Energia

Energia Diversificada

O que vem a ser Energia ?

Apesar de ser usada em vários contextos diferentes, o uso

científico da palavra energia tem um significado bem definido e

preciso: Potencial inato para executar trabalho ou realizar uma

ação.

Qualquer coisa que esteja trabalhando, movendo outro objeto ou

aquecendo-o, por exemplo, está gastando (transferindo) energia.

Principais fontes de energia

Principais fontes de Energia

Energia Hidráulica: também conhecida como energia hídrica ou hidrelétrica, é aquela

obtida através do aproveitamento da energia potencia e cinética das correntes de água em rios,

mares ou quedas d’água. É considerada uma fonte de energia renovável e limpa.

Energia Fóssil: os combustíveis fósseis são substâncias de origem mineral, formados pelos

compostos de carbono. São originados pela decomposição de resíduos orgânicos

Energia Solar: é aquela proveniente do Sol (energia térmica e luminosa).Esta energia é

captada por painéis solares, formados por células fotovoltaicas, e transformada em energia

elétrica ou mecânica.

Energia de Biomassa: é a energia gerada a partir da decomposição, em curto prazo, de

materiais orgânicos (esterco, restos de alimentos, resíduos agrícolas). O gás metano produzido é

usado para gerar energia.

- Energia eólica – gerada a partir do vento. Grandes hélices são instaladas em áreas abertas, sendo que, os movimentos delas geram energia elétrica. È uma fonte limpa e inesgotável, porém, ainda pouco utilizada.

- Energia nuclear – o urânio é um elemento químico que possui muita energia. Quando o núcleo é desintegrado, uma enorme quantidade de energia é liberada. As usinas nucleares aproveitam esta energia para gerar eletricidade. Embora não produza poluentes, a quantidade de lixo nuclear é um ponto negativo.Os acidentes em usinas nucleares, embora raros, representam um grande perigo.

- Energia geotérmica – nas camadas profundas da crosta terrestre existe um alto nível de calor. Em algumas regiões, a temperatura pode superar 5.000°C. As usinas podem utilizar este calor para acionar turbinas elétricas e gerar energia. Ainda é pouco utilizada.

- Energia gravitacional – gerada a partir do movimento das águas oceânicas nas marés. 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.

Principais fontes de Energia

Energia Eólica – gerada a partir do vento. Grandes hélices são instaladas em áreas abertas,

sendo que, os movimentos delas geram energia elétrica.

Energia Nuclear: é aquela liberada através do núcleo dos átomos. o urânio é um elemento

químico que possui muita energia. Quando o núcleo é desintegrado, uma enorme quantidade de

energia é liberada. As usinas nucleares aproveitam esta energia para gerar eletricidade.

Energia Geotérmica: também conhecida como geotermal, é aquela gerada através do calor

proveniente do interior da Terra. Esse calor é transformado, na usina geotérmica, em

eletricidade.

Energia Gravitacional – gerada a partir do movimento das águas oceânicas nas marés.

Possui um custo elevado de implantação e, por isso, é pouco utilizada.

Principais fontes de Energia

História da Energia

Vamos viajar no tempo?

Do passado ao presente, descubra a jornada do homem em busca das muitas energias que ajudaram a construir a nossa civilização:

As fontes de energias

As fontes primárias de energia são aquelas que estão na natureza, como o sol, a água (dos rios e dos mares), os ventos, a madeira, o gás natural, o carvão mineral, o petróleo.

As fontes secundárias de energia são aquelas que surgem depois que as primárias são transformadas, como a gasolina, o diesel, a energia elétrica.

As fontes primárias de energia podem ser divididas em dois grupos:

Renováveis

São aquelas que, como o próprio nome diz, se renovam. Significa que elas não acabam, porque estarão sempre ali, sendo geradas de novo, de acordo com o ciclo da natureza. Exemplos: o sol, os ventos, a matéria orgânica, o calor da Terra, os rios e correntes de água doce, os mares e oceanos.

Não renováveis

São aquelas que com o uso ao longo do tempo se esgotam. Isso porque, apesar de serem criadas pela Natureza, demoram muitos e muitos anos para se formar. Como nos últimos anos nós – a humanidade – temos consumido a energia dessas fontes em altíssima velocidade e quantidade, a Natureza não tem o tempo necessário para repor o que foi usado. Exemplos: carvão mineral, petróleo, gás natural.

Energia hidráulica

É a mais utilizada no Brasil em função da grande quantidade de rios em nosso país. A água possui um potencial energético e quando represada ele aumenta. Numa usina hidrelétrica existem turbinas que, na queda d`água, fazem funcionar um gerador elétrico, produzindo energia.

Energia eólica

Gerada a partir do vento. Grandes hélices são instaladas em áreas abertas, sendo que, os movimentos delas geram energia elétrica. È uma fonte limpa e inesgotável, porém, ainda pouco utilizada.

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.

Energia solar

Ainda pouco explorada no mundo, em função do custo elevado de implantação, é uma fonte limpa, ou seja, não gera poluição nem impactos ambientais.

Energia de biomassa

É a energia gerada a partir da decomposição, em curto prazo, de materiais orgânicos (esterco, restos de alimentos, resíduos agrícolas). O gás metano produzido é usado para gerar energia. é a energia gerada a partir da decomposição, em curto prazo, de materiais orgânicos (esterco, restos de alimentos, resíduos agrícolas). O gás metano produzido é usado para gerar energia.

Energia nuclear

O urânio é um elemento químico que possui muita energia. Quando o núcleo é desintegrado, uma enorme quantidade de energia é liberada. As usinas nucleares aproveitam esta energia para gerar eletricidade. Embora não produza poluentes, a quantidade de lixo nuclear é um ponto negativo. Os acidentes em usinas nucleares, embora raros, representam um grande perigo.

Energia geotérmica

Nas camadas profundas da crosta terrestre existe um alto nível de calor. Em algumas regiões, a temperatura pode superar 5.000°C. As usinas podem utilizar este calor para acionar turbinas elétricas e gerar energia. Ainda é pouco utilizada.

Energia gravitacional

Gerada a partir do movimento das águas oceânicas nas marés. 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.

Vantagens das hidrelétricas

Apesar do alto custo para a instalação de uma usina hidrelétrica, o preço do seu combustível (a água) é zero. É uma fonte de energia renovável e não emite poluentes, contribuindo assim na luta contra o aquecimento global. E para um país como o Brasil, cortado por imensos rios, torna-se uma fonte de energia vantajosa e altamente sustentável.

Desvantagens

Apesar de ser uma fonte renovável e não emitir poluentes, as hidrelétricas causam grande impacto ambiental e social. Para a instalação desse tipo de usina e construção de barragens, que refreiam o curso dos rios, é necessário o alagamento de grandes áreas. Essa prática acaba acarretando problemas à fauna e flora local, como: a destruição da vegetação natural, assoreamento do leito dos rios, desmoronamento de barreiras, extinção de certas espécies de peixes e torna o ambiente propício a

transmissão de doenças como malária e esquistossomose. Os impactos sociais também são visíveis com o deslocamento das

populações ribeirinhas e indígenas, algumas que viviam na região há muitos anos, e são obrigadas a mudar-se por causa do alagamento para a construção dos lagos artificiais. E por serem geralmente construídas distante dos centros de consumo, o processo de transmissão de energia, que dá-se por fios, acaba tornando-se mais caro.

Quando o nível pluviométrico torna-se menor que o esperado, as hidrelétricas ficam com níveis de água abaixo do requisitado para a produção de energia normal e a geração de energia é transferida para outros tipos de usinas como as termelétricas e nucleares, encarecendo a conta do consumidor.

E apesar de ser uma fonte limpa de energia, apenas 18% da energia mundial é produzida pelas hidrelétricas, pois a maioria dos países não possuem as condições naturais necessárias para a construção dessas usinas.

Energia Convencional

São aquelas que são limitadas, e encontradas na natureza, ou que a taxa de utilização é muito superior à taxa de formação do recurso propriamente dito. Por isso, são chamadas de não-renováveis. Os principais tipos de energia não-renováveis são as de tipo fóssil e as de tipo nuclear.

Exemplos de fontes de energia não renováveis

- Petróleo

- Gás natural (convencional e de xisto)

- Carvão mineral

- Combustíveis nucleares (urânio é o principal)

Vantagens

- São fontes de energia usadas há muito tempo, portanto são bem conhecidas dos seres humanos. Isto é uma vantagem, pois já existe toda tecnologia e infraestrutura voltadas para estes tipos de energia.

- Em comparação às fontes renováveis, no geral, costumam ter um preço mais baixo. Por isso estas fontes são muito usadas por países mais pobres ou em processo de desenvolvimento.

- O petróleo, além de gerar combustíveis (gasolina de automóveis, combustíveis de aviação e diesel), também gera uma grande quantidade de derivados (parafina, gás natural, nafta petroquímica, produtos asfálticos, querosene, solventes, entre outros).

Desvantagens

- A principal desvantagem é o fato de não serem renováveis. Um dia as reservas destas fontes vão acabar e, caso o ser humano não invista o necessário em fontes renováveis (eólica, hidrelétrica, solar entre outras), poderemos sofrer falta de energia no futuro.

- A queima de combustíveis fósseis gera poluição do ar, prejudicando a saúde das pessoas, principalmente nos grandes centros urbanos.

- Alguns gases poluentes, resultantes da queima destes combustíveis, são um dos principais fatores da geração do efeito estufa e do aquecimento global. Portanto, são extremamente prejudiciais ao meio ambiente.

- A queima destes combustíveis fósseis também é um dos principais geradores da chuva ácida.

- Como são muito inflamáveis, os combustíveis de fontes não renováveis devem ser estocados com muito cuidado, pois o risco de explosão de reservatórios é elevado.

- A extração e transporte do petróleo, principalmente em águas oceânicas, devem ser feitos com extremo cuidado. Já ocorreram vários acidentes ambientais provocados pelo derramamento de petróleo nas águas oceânicas, gerando problemas ambientais de grandes proporções nos ecossistemas marinhos.

- Grande parte da produção de petróleo é controlada pelos países da OPEP (Organização dos Países Exportadores de Petróleo). Estes países acabam por definir preços e quantidade de produção. Este fato gera uma dependência mundial destes países que podem, a qualquer momento, mudar suas políticas de venda e produção de petróleo.

- Já no caso do urânio (combustível nuclear) existe a desvantagem da complexidade de manipulação nas usinas nucleares. Em caso de acidentes nucleares, os riscos para a população e meio ambiente são elevadíssimos. O custo para a geração de energia proveniente desta fonte também e muito alto.

Uso de fontes não renováveis de energia no Brasil Grande parte da energia elétrica gerada no Brasil é de origem

renovável. A energia hidrelétrica é uma das principais fontes de energia do país, graças aos rios brasileiros que apresentam elevado potencial energético. Temos muitas usinas hidrelétricas instaladas, o que garante ao país a produção da energia necessária.

Em algumas situações de emergência, entram em operação as centrais termelétricas, que usam o carvão mineral para gerar energia.

Já com relação aos combustíveis, o país ainda é dependente da gasolina. Embora utilize também o etanol (fonte renovável), grande parte da frota de veículos brasileiros usam combustíveis fósseis (gasolina e diesel).

O gás natural, outra fonte de energia não renovável, também é muito usado na Brasil, principalmente nas residências e indústrias. O GNV (Gás Natural Veicular) é utilizado como fonte de energia em veículos, porém com baixa adesão.

O Brasil também utiliza o urânio para a geração de energia elétrica nas usinas nucleares instaladas em Angra dos Reis (RJ). Porém, a energia gerada nestas usinas corresponde a um porcentual muito baixo na matriz energética brasileira.

Vantagens das Energias Renováveis

Podem ser consideradas inesgotáveis à escala humana comparando aos combustíveis fósseis;

O seu impacto ambiental é menor do que o provocado pelas fontes de energia com origem nos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), uma vez que não produzem dióxido de carbono ou outros gases com “efeito de estufa”;

Oferecem menos riscos do que a energia nuclear; Permitem a criação de novos postos de emprego (investimentos em zonas

desfavorecidas); Permitem reduzir as emissões de CO2, melhor a qualidade de Vida (um Ar

mais limpo); Reduzem a dependência energética da nossa sociedade face aos

combustíveis fósseis; Conferem autonomia energética a um país, uma vez que a sua utilização

não depende da importação de combustíveis fósseis; Conduzem à investigação em novas tecnologias que permitam melhor

eficiência energética.

Desvantagens das Energias Renováveis

Custos elevados de investimento e infraestruturas apropriadas;

Impactos visuais negativos no meio ambiente; Energia da Biomassa – o método de combustão da

biomassa não é limpo; Energia Hidroelétrica – causa erosão de solos que pode

ter impacto na vegetação do local; Energia Solar – os custos iniciais muito elevados; Energia das Ondas – depende muito da localização e é

bastante dispendiosa; Energia Eólica – o custo inicial das turbinas é muito

elevado. Existência muito barulho produzido.

Energia Alternativa

São aquelas que se apresentam como alternativa ao uso das fontes tradicionais de energia (petróleo, gás natural, hídrica e carvão mineral principalmente). As fontes alternativas de energias são renováveis, pouco ou não poluentes, além de apresentar a vantagem de ter baixos índices de agressão ambiental.

Exemplos de fontes alternativas de energia:

- Energia eólica - gerada a partir do vento. - Energia solar (fotovoltaica) - gerada a partir dos raios solares. - Energia geotérmica – obtida a partir do calor contida nas

camadas mais profundas da terra. - Energia mare motriz (das mares) – gerada a partir da energia

contida nas ondas do mar. - Biomassa – obtida a partir de matéria orgânica, principalmente

de origem vegetal como, por exemplo, cana-de-açúcar. - Nuclear - gerada através do processo de fissão do núcleo do

átomo de urânio enriquecido

- Biogás – obtido dos gases provenientes da decomposição de resíduos orgânicos.

Fontes de energia e o meio ambiente

Seria impossível falar de energia sem associar o meio ambiente ao tema, pois toda a energia produzida, é resultado da utilização e transformação das forças oferecidas pela natureza. Quando construímos uma Usina, seja ela Hidroelétrica, Termelétrica ou Termonuclear, sempre haverá um impacto no meio ambiente, umas menos que outras, mas sempre tendo algum tipo de agressão ao meio ambiente.

Embora praticamente todos os tipos de geração de energia, de alguma forma tragam impactos negativos ao meio ambiente, a energia precisa continuar sendo gerada para poder atender ao crescimento da população e suas necessidades de desenvolvimento e sobrevivência. O que precisa ser feito é a conscientização do homem para a exploração e utilização de fontes de energia renováveis e de menor ou nenhum impacto para o meio ambiente, e também uma mudança cultural da forma de utilização da energia para o atendimento de suas necessidades, procurando utilizá-la de forma inteligente, racional e responsável.

Biocombustíveis

Os biocombustíveis, como o próprio nome já indica, são um tipo de combustível de origem biológica ou natural. Trata-se de uma fonte renovável de energia que é utilizada por meio da queima da biomassa ou de seus derivados, tais como o etanol (álcool para combustível), o biodiesel, o biogás, o óleo vegetal e outros.

As vantagens dos biocombustíveis são várias: menor índice de poluição com a sua queima e processamento; podem ser cultivados e, portanto, são renováveis; geram empregos em sua cadeia produtiva; diminuem a dependência em relação aos combustíveis fósseis; além de aumentarem os índices de exportações do país, favorecendo a balança comercial.

Por outro lado, entre as desvantagens dos biocombustíveis, podemos mencionar: a necessidade de amplas áreas agricultáveis, podendo intensificar o desmatamento pela expansão da fronteira agrícola; pressão sobre o preço dos alimentos, que podem ter sua produção diminuída para dar lugar à produção de biomassa; entre outros fatores.

De toda forma, a produção de biocombustíveis se dá de maneira mais favorável em países que possuem uma larga extensão territorial e grandes espaços produtivos, capazes de produzirem uma grande quantidade de matérias-primas para serem processadas e convertidas em óleos e combustíveis. Esse cenário favorece, especialmente, o Brasil e os Estados Unidos, líderes mundiais na produção e consumo dessa importante fonte de energia.

Fontes de Energia e Meio Ambiente

Toda a energia produzida, é resultado da utilização e transformação das

forças oferecidas pela natureza.

Renováveis: são fontes de energia que utilizam da força da natureza,

ou de matérias-primas que podem ser cultivadas à curto prazo;

Não Renováveis: são as fontes de energia que dependem do uso de

matéria-prima natural não cultivável e limitada.

Fontes de Energia e Meio Ambiente

Com a grande industrialização dos países desenvolvidos e em desenvolvimento, que

juntos emitem bilhões de toneladas de gases na atmosfera provocando tremendos

impactos negativos ao meio ambiente do planeta.

Esses fatores trazem alterações climáticas provocadas principalmente pelo efeito estufa e

a destruição da camada de ozônio.

Aspectos históricos: utilização de troncos e galhos de árvores para fazer o fogo, sendo que

até a invenção da máquina à vapor essa prática não prejudicava tanto as florestas.

Quando construímos uma Usina, seja ela Hidroelétrica, Termelétrica ou Termonuclear,

sempre haverá um impacto no meio ambiente, umas menos que outras, mas sempre

tendo algum tipo de agressão ao meio ambiente.

Biocombustível

Definição:

• Os Biocombustíveis são combustíveis de origem biológica. São

fabricados a partir de vegetais, tais como, milho, soja, cana-de-açúcar,

mamona, canela, babaçu, cânhamo, entre outros.

• O lixo orgânico também pode ser usado para a fabricação de

biocombustível.

Biocombustível

Utilização de tal material:

• Os biocombustíveis podem ser usados em veículos (carros,

caminhões, tratores) integralmente ou misturados com

combustíveis fósseis.

• Aqui no Brasil, por exemplo, o diesel é misturado com

biocombustível. Na gasolina também é adicionado o etanol.

Biocombustível

Vantagens:

A vantagem do uso é a redução significativa da emissão de gases poluentes.

Também é vantajoso, pois é uma fonte de energia renovável ao contrário

dos combustíveis fósseis.

Desvantagens:

Por outro lado, a produção de biocombustíveis tem diminuído a produção

de alimentos no mundo. Buscando lucros maiores, muitos agricultores

preferem produzir milho, soja, canela e cana-de-açúcar para transformar

em biocombustível

Biocombustível

Exemplos de Biocombustíveis:

Os principais biocombustíveis são: etanol (produzido a partir da cana-

de-açúcar e milho), biogás (produzido a partir da biomassa), bioetanol,

bioéter, biodiesel, entre outros.

Curiosidade

• O Brasil é segundo maior produtor de

biocombustíveis do mundo com uma produção anual

de 16,8 milhões de toneladas (dados de 2015). O

maior produtor são os EUA, que produz cerca de 30

milhões de toneladas por ano

Etanol

Este líquido é muito conhecido pois faz parte do dia-a-

dia: como combustível para meios de transporte e, como

ingrediente de bebidas alcoólicas, como a cerveja, o

vinho.

Ele é também matéria-prima industrial, sendo utilizado

para fazer perfumes, materiais de limpeza, tintas,

solventes e muitos outros produtos.

Etanol

Produção:

• O etanol não é um produto encontrado de forma pura na natureza. Para

produzi-lo, é necessário extrair o álcool de outras substâncias.

• A forma mais simples e comum de obtê-lo é através das moléculas de

açúcar, encontradas em vegetais como cana-de-açúcar, milho,

beterraba, batata, trigo e mandioca.

• O processo que utiliza essas matérias-primas é chamado de

fermentação, porém há mais duas maneiras de fazer álcool, que

consiste em reações químicas controladas em laboratório.

Etanol

Vantagens:

• O uso do etanol como combustível traz vantagens em

diferentes aspectos. Entre as suas grandes qualidades, está

o fato de ele ser renovável, limpo e autossustentável. Isso

confere ao combustível diversas vantagens

Etanol

Sustentabilidade:

• Estima-se que em meados desse século estarão extintas todas as fontes

de petróleo já descobertas. Mesmo que surjam novas fontes, é fato que

um dia o petróleo acabará, e consequentemente não mais existirão

combustíveis como gasolina e diesel.

• Com o etanol, entretanto, não há limite de tempo para sua existência.

Sendo utilizado pela humanidade há milhares de anos antes de Cristo,

bastam apenas terras agricultáveis para que se plante a cana-de-açúcar

e outros insumos capazes de produzir o álcool.

Gás de Xisto

O que é, resumo, extração, características e propriedades, exploração nos Estados Unidos, vantagens e desvantagens desta fonte de energia, reservas

Usina de gás de xisto nos Estados Unidos

Usina de gás de xisto nos Estados Unidos

O que é ?

O gás de xisto é um gás natural encontrado em formações de rochas sedimentares (presentes no subsolo). Este gás surge a partir do processo de decomposição de matérias orgânicas, provocado pelo calor e pressão encontrados em áreas profundas do subsolo. Portanto, este gás pode ser usado como fonte geradora de energia.

Ele vem sendo usado, principalmente nos EUA, para gerar energia elétrica para indústrias e residências (aGás de xisto nos Estados Unidos

Desde o início deste século, o gás de xisto tem ocupado uma significativa participação na matriz energética dos Estados Unidos. O centro-oeste dos EUA é a região com as maiores reservas deste recurso e também com maior produção. Atualmente, cerca de 23% da produção de gás natural dos EUA tem como origem o gás de xisto. Como esta produção está em significativo crescimento, acredita-se que em 2035 ele corresponderá a cerca de 46% da produção de gás natural do país.

quecimento doméstico e eletricidade doméstica).

Vantagens do gás de xisto

- Como é um gás que gera, em sua queima, baixos índices de geração de gases do efeito estufa, ele pode ajudar a reduzir a poluição do ar e também o aquecimento global. Esta vantagem poderá aparecer, num futuro próximo, caso o gás de xisto substitua em larga escala mundial o uso de combustíveis fósseis e outras fontes de energia sujas (poluentes).

- Assim como o gás convencional, ele possui boa qualidade para uso em residências e industrias, no tocante à geração de energia elétrica.

Desvantagens do gás de xisto

- O grande problema da exploração do gás de xisto se refere ao

sistema de perfuração do solo na extração. Como este gás é encontrado em profundidades elevadas, a perfuração pode provocar a contaminação das águas, por produtos químicos, presentes em lençóis freáticos.

- Outro problema é que estas perfurações também podem ocasionar a desestabilização do solo, ocasionando desmoronamentos e pequenos terremotos (detectados somente com sismógrafos sensíveis).

- Assim como o petróleo, o gás de xisto não é uma fonte de energia renovável.

- Os investimentos iniciais para exploração são elevados, pois necessita de muita tecnologia. Isso ocorre, pois os poços de gás de xisto se encontram em profundidades de até 3.000 metros.

Você sabia?

- As maiores reservas de gás de xisto do mundo ficam na China. Outros países com grandes reservas de gás de xisto são: Estados Unidos, Argentina, Argélia, Canadá e México.

- Analistas do setor energético dizem que o gás de xisto se tornará, nas próximas décadas, uma das maiores fontes energéticas do planeta.

- As principais reservas de gás de xisto no Brasil ficam no subsolo dos seguintes estados: São Paulo, Matogrosso do Sul, Santa Catarina, Paraná e Rio Grande do Sul.

Alguns dados importantes sobre fontes de energia:

- Cerca de 40% de CO2 (dióxido de carbono) produzido no

mundo é resultante da geração de energia e calor. Isto ocorre, pois o carvão mineral ainda é a principal fonte utilizada.

- Atualmente, a China é o país que mais lança CO2 na

atmosfera. Isto ocorre, pois o carvão mineral é muito utilizado na geração de energia. Porém, o governo chinês vem desenvolvendo, nos últimos anos, uma política de geração de energia limpa. Este fato faz da China o país que mais produz eletricidade a partir de fontes de energia limpa.

- Um dado positivo é que, desde 2006, os investimentos globais em energias renováveis aumentaram mais de 500%.