Energia e Meio Ambiente

A energia e o meio A energia e o meio ambienteambiente

Prof. Pedricto Rocha Filho.Prof. Pedricto Rocha Filho.

SolSol

SolSol

RadiaRadiaes provenientes do sol constituem a es provenientes do sol constituem a principal fonte de energia da Terra.principal fonte de energia da Terra.

Cerca de 99% da energia tCerca de 99% da energia trmica.rmica.

Sem Sol temp. da Terra Sem Sol temp. da Terra --200 graus negativos.200 graus negativos.

Restante 1% da energia consumida pela Restante 1% da energia consumida pela ecosferaecosfera obtido de outras fontes primarias de energia.obtido de outras fontes primarias de energia.

Fogo primeiro estagio da alta tecnologia da Fogo primeiro estagio da alta tecnologia da humanidadehumanidade

500.000 anos atr500.000 anos atrs s HomoerectusHomoerectus-- DomDomnio do nio do fogofogo-- mudou completamente a vida humanamudou completamente a vida humana--Deu luz Deu luz s trevas e calor a qualquer momento.s trevas e calor a qualquer momento.

Extenso das atividades noturnas (caExtenso das atividades noturnas (caa).a).

ProteProteo contra outros animais. o contra outros animais.

Cozimento dos alimentos, matando as parasitas Cozimento dos alimentos, matando as parasitas e bacte bactrias.rias.

MudanMudanas quas qumicas em matmicas em matrias inanimadas.rias inanimadas.

EvoluEvoluoo

12.000 AC 12.000 AC Animais so domesticados. InvenAnimais so domesticados. Inveno da o da lmpada de lmpada de leo.leo.

4.000 AC4.000 AC-- Fim da idade da pedra/Cobre. Origem da Fim da idade da pedra/Cobre. Origem da metalurgia metalurgia obtenobteno de metais de reservas noturnas.o de metais de reservas noturnas.

2.000 AC2.000 AC-- DomesticaDomesticao dos cavalos.o dos cavalos.

300 DC300 DC-- AlquimiaAlquimia-- mudanmudanas quas qumicas sistemmicas sistemticas.ticas.

1.200 DC1.200 DC-- PPlvora.lvora.

1850 DC1850 DC-- MMquinas e quinas e locomotivaslocomotivas--revolurevoluoo industrial.industrial.

DominioDominio do fogo x Desenvolvimento Tecnoldo fogo x Desenvolvimento Tecnolgico x gico x PoluiPoluio ambientalo ambiental

Desenvolvimento de mDesenvolvimento de mquinas.quinas. Necessidade de quantidades maiores de Necessidade de quantidades maiores de

materiais e energia.materiais e energia. Resulta em quantidade significativa de resResulta em quantidade significativa de resduos duos

tanto em termos de mattanto em termos de matria quanto em termos ria quanto em termos de energia.de energia.

Vital o entendimento do conceito de energia e Vital o entendimento do conceito de energia e de suas mde suas mltiplas formasltiplas formas--aquelas de menor aquelas de menor impacto sobre o meio ambienteimpacto sobre o meio ambiente

Consumo de energia dos humanosConsumo de energia dos humanos

Humanos primitivos 2.000Kcal/dia.Humanos primitivos 2.000Kcal/dia. Primeiros caPrimeiros caadores 5.000Kcal/dia.adores 5.000Kcal/dia. Primeiros agricultores 12.000Kcal/dia. Primeiros agricultores 12.000Kcal/dia.

((fogo para cozimento e aquecimentofogo para cozimento e aquecimento-- queima de madeiraqueima de madeira)) RevoluRevoluo Industrial (1850) 60.000Kcal/dia. o Industrial (1850) 60.000Kcal/dia.

((florestas primflorestas primrias comerias comeam a sofrer processo ram a sofrer processo rpido de pido de destruidestruioo-- uso carvo de minerauso carvo de mineraoo-- 1900 utiliza1900 utilizao integral)o integral)

Atual 125.000Kcal/dia Atual 125.000Kcal/dia (EUA(EUA--4,7% da popula4,7% da populao e 25% energia comercial Mundial)o e 25% energia comercial Mundial)

PRODUTO INTERNO BRUTOPRODUTO INTERNO BRUTO--PIBPIB

PETROLEOPETROLEO-- drdrstica mudanstica mudanaa

18691869-- primeiro poprimeiro poo de petro de petrleo foi perfurado. leo foi perfurado. Descobertas envolvendo destilaDescobertas envolvendo destilao e refino: o e refino: gasolina; gasolina; leo combustleo combustvel e vel e leo diesel.leo diesel.

18751875-- descobertos que os depdescobertos que os depsitos de gsitos de gs s natural associados podiam ser queimados como natural associados podiam ser queimados como combustcombustveis.veis.

19501950-- Maior fonte de energia primaria.(EUA).Maior fonte de energia primaria.(EUA). 19831983-- petrpetrleo e gleo e gss--53% da energia primaria 53% da energia primaria

mundial.mundial.

PrePreo Barril de Petro Barril de Petrleoleo

AtAt inicio dinicio dcada 70 US$ 2,70.cada 70 US$ 2,70.

1973 (1973 (embargo OPEPembargo OPEP) US$ 10,00.) US$ 10,00.

1979 (1979 (RevoluRevoluo Iranianao Iraniana) US$ 34,00.) US$ 34,00.

2000 (2000 (VVrios Conflitos Oriente Mrios Conflitos Oriente Mdiodio) US$ 70,00. ) US$ 70,00.

2008 (2008 (DolarDolar c/referncia?) US$100,00.c/referncia?) US$100,00.

Qualquer alteraQualquer alterao polo poltica nas regies produtorastica nas regies produtoras

pode criar um pode criar um caoscaos econmico globaleconmico global de de conseqconseqncias imprevisncias imprevisveis para o mundoveis para o mundo. .

Discusses ImportantesDiscusses Importantes

Fonte RenovFonte Renovvel x Alternativa de Energiavel x Alternativa de Energia-- ambas para diversificar e complementar a matriz ambas para diversificar e complementar a matriz energenergtica brasileira, contribuindo para reduzir o tica brasileira, contribuindo para reduzir o impacto ambiental.impacto ambiental.

Ao comparar as fontes de energia, analisar o ciclo de Ao comparar as fontes de energia, analisar o ciclo de vida de cada uma.vida de cada uma.-- analisaranalisar as as externalidadesexternalidades positivas e internalizpositivas e internaliz--las las na anna anlise econmica.lise econmica.

6,5%Nuclear

9,5%Biomassa

21,1%GN

23,2%Carvo

35,3%Petrleo

Matriz Energtica Mundial

6,6%Carvo

7,5%GN

14,0%Hidro

27,0%Biomassa

43,1%Petrleo

Matriz Energtica Brasileira

Fonte: Ministrio de Minas e Energia, 2005

Matriz EnergMatriz Energtica Brasileiratica Brasileira

7%Outros

4%Agropecurio

4%Comrcio e pblico

9%Energtico

11%Residencial

27%Transporte

38%Industrial

Consumo Final / Setor

28%Outros

4%lcool

6%Carvo mineral

6%Gs Natural

12%Lenha e carvo vegetal

16%Eletricidade

28%leos e gasolina

Consumo Final / Fonte

Matriz de Energia ElMatriz de Energia Eltrica Brasileiratrica Brasileira

100%Total

8,46%8,46%Importao

0,03%0,03%Elica

1,39%1,39%Carvo Mineral

1,97%1,97%Nuclear

2,56%2,56%Biomassa

4,54%4,54%Petrleo

10,64%10,64%Gs

70,15%70,15%Hidro

Fonte: ANEEL, 2006

MATRIZ ENERGIA ELETRICA MUNDIALMATRIZ ENERGIA ELETRICA MUNDIAL

10% 10% PETRPETRLELEOO

15%15%GGSS

16%16%NUCLEARNUCLEAR

19%19%HHDRICA E OUTRASDRICA E OUTRAS

40%40%CARVOCARVO

WorldWorld Nuclear Assoc.Nuclear Assoc.FONTE FONTE

Storegga slide and Storegga slide and Ormen Lange Ormen Lange fieldfield

Some early concrete platforms in Some early concrete platforms in the North Sea (mid 70the North Sea (mid 70s to mid s to mid

8080s)s)

BERYL A

Gullfaks C (1989)Gullfaks C (1989)

GullfaksGullfaks CCA Concrete Gravity Structure in 220m A Concrete Gravity Structure in 220m

waterdepthwaterdepth, North Sea, North Sea

Platforms of thePlatforms of the 9090s, s, SemiSemi

submersiblessubmersibles..

and and suction suction anchorsanchors..

.or .or ship shaped ship shaped ((FPSOFPSOss) ) ....

PrestigePrestige

Vazamento Vazamento leoleo-- CorCoriaia

HIDRELETRICAHIDRELETRICA

XingXing

Highlights of Brazilian Dam Engineering (ICOLD, Setermbro de 2000)

Localizao: Rio So

Francisco.io So

Francisco

(Alagoas/Sergipe)

Altura: 151 m

Crista: 850 m

ItIt


Localizao: Santa

Catarina

Rio Uruguai (Santa

Catarina/RGS)

Altura: 125 m

Crista: 880 m

Tianshengqiao (TSQ1)Tianshengqiao (TSQ1)


Localizao: China

Rio Nanpan (China)

Altura: 178 m

Crista: 1168 m

ENERGIA NUCLEARENERGIA NUCLEAR

HIROSHIMAHIROSHIMA

URL Construction at URL Construction at BureBure (F)(F)

Fontes RenovFontes Renovveis de Energiaveis de Energia

EElicalica SolarSolar BiomassaBiomassa PCHPCH OndasOndas MaremotrizMaremotriz GeotGeotrmicarmica HidrognioHidrognio

ENERGIA EENERGIA ELICALICA

Energia EEnergia Elicalica

TecnologiaTecnologia

Nacele

Ps do rotor

Eixo Caixa deengrenagens

Geradoreltrico

Anemmetro

Sistemahidrulico

Freio mecnico

Biruta

ControleEletrnico

Torre


E-40 E-48 - NOVO E-70Potncia nominal (kW) 5 400 600 800 2.000

Dimetro do rotor (m) 12 35 40 48 71

Altura do eixo do rotor (m) 46 50 - 76 64 - 113

rea varrida pelas ps (m2) 125 1000 1521 1810 3959

Material das ps Epoxy Epoxy Epoxy

Material da torre (tubular) concreto ou ao concreto ou ao concreto ou ao

Velocidade do rotor (rpm) 30 16 - 32 6 - 21,5

Velocidade de ponta da p (m/s) 40 - 80 22 - 80

Vel. do vento - incio de produo (m/s) 2,5 3 2,5

Vel. do vento - potncia nominal (m/s) 12 13 13,5

Vel. do vento - corte de produo (m/s) 25 28 - 34 28 - 34

Incio anos 80

Incio anos 90

Wobbenwindpower: 1996-2005Caractersticas

VantagensVantagens

No emite GEE na geraNo emite GEE na gerao de energia o de energia eleltrica;trica;

Complementaridade energComplementaridade energtica sazonal tica sazonal (NE: (NE: hidrohidro e ee elica);lica);

Pode ser instalado Pode ser instalado onshoreonshore e e offshoreoffshore;; rea entre as turbinas pode ser utilizada rea entre as turbinas pode ser utilizada

para plantio ou criapara plantio ou criao de animais. o de animais. Curto tempo de instalaCurto tempo de instalao;o; Possibilidade de ganho de CRE de Possibilidade de ganho de CRE de

GEEsGEEs (Protocolo de (Protocolo de KyotoKyoto);); Perspectiva de queda dos custos com Perspectiva de queda dos custos com

seu desenvolvimento tecnolseu desenvolvimento tecnolgico e gico e ganho de escala de produganho de escala de produo e gerao e gerao;o;

ContrataContratao no Ambiente Regulado por o no Ambiente Regulado por meio de leilo exclusivo.meio de leilo exclusivo.

Parque Elico de Copenhagen - Dinamarca

DesvantagensDesvantagens

PoluiPoluio sonora;o sonora; PoluiPoluio visual;o visual; Coliso de pColiso de pssaros; ssaros; Interferncia Interferncia

eletromagneletromagntica;tica; ProduProduo de o de flickerflicker;; Fonte intermitente (afeta Fonte intermitente (afeta

FC);FC); Baixo Fator de Capacidade.Baixo Fator de Capacidade.

ENERGIA SOLARENERGIA SOLAR

Tecnologia Tecnologia -- FotovoltaicaFotovoltaica

Os raios solares so compostos de partOs raios solares so compostos de partculas energculas energticas ticas chamadas de fotes que atingem o painel, composto por diversas chamadas de fotes que atingem o painel, composto por diversas cclulas ligadas entre si. As clulas ligadas entre si. As clulas so fabricadas em materiais lulas so fabricadas em materiais semicondutores (silsemicondutores (silcio). Cada ccio). Cada clula lula composta por uma camada composta por uma camada positiva e outra negativa criando um campo magnpositiva e outra negativa criando um campo magntico. tico. Os Os tomos que constituem as ctomos que constituem as clulas ao serem incididos pelos lulas ao serem incididos pelos fotes liberam elfotes liberam eltrons, produzindo uma corrente eltrons, produzindo uma corrente eltrica. trica.

Tecnologia Tecnologia Coletores ConcentradoresColetores Concentradores

Funcionam com espelhos e concentram a luz solar em um Funcionam com espelhos e concentram a luz solar em um ponto especponto especfico (torre) ou em tubos, que contfico (torre) ou em tubos, que contm um lm um lquido quido ((leo) que quando aquecido evapora. O vapor leo) que quando aquecido evapora. O vapor conduzido conduzido para produzir energia tpara produzir energia trmica ou rmica ou direcionada para uma direcionada para uma turbina que acoplada a um gerador produz eletricidade .turbina que acoplada a um gerador produz eletricidade .

Tecnologia Tecnologia Coletores SolaresColetores Solares

A radiaA radiao solar aquece a o solar aquece a gua na serpentina de tubos de gua na serpentina de tubos de cobre, no interior da caixa do coletor solar. A insolacobre, no interior da caixa do coletor solar. A insolao o ttrmica e o vidro que revestem essa caixa impedem a perda rmica e o vidro que revestem essa caixa impedem a perda de calor para o ambiente. A de calor para o ambiente. A gua quente circula entre a gua quente circula entre a serpentina e o reservatserpentina e o reservatrio termicamente isolado, rio termicamente isolado, armazenando calor. Energia tarmazenando calor. Energia trmica gerada rmica gerada direcionada direcionada para aquecimento de para aquecimento de gua ou de ambientes.gua ou de ambientes.

Energia Solar Energia Solar -- VantagensVantagens

No emite GEE na geraNo emite GEE na gerao de energia elo de energia eltrica;trica; Atendimento em lugares difAtendimento em lugares difcil acesso;cil acesso; Necessidade de pouca manutenNecessidade de pouca manuteno, ideais nas o, ideais nas

localidades em que se precisa autonomia de localidades em que se precisa autonomia de funcionamento;funcionamento;

Brasil detBrasil detm 90% das reservas mundiais de silm 90% das reservas mundiais de silcio.cio.

Energia Solar Energia Solar -- DesvantagensDesvantagens Elevado custo de fabricaElevado custo de fabricao, instalao, instalao e reciclagem dos rejeitos o e reciclagem dos rejeitos

(coletores, baterias, pain(coletores, baterias, painis);is); FabricaFabricao dos paino dos painis is intensivo em energia;intensivo em energia; DisposiDisposio dos materiais apo dos materiais aps o fim da vida s o fim da vida til;til; MineraMinerao, transporte e armazenamento de combusto, transporte e armazenamento de combustvel;vel; Baixa vida Baixa vida til (paintil (painis is -- 10 anos);10 anos); InstalaInstalao de coletores em grandes o de coletores em grandes reas pode provocar reas pode provocar

refletividade e a pavimentarefletividade e a pavimentao podem afetar o fluxo de o podem afetar o fluxo de gua local.gua local.

BIOMASSABIOMASSA

FontesFontes

SSlidas: lidas: culturas energticas (cana-de-aucar); resduos agropastoris (vegetais e animais), resduos de floresta e de matrias orgnicas dos lixos.

GasosasGasosas: origens agropastoris (lamas das estaes de tratamento dos efluentes) e digesto anaerbica dos RSU nos aterros (biogs).

LLquidasquidas: biodiesel - oleaginosas (soja, mamona, dend, palma) e etanol (acar, amido, celulose).

TecnologiasTecnologias

SSlida lida -- Combusto direta (ciclo Combusto direta (ciclo RankineRankine); ); PirPirlise (aquece a biomassa sem presenlise (aquece a biomassa sem presena de O a de O para produzir carvo vegetal).para produzir carvo vegetal).

GGs s Combusto do gCombusto do gs ou do biogs ou do biogs (ciclo s (ciclo BraytonBrayton); Gaseifica); Gaseificao (queima da biomassa o (queima da biomassa para produzir gpara produzir gs de ss de sntese).ntese).

LLquida quida BiodieselBiodiesel ((transesterificatransesterificao) e eo) e etanoltanol(fermenta(fermentao e destilao e destilao).o).

CoCo--gerageraoo

UsosUsos

BiodieselBiodiesel: queima para gerar energia el: queima para gerar energia eltrica ou como combusttrica ou como combustvel vel veicular.veicular.

Etanol: queima para gerar energia elEtanol: queima para gerar energia eltrica; como combusttrica; como combustvel vel veicular; produveicular; produo de bebidas alcoo de bebidas alcolicas; como insumo na licas; como insumo na produproduo do o do biodieselbiodiesel e na ce na clula a combustlula a combustvel de hidrognio vel de hidrognio (reforma do etanol). (reforma do etanol).

BiogBiogs: queima para gerar energia els: queima para gerar energia eltrica; uso direto como trica; uso direto como combustcombustvel para queima em fogo domvel para queima em fogo domstico, lampio, geladeiras stico, lampio, geladeiras e secadores de gros.e secadores de gros.

Lenha: queima para produzir calor em padarias e em indLenha: queima para produzir calor em padarias e em indstrias de strias de cermica.cermica.

CombustCombustveis sveis slidos ou gasosos: so queimados para produzir lidos ou gasosos: so queimados para produzir calor ou energia elcalor ou energia eltrica. trica.

VantagensVantagens

Quando prQuando prximo ao centro de geraximo ao centro de gerao, baixo o custo de aquisio, baixo o custo de aquisio o do combustdo combustvel;vel;

Menor poluiMenor poluio atmosfo atmosfrica (menos emisso de enxofre e cinzas); rica (menos emisso de enxofre e cinzas); O O lcool lcool um excelente combustum excelente combustvel, pois apresenta alta vel, pois apresenta alta octanagemoctanagem;; Facilidade de armazenamento para gerar energia quando desejado Facilidade de armazenamento para gerar energia quando desejado

(ex: baga(ex: bagao);o); GeraGerao de energia a partir de reso de energia a partir de resduos que antes eram queimados duos que antes eram queimados

ou depositados em aterros;ou depositados em aterros; GeraGerao de energia a partir do biogo de energia a partir do biogs;s; Flexibilidade de operaFlexibilidade de operao;o; Emisso Zero;Emisso Zero;


Menor poder calorMenor poder calorfico que os combustfico que os combustveis fveis fsseis;sseis;

Aumento da necessidade de Aumento da necessidade de reas para plantio;reas para plantio;

Cultivo da cana de Cultivo da cana de aaucarucar ainda ainda muito primitivomuito primitivo

Custo de geraCusto de gerao de energia o de energia maior que as fontes maior que as fontes convencionais.convencionais.

Pequenas CentraisPequenas CentraisHidrelHidreltricas tricas -- PCHsPCHs


-- Usinas com capacidade instalada de atUsinas com capacidade instalada de at 30 MW30 MW

A energia potencial que a A energia potencial que a gua tem na parte alta da gua tem na parte alta da represa represa transformada em transformada em energia cinenergia cintica, que faz com tica, que faz com que as pque as ps da turbina s da turbina acionem o eixo do gerador, acionem o eixo do gerador, produzindo energia elproduzindo energia eltrica. trica.

VantagensVantagens

Custos de operaCustos de operao o relativamente baixos;relativamente baixos;

Flexibilidade de operaFlexibilidade de operao;o; Alto nAlto nvel de vel de

confiabilidade, confiabilidade, contribuindo na qualidade contribuindo na qualidade do servido servio;o;

Alta eficincia;Alta eficincia; No tem gasto com No tem gasto com

combustcombustvel.vel.


ConstruConstruda junto da junto fonte e no fonte e no carga, no hcarga, no h flexibilidade para flexibilidade para deslocdesloc--la. Quanto mais longe so construla. Quanto mais longe so construdas das cargas, das das cargas, aumenta a necessidade de linhas de transmisso, elevando seu aumenta a necessidade de linhas de transmisso, elevando seu custo e o aumento das perdas da energia gerada;custo e o aumento das perdas da energia gerada;

A capacidade de geraA capacidade de gerao da usina depende da vazo que varia de o da usina depende da vazo que varia de forma aleatforma aleatria e no pode ser prevista com preciso;ria e no pode ser prevista com preciso;

Longo prazo para construLongo prazo para construo;o;

Elevado custo de investimento;Elevado custo de investimento;

Menor impacto na vida da populaMenor impacto na vida da populao ribeirinha, flora e fauna o ribeirinha, flora e fauna local do que as grandes centrais hidrellocal do que as grandes centrais hidreltricas. tricas.

ENERGIA DAS ONDASENERGIA DAS ONDAS

ONDASONDAS


Sistema na costaSistema na costa::Estrutura oca parcialmente submersa, Estrutura oca parcialmente submersa, aberta na parede frontal exposta aberta na parede frontal exposta s ondas s ondas abaixo da linha abaixo da linha ddgua. O movimento gua. O movimento alternado da superfalternado da superfcie do mar, cie do mar, pressurizapressurizae despressuriza o ar contido na estrutura e despressuriza o ar contido na estrutura aciona uma turbina, gerando eletricidade.aciona uma turbina, gerando eletricidade.

Sistema Sistema offshoreoffshore::CobraCobra flutuante flutuante movimento das movimento das ondas bombeia ondas bombeia leo das juntas atravleo das juntas atravs de s de motores hidrmotores hidrulicos que esto acoplados a ulicos que esto acoplados a geradores elgeradores eltricos. A energia eltricos. A energia eltrica trica transmitida para a costa atravtransmitida para a costa atravs de s de cabos cabos umbilicaisumbilicais. .

VantagensVantagens

Sistema na costa: os problemas de transporte de energia Sistema na costa: os problemas de transporte de energia para terra e de acesso para manutenpara terra e de acesso para manuteno so de o so de relativamente frelativamente fcil resolucil resoluo.o.

Sistema Sistema offshoreoffshore: menos dependentes das condi: menos dependentes das condies de es de costa e mais adequada para o aproveitamento da costa e mais adequada para o aproveitamento da energia em grande escala. energia em grande escala.

CriaCriao de o de reas atrativas para peixes, aves aqureas atrativas para peixes, aves aquticas e ticas e algas marinhas.algas marinhas.


Sistema na costa: depende de um conjunto de fatores das Sistema na costa: depende de um conjunto de fatores das condicondies da costa e impacto visual. es da costa e impacto visual.

Sistema Sistema offshoreoffshore: maior complexidade de instala: maior complexidade de instalao, transporte de o, transporte de energia para terra e acesso para manutenenergia para terra e acesso para manuteno e interferncias na o e interferncias na naveganavegao e pesca.o e pesca.

Ambos sistemas tm elevado custo de investimento, instalaAmbos sistemas tm elevado custo de investimento, instalao, o, manutenmanuteno e gerao e gerao de energia. o de energia.

Afeta a composiAfeta a composio e a densidade dos organismos existentes no o e a densidade dos organismos existentes no local. local.

Equipamentos, principalmente Equipamentos, principalmente offshoreoffshore podem oferecer perigo podem oferecer perigo s s embarcaembarcaes. es.

MAREMOTRIZMAREMOTRIZ

TecnologiaTecnologiaQuando a marQuando a mar estest alta, a alta, a gua enche o reservatgua enche o reservatrio, rio, construconstrudo junto ao mar, passando atravdo junto ao mar, passando atravs da turbina gera s da turbina gera energia elenergia eltrica. Na martrica. Na mar baixa, o reservatbaixa, o reservatrio rio esvaziado esvaziado e a e a gua passa novamente na turbina, em sentido gua passa novamente na turbina, em sentido contrcontrrio, produzindo energia elrio, produzindo energia eltrica. trica.

ENERGIA GEOTENERGIA GEOTRMICARMICA


-- Calor proveniente das profundezas da crosta terrestre. Calor proveniente das profundezas da crosta terrestre.

Alta temperaturaAlta temperatura (T>150 (T>150 C): usado em C): usado em reas de atividade reas de atividade vulcnica, svulcnica, ssmica ou magmsmica ou magmtica para aproveitamento de tica para aproveitamento de produproduo de energia elo de energia eltrica. trica. Algumas tecnologias: tubo inserido em um buraco capta o Algumas tecnologias: tubo inserido em um buraco capta o vapor quente; injevapor quente; injeo de o de gua para extrair o calor do magma.gua para extrair o calor do magma.

Baixa temperaturaBaixa temperatura (T

Vantagens:Vantagens:

Fontes inesgotFontes inesgotveis;veis; Boa opBoa opo para o para reas de difreas de difcil acesso a energia;cil acesso a energia; Emisso zero de GEE na geraEmisso zero de GEE na gerao de eletricidade.o de eletricidade.

Desvantagens:Desvantagens:

Apresentam elevados custos de instalaApresentam elevados custos de instalao, manuteno, manuteno e o e operaoperao quando comparado com as fontes convencionais;o quando comparado com as fontes convencionais;

ConstruConstruo de barragens (maro de barragens (mar) e ocupa) e ocupao do solo o do solo (geot(geotrmica). Impacto estrmica). Impacto esttico, fauna e flora local.tico, fauna e flora local.

Corroso dos sistemas geotCorroso dos sistemas geotrmicos (sais minerais)rmicos (sais minerais)

MaremotrizMaremotriz e Energia e Energia GeortGeortrmicarmica

HIDROGNIOHIDROGNIO

FontesFontes

RenovRenovveis (veis (gua e biomassa);gua e biomassa);

Recursos fRecursos fsseis (GN, Petrsseis (GN, Petrleo e Carvo). leo e Carvo).

Hidrognio estHidrognio est sempre associado com o Osempre associado com o O2 2 na na gua ou em compostos orgnicos (HC e gua ou em compostos orgnicos (HC e lcoois). lcoois).

Tecnologias para obter HTecnologias para obter H

Reforma do etanol / metanol Reforma do etanol / metanol -- converso catalconverso cataltica e tica e endotendotrmica de um combustrmica de um combustvel svel slido ou llido ou lquido em um gquido em um gs; s;

EletrEletrlise lise -- passagem de corrente elpassagem de corrente eltrica por uma solutrica por uma soluo o levemente alcalina de levemente alcalina de gua, dissociando o Ogua, dissociando o O22 e He H22; ;

GaseificaGaseificao da biomassa;o da biomassa; GN (um dos principais componente GN (um dos principais componente o CHo CH44): rota mais barata ): rota mais barata

e comum. Obtido a partir da reforma catale comum. Obtido a partir da reforma cataltica a vapor do tica a vapor do metano que libera H, CO e COmetano que libera H, CO e CO22. .

Em todos os processos de sua produEm todos os processos de sua produo, ho, h necessidade necessidade de fornecer energia (tde fornecer energia (trmica ou elrmica ou eltrica).trica).


CClula combustlula combustvel: O Hidrognio vel: O Hidrognio injetado no injetado no anodo, se separa em elanodo, se separa em eltrons e trons e ons de H+. Os ons de H+. Os ons ons passam por uma membrana e os elpassam por uma membrana e os eltrons fluem por trons fluem por um circuito externo atum circuito externo at o catodo. O oxignio o catodo. O oxignio injetado no catodo e se combina quimicamente com injetado no catodo e se combina quimicamente com os elos eltrons e os trons e os ons, produzindo ons, produzindo gua e calor. gua e calor.

Usos das cUsos das clulas combustlulas combustveisveis

GeraGerao de eletricidade; o de eletricidade;

Em transportes;Em transportes;

AplicaAplicaes espaciais;es espaciais;

Equipamentos portEquipamentos portteis.teis.

Vantagens do HidrognioVantagens do Hidrognio

o elemento quo elemento qumico mais abundante no Universo, mico mais abundante no Universo, o mais leve e o que conto mais leve e o que contm o maior contem o maior contedo do energenergtico;tico;

Baixa densidade e com a menor dimenso fBaixa densidade e com a menor dimenso fsica;sica; Pode ser produzido a partir de vPode ser produzido a partir de vrias fontes: rias fontes: gua, gua,

combustcombustveis fveis fsseis e biomassa. Fonte inesgotsseis e biomassa. Fonte inesgotvel;vel; No emite de GEE na produNo emite de GEE na produo de eletricidade e o o de eletricidade e o

resresduo duo vapor vapor ddgua;gua; VeVeculos movidos a hidrognio no tero motor culos movidos a hidrognio no tero motor

combusto, sero elcombusto, sero eltricos, evitando a poluitricos, evitando a poluio.o.

Desvantagens do HidrognioDesvantagens do Hidrognio

No se encontrar isoladamente na natureza;No se encontrar isoladamente na natureza; SS se transforma em lse transforma em lquido a temperaturas de quido a temperaturas de --

250250C, elevando o custo de abastecimento;C, elevando o custo de abastecimento; Necessidade de uma unidade para reformar o Necessidade de uma unidade para reformar o

combustcombustvel e extrair o hidrognio. vel e extrair o hidrognio. Os sistemas de armazenamento so mais pesados e Os sistemas de armazenamento so mais pesados e

volumosos do que os equivalentes para os volumosos do que os equivalentes para os combustcombustveis tradicionais.veis tradicionais.

Elevado custo de operaElevado custo de operao e instalao e instalao das co das clulas lulas combustcombustveis.veis.

AnAnlise lise TecnoTecno--EconmicaEconmica das Fontesdas Fontes

25

25 35

25 45

90 95

90 95

30 45

30 40

35 46

30 35

Eficincia (%)

25 - 4030900 1.400Elica

18 - 30104.000 10.000Fotovoltaica

45 85301.000 - 2.000Biomassa

40 - 70351.000 - 3.000PCH

40 - 7035 - 100800 - 3.500Hidreltrica

10 - 5020600 - 1.200leo

30 - 60251.300 - 1.800Carvo

30 - 8530600 1.000Gs Natural

85401.300 - 1.800Nuclear

FC (%)Vida til

(anos)Investimento

(US$/kW)Fontes

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