FQA10 - Fontes de energia - Anjo Albuquerque energia... · utilizado como fonte de energia....
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10º ANO – FÍSICA - Módulo Inicial
Situação energética Mundial e degradação de energia
O avanço científico e tecnológico da nossa sociedade provocou o aumento acelerado do consumo energético a nível mundial.
Os combustiveis fósseis são as fontes de energia utilizadas nas centrais térmicas.
O abastecimento energético mundial depende, em cerca de 95%, destes combustíveis.
O aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, devido ao consumo excessivo de combustíveis fósseis ou a causas naturais dificulta a dissipação energética da Terra – aumenta a temperatura média do planeta.
Os óxidos de azoto e de enxofre, emitidos pelas industrias, produzem chuvas ácidas.
PROBLEMAS ENERGÉTICOS DA ACTUALIDADE
Quais os recursos energéticos que causam menos impacto ambiental?
Actualmente, quais são as reservas existentes de energias não renováveis?
Qual é o tipo de recurso energético que poderá contribuir com maior segurança para a resolução do problema energético mundial?
As fontes de energia renováveis são a solução para a crise energética?
QUAIS AS SOLUÇÕES?
O Universo é um gigantesco reservatório de energia.
Toda a energia existente provém de reacções nucleares que ocorrem nas estrelas.
O Sol é a nossa principal fonte de energia. Emite para o espaço 4 x 1026 J em cada segundo.
A Terra é um enorme receptor de energia. Contudo, recebe apenas 1,7 x 1017 J por segundo (vinda do Sol).
A sociedade soube aproveitar as fontes energéticas primárias desde os tempos primitivos até à actualidade.
O SOL COMO FONTE DE ENERGIA
Energia eléctrica é produzida, à escala
Mundial, fundamentalmente em:
Centrais térmicas
Centrais hidroeléctricas
Centrais nucleares
As principais fontes de energia
continuam a ser
Carvão
Petróleo
Gás natural
Uranio 235
Água
Energias não renováveis
Combustíveis fósseis
carvão
petróleo
gás natural
Urânio
As fontes de energia utilizadas pelo Homem
U3O8
Consumo mundial de combustíveis fósseis
Maiores
importadores -
consumidores
de petróleo
Percentagem de utilização dos recursos
energéticos
Percentagem de consumo mundial de
petróleo por regiões
*Outras 1 - RSU (Resíduos Sólidos Urbanos), Fotovoltaica, Biogás e Biomassa
*Outras 2 - Cogeração e Microprodução
Reservas mundiais de combustíveis fósseis
Fontes de Energia não renováveis
Produção de energia - centrais nucleares
Fontes de Energia não renováveis
Reservas de Urânio
Vento
Sol
Água
Marés; ondas
Geotérmica
Hidrogénio (pilhas)
Biomassa
Fusão nuclear Energias renováveis
Fontes de energia renováveis
ENERGIA EÓLICA (VENTO)
VANTAGENS:
•É uma energia “livre”
•Não produz poluição nas águas e no ar
•Os parques eólicos são relativamente baratos
•Os terrenos dos parques eólicos podem ter outras aplicações.
DESVANTAGENS
•Necessita de vento
constante e relativamente
intenso
•Ocupa grandes áreas
•Produz poluição sonora e
altera a morfologia da
paisagem.
Os geradores eólicos aproveitam a energia
cinética do ar em movimento, convertendo-a
em energia eléctrica.
BIOMASSA é qualquer material orgânico que pode ser
utilizado como fonte de energia. Madeira,produtos
agrícolas,resíduos sólidos,o gás dos aterros, combustíveis à
base de álcoois.
VANTAGENS
•Abundante e renovável
•Pode ser uma forma de
eliminar desperdícios
queimando-os
DESVANTAGENS
• A combustão pode
provocar poluição do ar
•Pode não ser
economicamente viável.
Energia Hídrica
Energia das marés
Energia das barragens e rios
Nas centrais hidroeléctricas, a energia cinética da
água é transferida para as pás das turbinas e depois
para os alternadores, produzindo-se energia eléctrica.
VANTAGENS
•Abundante e limpa
•Fácil de armazenar
•Permite obter energia
eléctrica relativamente
económica
•Cria áreas de lazer,
para pesca,desportos
náuticos, etc.
DESVANTAGENS
• Tem impacto ambiental
considerável
•Só está disponível onde
existem rios, barragens e
mar.
•Os melhores locais para
construção de barragens já
foram utilizado.
ENERGIA GEOTÉRMICA- existe em locais em que há
diferença significativa entre a temperatura das rochas do
subsolo e a da superfície da Terra.
VANTAGENS
•Não produz
poluição no ar nem
na água.
•Fornece energia
indefinidamente
DESVANTAGENS
• Os custos iniciais são elevados
•Os custos de manutenção são elevados
ENERGIA SOLAR O Sol é a maior fonte de energia alternativa
As células fotovoltaicas ou “solares”convertem
directamente a energia da luz do Sol em energia eléctrica
Quando a luz incide numa das faces da célula,
cria-se uma diferença de potencial entre as faces,
as quais se comportam como os pólos de um
gerador eléctrico
Funcionamento de uma célula
fotovoltaica
VANTAGENS
• Fornecimento sem
restrições
• Não provoca poluição
do ar ou da água
DESVANTAGENS
•Pode não ser muito económica
•São necessários sistemas
complementares
•Dificuldades no
armazenamento da energia
•Depende das condições
meteorológicas
Energia solar
BIOGÁS
É um combustível que
resulta da decomposição
dos detritos animais e
vegetais pela acção de
bactérias no meio
anaeróbio. Da fermentação
destes detritos liberta-se
metano e dióxido de
carbono que constituem o
biogás combustível
Usado em instalações agrícolas, estufas, iluminação,
funcionamento de motores de alfaias agrícolas, bombagem de
água, etc.
ENERGIA NUCLEAR
O Sol é uma grande
fonte de energia nuclear
(por fusão)
Fusão de um núcleo de deutério
com um núcleo de tritio originando
um núcleo de hélio e um neutrão
ENERGIA NUCLEAR - Fusão
Reactor nuclear de Fusão
Reactor nuclear de
fusão, modelo de
um Tokamat, o
FEAT, de 500 MW
cuja construção se
deve realizar entre
2010 e 2020
Reacção nuclear de cisão
A fonte principal de energia nuclear é o
urânio, o qual é utilizado em reactores
nucleares sob a forma de dióxido de
urânio.
Um núcleo instável cinde-se em dois
núcleos pequenos, e são libertados dois
neutrões
Reacção nuclear de cisão
Crescimento exponencial da energia
consumida
Emissões de CO2 por sectores (UE a 27)
Partilha em percentagem, comparação de dados entre 1990 e 2005
Fonte: Agência Europeia do Ambiente, 2007
Emissões de dióxido de carbono em Portugal
Em conclusão
Não existe uma forma ideal de produção de
energia eléctrica;
Devemos diversificar as formas de produção de
energia;
Devemos promover a investigação com o objectivo
de aumentar o rendimento dos actuais tecnologias
de produção de energia e de formas de produção
mais limpas.
Devemos evitar a utilização de fontes nocivas para
o âmbiente.