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ENERGIA E SUSTENTABILIDADE

09/06/2015 TOMAZ - ENERGIA e SUSTENTABILIDADE 1

José TOMAZ Vieira Pereira

Pesquisador Colaborador

[email protected]

55 19 3521 1265

Professor Titular Aposentado

UNICAMP-FEM-Depto de Energia

[email protected]

mailto:[email protected]




Termodinâmica

Clássica

(macroscópica)

Mecânica dos

Fluidos

Transferência de

Calor

CIÊNCIAS TÉRMICAS

Disciplinas Básicas



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Exercícios,

metabolismo,

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Análise Energética

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Big Bang 13,7 Bilhões anos

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Energia constante Estimativa a partir de

imagens do Hubble

1a Lei da Termodinâmica



José TOMAZ Vieira Pereira

Pesquisador Colaborador

[email protected]

55 19 3521 1265

Professor Titular Aposentado

UNICAMP-FEM-Depto de

Energia

[email protected]

Objeto de Estudo A TERRA COMO UM

SISTEMA TERMODINÂMICO





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https://www.google.com.br/search?tbm=isch&tbs=simg:CAQSCQky9p2-wBE1Eg&q=proportion+between+sun+and+earth




https://www.google.com.br/search?tbs=sbi:AMhZZiuK7T_1BTrbdiO_1Fb_1Ygm1HPk9blJCDn9tVAoWX6EY23xHv4YMXsfb6Zv77tv-CRwjjW5l1Sw2mH3uObRUvt4jNooDkHbnO3MyacaUGKZkmHH6k_1h74wLD56GUSdnn2G2OoH2J9DcFSRBchnKKBZ7IkOcgrxy2Gh-rfsEJyZW38aYeOYZ3uBtmQaAU5vooQiMX_17poxI&

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https://www.google.com.br/search?tbm=isch&tbs=simg:CAQSCQkLc0jT0U5UHQ&q=proportion+between+sun+and+earth




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ENERGIA GRAVITACIONAL



http://www.bluenc.com/science-friday-climate-change-part-1



Energia

nuclear

Energia

Solar

Energia

Elétrica

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Mecânico

Energia

Térmica

Energia Cinética e Potencial

Marés

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FONTES DE ENERGIA RENOVÁVEIS

Contribuição de cada fonte kWh/ano % Base Solar

Solar 2,21E+17 99,82% 1

Geotérmica 1,87E+14 0,08% 1185

Marés 1,44E+13 0,01% 15312

Total 2,22E+17 100,00% 0,9982

Consumo Mundial em 2008 1,32E+14 0,06% 1678



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Fluxos

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http://www.iea-shc.org/publications/downloads/shc_annual_report_2008.pdf





• Rendimento dos CONVERSORES:

– Homem: cerca de 20%.

– Cavalo: cerca de 10%.

– Boi < 10%.

– Térmicos < 40%

– Hidráulicos/Eólicos < 100%

• O escravagismo representou um sistema de alta racionalidade energética.

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CADEIA DE CONVERSORES

DEVE PREENCHER TRES REQUISITOS

QUALIDADE

atendimento a necessidades específicas

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INTER-RELACIONAMENTO COM TRÊS SISTEMAS

• ECOLÓGICO

• SOCIAL

• ECONÔMICO

SISTEMA ENERGÉTICO



" Sustentabilidade é viver atendendo às necessidades do presente sem comprometer a possibilidade das gerações futuras atenderem às suas próprias necessidades. " Gro Harlem Brundtland World Commission on Environment and Development (WCED, 1983), World Health Organization (1988), The Elders (2007)

BUSCA POR SUSTENTABILIDADE Internet

29/04/2015 "sustentabilidade" “o que é sustentabilidade” "sustainability" “what sustainability is”

Páginas Web 19.300.000 64.600 117.000.000 43.100

Vídeos 416.000 5.220 14.500.000 495

Livros 93.500 136 4.570.000 5.760

Notícias 111.000 62 28.200.000 240

http://en.wikipedia.org/wi



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Aumento sistemático da concentração na natureza

• de substâncias extraídas da crosta terrestre

• de substâncias produzidas pela sociedade

Enfraquecimento sistemático da diversidade biológica

e

dos ciclos de sustentação dos processos naturais

Submissão de pessoas a condições que

sistematicamente minem a capacidade de

atendimento das suas necessidades fundamentais

Fonte: Caderno 4 do IBGC (Instituto Brasileiro de Governança Corporativa)



UTILIZAÇÃO DA ENERGIA

PELA ESPÉCIE HUMANA

UM POUCO DE HISTÓRIA



LINHAS ENERGÉTICAS PRIMITIVAS

O próprio corpo -Única fonte de energia mecânica

Uso do sílex (pedra lascada)– aumento de eficiência no uso da energia.

O FOGO – primeira fonte externa de energia

Animais – Cavalo, boi e outros mamíferos.



REVOLUÇÃO NEOLÍTICA

• Mudança fundamental:

–Noção de tempo. Plantar e esperar a colheita no final do ciclo agrícola.

• A noção de tempo ainda é um problema central para a espécie humana.

• Temos uma imensa dificuldade de pensar e agir no longo prazo.

SISTEMA SOCIAL



DOMÍNIO DAS FONTES DE ENERGIA

Centralização do Poder

Poder Feudal - Ascensão dos moinhos d’água Idade Média - séc. XI a XIII

Capitalismo - Manufatura que torna possível a máquina a vapor.

O que está em jogo: o domínio das fontes de energia

o “livre” acesso às fontes de energia

a apropriação dos excedentes



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O Chave do poder romano

Rede de circulação e transporte.

Exploração de escravos em escala jamais igualada

Início da era cristã

3 milhões de escravos.

4 milhões de homens livres

O escravagismo foi responsável pelo desestímulo ao desenvolvimento de máquinas acionadas por outras fontes que não o

homem.



Evolução de três grandes fontes - séc. XI e XV • Água - rodas d´água

– Rendimentos 20% a 70% – Substituiu o trabalho de 10 a 20 homens – Reforçou a estrutura social de poder

• Vento – Moinhos de Vento – mais equidade

• Lenha – Alimentação das forjas

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Energia Renovável para a Equidade Social



• Essa dinâmica implicava em: – Mais ferro – Rodas d’água mais sólidas e de maior capacidade – Maior produção de metal, – Maior quantidade de energia térmica, (mais lenha) – Mais transporte e portanto – Mais animais (cuja alimentação exigia áreas equivalentes às das

florestas associadas às forjas).

• Transporte. – Grande limitação do sistema energético medieval

• Vinho de Borgonha (1415) composição de custos: Vinho 28%, Taxas Diversas 11%, Transporte 61%.

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• Reprodução humana endógena, sem precisar de escravos.

• Integração trabalho energético e trabalho agrícola.

• Grande produtividade alimentar: Conversores cereais de alto rendimento calórico;

Complementação por conversores animais e motores artificiais (moinhos, em particular).

Homem como principal forma de energia mecânica.



• Elevados rendimentos na agricultura: – 20 a 30 t/ha.

– Europa Medieval 3 a 4 t/ha.

• Extraordinária inventividade energética, particularmente na hidráulica.

• Canais, reservatórios, diques. – Eclusas (séc I A.C.) – Canal Han Kon (séc. V a.C.) mais antigo do mundo.

– Grande canal - 1794 Km de extensão. • início 605

• Conclusão 1327

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Solar Thermal Energy Power Plant in the Mojave Desert



The World Solar Energy Map showing the global solar resource available to PV applications

http://www.rise.org.au/info/Applic/Solarpump/index.html

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Residential grid-connected PV system

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http://www.energyeducation.tx.gov/renewables/section_3/topics/photovoltaic_cells/f.html



MUITO OBRIGADO



In the Servitude of the Power - Energy and Civilization through the Ages -Jean- Claude Debeir, Jean-Paul Deléage and Daniel Emery ZED BOOKS- 1991 Uma História da Energia – Jean-Claude Debeir, Jean-Paul Deléage and Daniel

Emery Tradução de Sergio Brito - UnB Editora – 1993 Guns, Germs, and Steel: The Fates of Human Societies - Jared Diamond - W.W.Norton & Co.- 1997 (Existe em portugues – Armas, Germes e Aço) Valuing the Earth - Economics, Ecology, Ethics - Herman E. Daly and Kenneth N. Townsend - The MIT Press – 1993 Fundamentals of Engineering Thermodynamics - Michael J. Moran & Howard N. Shapiro - John Wiley & Sons – 1992 Environmental Accounting - Emergy and Environmental Decision Making - Howard T. Odum - John Wiley & Sons – 1996

BIBLIOGRAFIA



LEITURAS RECOMENDADAS

Uma Breve História de Quase Tudo – Bill Brysson Armas, Germes e Aço – Jared Diamond Colapso – Jared Diamond A Terceira Revolução Industrial – Jeremy Rifkin A estrutura das revoluções científicas – Thomas Kuhn O Olho do Espírito – Ken Wilber



http://nedhardy.com/2011/09/22/a-case-of-the-humans/



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http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_System#/media/File:Planets2013.jpg



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Nota: * Inclui lenha, carvão vegetal e outras renováveis

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Energia renovável é aquela que é obtida

de fontes naturais capazes de se

regenerar e portanto virtualmente

inesgotáveis.

Exemplos:

•Energia Solar

•Energia das marés

•Energia Geotérmica. EN

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É um estoque natural de energia

geralmente existente em quantidade

fixa, ou que é consumido mais rápido

que a natureza pode recriá-lo.

Exemplos:

• Combustíveis fósseis

• Combustíveis nucleares

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CITAÇÕES

Amilcar Herrera – Homo Sapiens Não tem Consciência de Espécie Thomas Khun - O conceito de Paradigma. André Alckmin – Problemas Simples e Problemas Complexos Ken Wilbert – Nenhum indivíduo, grupo ou organização está 100% certo ou 100% errado Gilberto Gallopin – Babarie ou Civilização.

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