela se origina, em suamaioria de recursos naturais renováveis.

A produção e o consumo de energia de fontes limpas são de extrema importânciapara a proteção do meio ambiente e da manutenção da qualidade de vida daspessoas, já que não geram gases do efeito estufa (ou geram muito pouco).

A energia limpa é também um importante fator para se garantir odesenvolvimento sustentável do planeta.

Tipos de Energia Limpa

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Bioenergia;

Energia Eólica (Ventos);

Energia Geotérmica (Geotermal);

Energia Hidráulica (Hidrelétricas);

Energia de Maré (Ondas);

Energia Nuclear (Recurso não renovável);

Energia Solar (Sol).

Bioenergia

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É produzida a partir da biomassa, bioetanol, biodiesel, biogás, ou seja, de matériaorgânica animal e vegetal. Dois que chamam a atenção atualmente sãoo bioetanol e o biodiesel.

PRÓS: substitui diretamente o petróleo; osvegetais usados na fabricação absorvem CO2

em sua fase de crescimento.CONTRA: produção da matéria-prima ocupaterras destinadas a plantio de alimentos,empobrecimento do solo.

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Tipos de Bioenergia

• Biomassa: deriva de materiais orgânicos, como o estrume, madeira, óleo vegetal e até o próprio lixo são exemplos do que pode ser usado para este biocombustível.

• Bioetanol: é obtido a partir da biomassa, podendo ser usado diretamente como combustível. Etanol é álcool incolor, bastante inflamável e solúvel em água e deriva de vários organismos, desde o milho à uva entre tantos outros cereais, sendo produzido da fermentação da sacarose.

• Biogás: produz-se pela mistura de metano natural com o estado gasoso de dióxido de carbono através da sua fermentação. Mais uma vez a matéria orgânica é o que se utiliza neste processo, e é um ótimo substituto do gás natural derivado de fósseis.

• Biodiesel: se obtém através das reações químicas de óleos ou de gordura vegetal ou animal, juntamente com álcool e um catalisador. Deste modo obtém-se um combustível limpo, com a mesma utilização de um óleo diesel normal, o substituindo em muitos casos.

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Os restos de cana, abastecem o forno,que é responsável pelo aquecimento dacaldeira, fazendo a água entrar emebulição. O vapor que é produzido, éconduzido até a turbina, que começa ase movimentar, produzindo energia,que deve abastecer a rede elétrica, poisnão pode ser armazenada.

Como Funciona as Usinas deBioenergia (biomassa de cana-de-açúcar)

Figura 1

Energia Eólica (Ventos)

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A energia eólica é gerada através do vento. O vento é captado por hélices presasem um pilar, chamadas de eólias. Quando giram, o gerador é acionado,produzindo corrente elétrica.

PRÓS: fonte inesgotável de energia; abastecelocais onde a rede elétrica comum não chega; ocusto de geração de eletricidade é baixo.CONTRAS: poluição visual (um parque eólicopode ter centenas de cata-ventos) e, às vezes,sonora (alguns cata-ventos são muitobarulhentos); morte de pássaros (que, muitasvezes, se chocam com as pás dos cata-ventos).

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Como Funcionam as Eólias

A força dos ventos, gira as pás dashélices que estão conectadas a um eixoprincipal, que move um gerador.Dentro da turbina há um multiplicadorde velocidade, que permite que ogerador produza eletricidade. Aeletricidade é enviada através de cabos,que se conectam à uma rede deenergia.

Figura 2

Energia Geotérmica (Geotermal)

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Energia geotérmica, é aquela gerada através do calor proveniente do interior daTerra. Esse calor é transformado, na usina geotérmica, em eletricidade.

PRÓS: É uma energia renovável, não poluentee possui diversas utilizações.CONTRAS: Energia de baixo rendimento, queestá limitada a zonas de atividade tectónicas.Há também a liberação de gases paraatmosfera, como o sulfureto de hidrogênio e odióxido de carbono, que são poluentes ecorrosivos.

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Como funciona as Usinas Geotérmicas

São abertos buracos fundos no solo atése chegar a estes reservatórios de águae vapor, e são instalados tubos e canosapropriados de forma a conduzir ovapor em pressão até às turbinas,fazendo girar as suas pás. A energiamecânica da turbina é transformadaem energia elétrica através do gerador,que é conduzida para o transformadorde forma a aumentar a tensão eléctrica,e é distribuída por linhas de alta tensão.

Figura 3

Energia Hidráulica (Hidrelétricas)

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São construídas grandes usinas hidrelétricas que aproveitam o movimento das águas de rios que possuem desníveis naturais ou artificiais.

PRÓS: Não é necessário qualquer combustível,é barata, limpa e não emite poluentes.CONTRAS: Inundação de extensas áreas debiomas. Desapropriação de pessoas, demunicípios e/ou regiões. Contribui com o efeitoestufa e com a inundação de florestas (árvoressubmersas geram gases tóxicos). Fortedependência de um regime de chuvas.

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Como funciona as UsinasHidrelétricas

As usinas possuem enormes turbinas, que rodam impulsionadas pela pressão da água de um rio represado. Ao girar, as turbinas acionam geradores que produzem energia.

Figura 4

Energia das Marés (Ondas)

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A energia cinética proveniente das ondas das mares é aproveitada para gerar energia elétrica ao passar pelas turbinas.

PRÓS: fonte de energia abundante, capaz deabastecer milhares de cidades costeiras.CONTRAS: a diferença de nível das mares aolongo do dia deve ser de ao menos 5 metros;produção irregular devido ao ciclo da maré,que dura 12h30.

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Como é o funcionamento dasHidrólicas

É basicamente o mesmo principio das eólias na obtenção de energia eólica. O movimento das correntes marítimas, rodam as pás das turbinas, que converte a energia cinética em energia elétrica. A energia produzida, desce por cabos que vão até a costa.

Figura 5

Energia Nuclear

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As reações de fissão nuclear resultam na emissão de uma quantidade colossal deenergia, que é usada nessas usinas para aquecer a água. O vapor gerado faz asturbinas girarem, produzindo energia elétrica.

PRÓS: O combustível é barato e fácil detransportar, é a fonte mais concentrada degeração de energia, de fácil transporte e nãoprovoca efeito de estufa ou chuva ácida.CONTRAS: É a fonte de maior custo por causados sistemas de emergência, de contenção deresíduo radioativo e de armazenamento, alémde requerer uma solução a longo prazo para osresíduos armazenados em alto nível na maioriados países.

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Como funciona as UsinasNucleares

1: O elemento radioativo fica no núcleo doreator, onde ocorrem as fissões nucleares.Em contato direto com esse núcleo, corre aágua do circuito primário;2: Essa água aciona o gerador de vapor,onde, surge o vapor que será transportadopelo circuito secundário;3: O vapor gira uma turbina que move oeixo de um gerador, transformando essemovimento em energia elétrica, que seguepela rede elétrica;4: A água vai para o condensador, voltandoà forma liquida e volta para o gerador devapor.

Figura 6

Energia Solar (Sol)

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Energia solar é aquela proveniente da energia térmica e luminosa do sol. Estaenergia é captada por painéis solares, formados por células fotovoltaicas, etransformada em energia elétrica ou mecânica.

PRÓS: Fonte de energia limpa e renovável,pois não polui o meio ambiente e nãoacaba.CONTRAS: Entre os impactos ambientais, temos os que ocorrem somente na extração e no processamento do silício. O custo da instalação desse tipo de geração de energia ainda continua elevado, não sendo acessível para a maioria da população.

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• O primeiro utiliza a luz do Sol apenas para aquecimento, geralmente de água. Essa placa consiste em uma superfície escura, que absorve a energia do Sol e a transforma em calor.

• O outro tipo de placa solar é aquele que converte a energia do Sol diretamente em eletricidade. Ela é composta de células solares, feitas de materiais semicondutores como o silício. São as chamadas células fotovoltaicas. Quando as partículas da luz solar (fótons) colidem com os átomos desses materiais, provocam o deslocamento dos elétrons, gerando uma corrente elétrica, usada para carregar uma bateria.

Tipos de Painéis Fotovoltaicos

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Como funciona Uma CentralFotovoltaica

Quando a luz solar atinge as célulasfotovoltaicas, os fótons são absorvidospela célula. Quando a camada negativada célula absorve fótons suficientes, oselétrons são libertados dessa camada,migrando assim para a camadasemicondutora positiva, criando umadiferença de potencial entre as 2camadas semelhante à de 1 bateriacomum. Cada célula produz entre 1 à 2watts. Para aumentar a sua potência, ascélulas são combinadas e concentradasnum módulo solar compacto.

Figura 7