Energia limpa uma questão de necessidade

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Tipos de energia limpa e formas de obtenção.

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Energia limpa uma questão de necessidade

  1. 1. Energia Limpa: UmaQuestão de Necessidade.
  2. 2. Energia e Alterações no Clima do Planeta 2 A sociedade atual utiliza a energia como se não existissem limites. Neste sentido, um dos maiores problemas ambientais que o planeta enfrenta são as alterações climáticas. Com o agravamento desse quadro, nossa sociedade, tem percebido o quão importante é a necessidade de procurar por novas formas de energia, como a energia dos ventos, a energia do sol, a energia do mar, entre outras, em conciliação com o desenvolvimento sustentável.
  3. 3. Fontes de Energia Mais Utilizadas 3 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Combustíveis Fosséis Energias Nuclear Energias Renováveis Matriz Energética Mundial, 2010 81% 3% 16% 10% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% Energias Renováveis (16%) Biomassa Tradicional Hidrelétrica Energia Eolica, Geotérmica e Solar (p/ aquecimento de água) Biocombustívei s Energia Eolica, Geotérmica e Solar (geração de energia) Energias Renováveis 10% 3.40% 1.50% 0.60% 0.70% Fonte: Adaptação REM21, 2011
  4. 4. Comparativo de Consumo Energético Mundial e Brasileiro 4 Brasil 2011 Mundo 2011 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% Nuclear Óleo e Derivados Carvão Gás Natural Biocombusí veis Eólica, Geotérmica e Solar Hidroelétric a 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
  5. 5. Energia Limpa 5 Tipo de energia que não polui o meio ambiente, que não libera gases tóxicos que contribuem para o aquecimento global e o efeito estufa. Ela se origina, em sua maioria de recursos naturais renováveis. A produção e o consumo de energia de fontes limpas são de extrema importância para a proteção do meio ambiente e da manutenção da qualidade de vida das pessoas, já que não geram gases do efeito estufa (ou geram muito pouco). A energia limpa é também um importante fator para se garantir o desenvolvimento sustentável do planeta.
  6. 6. Tipos de Energia Limpa 6  Bioenergia;  Energia Eólica (Ventos);  Energia Geotérmica (Geotermal);  Energia Hidráulica (Hidrelétricas);  Energia de Maré (Ondas);  Energia Nuclear (Recurso não renovável);  Energia Solar (Sol).
  7. 7. Bioenergia 7 É produzida a partir da biomassa, bioetanol, biodiesel, biogás, ou seja, de matéria orgânica animal e vegetal. Dois que chamam a atenção atualmente são o bioetanol e o biodiesel. PRÓS: substitui diretamente o petróleo; os vegetais usados na fabricação absorvem CO2 em sua fase de crescimento. CONTRA: produção da matéria-prima ocupa terras destinadas a plantio de alimentos, empobrecimento do solo.
  8. 8. 8 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.
  9. 9. 9 Como Funciona as Usinas de Bioenergia (biomassa de cana-de- açúcar) Os restos de cana, abastecem o forno, que é responsável pelo aquecimento da caldeira, fazendo a água entrar em ebulição. O vapor que é produzido, é conduzido até a turbina, que começa a se movimentar, produzindo energia, que deve abastecer a rede elétrica, pois não pode ser armazenada. Figura 1
  10. 10. Energia Eólica (Ventos) 10 A energia eólica é gerada através do vento. O vento é captado por hélices presas em um pilar, chamadas de eólias. Quando giram, o gerador é acionado, produzindo corrente elétrica. PRÓS: fonte inesgotável de energia; abastece locais onde a rede elétrica comum não chega; o custo de geração de eletricidade é baixo. CONTRAS: poluição visual (um parque eólico pode ter centenas de cata-ventos) e, às vezes, sonora (alguns cata-ventos são muito barulhentos); morte de pássaros (que, muitas vezes, se chocam com as pás dos cata-ventos).
  11. 11. Como Funcionam as Eólias A força dos ventos, gira as pás das hélices que estão conectadas a um eixo principal, que move um gerador. Dentro da turbina há um multiplicador de velocidade, que permite que o gerador produza eletricidade. A eletricidade é enviada através de cabos, que se conectam à uma rede de energia. 11 Figura 2
  12. 12. Energia Geotérmica (Geotermal) 12 Energia geotérmica, é aquela gerada através do calor proveniente do interior da Terra. Esse calor é transformado, na usina geotérmica, em eletricidade. PRÓS: É uma energia renovável, não poluente e possui diversas utilizações. CONTRAS: Energia de baixo rendimento, que está limitada a zonas de atividade tectónicas. Há também a liberação de gases para atmosfera, como o sulfureto de hidrogênio e o dióxido de carbono, que são poluentes e corrosivos.
  13. 13. Como funciona as Usinas Geotérmicas São abertos buracos fundos no solo até se chegar a estes reservatórios de água e vapor, e são instalados tubos e canos apropriados de forma a conduzir o vapor em pressão até às turbinas, fazendo girar as suas pás. A energia mecânica da turbina é transformada em energia elétrica através do gerador, que é conduzida para o transformador de forma a aumentar a tensão eléctrica, e é distribuída por linhas de alta tensão. 13 Figura 3
  14. 14. Energia Hidráulica (Hidrelétricas) 14 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 de biomas. Desapropriação de pessoas, de municípios e/ou regiões. Contribui com o efeito estufa e com a inundação de florestas (árvores submersas geram gases tóxicos). Forte dependência de um regime de chuvas.
  15. 15. Como funciona as Usinas Hidrelétricas 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. 15 Figura 4
  16. 16. Energia das Marés (Ondas) 16 A energia cinética proveniente das ondas das mares é aproveitada para gerar energia elétrica ao passar pelas turbinas. PRÓS: fonte de energia abundante, capaz de abastecer milhares de cidades costeiras. CONTRAS: a diferença de nível das mares ao longo do dia deve ser de ao menos 5 metros; produção irregular devido ao ciclo da maré, que dura 12h30.
  17. 17. Como é o funcionamento das Hidrólicas 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. 17 Figura 5
  18. 18. Energia Nuclear 18 As reações de fissão nuclear resultam na emissão de uma quantidade colossal de energia, que é usada nessas usinas para aquecer a água. O vapor gerado faz as turbinas girarem, produzindo energia elétrica. PRÓS: O combustível é barato e fácil de transportar, é a fonte mais concentrada de geração de energia, de fácil transporte e não provoca efeito de estufa ou chuva ácida. CONTRAS: É a fonte de maior custo por causa dos sistemas de emergência, de contenção de resíduo radioativo e de armazenamento, além de requerer uma solução a longo prazo para os resíduos armazenados em alto nível na maioria dos países.
  19. 19. Como funciona as Usinas Nucleares 1: O elemento radioativo fica no núcleo do reator, onde ocorrem as fissões nucleares. Em contato direto com esse núcleo, corre a água do circuito primário; 2: Essa água aciona o gerador de vapor, onde, surge o vapor que será transportado pelo circuito secundário; 3: O vapor gira uma turbina que move o eixo de um gerador, transformando esse movimento em energia elétrica, que segue pela rede elétrica; 4: A água vai para o condensador, voltando à forma liquida e volta para o gerador de vapor. 19 Figura 6
  20. 20. Energia Solar (Sol) 20 Energia solar é aquela proveniente da energia térmica e luminosa do sol. Esta energia é captada por painéis solares, formados por células fotovoltaicas, e transformada em energia elétrica ou mecânica. PRÓS: Fonte de energia limpa e renovável, pois não polui o meio ambiente e não acaba. 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.
  21. 21. 21 Tipos de Painéis Fotovoltaicos • 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.
  22. 22. Como funciona Uma Central Fotovoltaica Quando a luz solar atinge as células fotovoltaicas, os fótons são absorvidos pela célula. Quando a camada negativa da célula absorve fótons suficientes, os elétrons são libertados dessa camada, migrando assim para a camada semicondutora positiva, criando uma diferença de potencial entre as 2 camadas semelhante à de 1 bateria comum. Cada célula produz entre 1 à 2 watts. Para aumentar a sua potência, as células são combinadas e concentradas num módulo solar compacto. 22 Figura 7

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