Este documento fornece informações sobre várias formas de energias alternativas, incluindo energia hidrelétrica, eólica, solar, geotérmica, da biomassa, dos mares e do hidrogênio. Resume os principais métodos de produção de energia a partir destas fontes renováveis, como a utilização da energia cinética da água e do vento para mover turbinas e gerar eletricidade.

1. ESCOLA EB 2,3 DE VALONGO DO VOUGA
ANO LECTIVO 2008/2009
Ciências Naturais – 8.º ano de escolaridade
Nome:_______________________________________________________ N.º____ Turma: ____
Para saberes mais – ENRGIAS ALTERNATIVAS
ENERGIA HIDROELÉCTRICA
Energia hidroeléctrica é a energia eléctrica que se produz através do movimento da água, isto é esta energia usa
a energia cinética da água para produzir electricidade.
Normalmente constroem-se diques que param o curso da água acumulando-a num reservatório a que se chama
barragem. Noutros casos, existem diques que não param o curso natural da água, mas obrigam-na a passar pela
turbina de forma a produzir electricidade.
Quando se abrem as comportas da barragem, a água presa passa pelas lâminas da turbina fazendo-a girar. O
gerador ligado à turbina transforma a energia mecânica em electricidade. A energia eléctrica produzida passa através
de cabos ou outros condutores para o transformador elevador, onde a sua tensão ou voltagem é transformada para
que possa ser levada até aos consumidores finais.
Transformador
Gerador
Turbina
Funcionamento de uma barragem. Barragem.
ENERGIA EÓLICA
A energia eólica é a obtida pela acção do vento.
Na actualidade utiliza-se a energia eólica para mover
aerogeradores - grandes turbinas colocadas em lugares de
muito vento. Essas turbinas têm a forma de um catavento ou de
um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz
energia eléctrica. Geralmente, os aerogeradores agrupam-se em
parques eólicos, para que a produção de energia se torne
rentável, no entanto, estes podem ser usados isoladamente,
para alimentar localidades remotas e distantes da rede de
transmissão.
O vento forte pode rodar as lâminas de uma turbina
adaptada para o vento. A ventoinha da turbina está ligada a um
eixo central que contém em cima um fuso rotativo. Este eixo
chega até uma caixa de transmissão onde a velocidade de
rotação é aumentada. O gerador ligado ao transmissor produz Turbina eólica.
energia eléctrica. A turbina tem um sistema de abrandamento 1. Aspas.
2. Rotor.
para o caso de o vento se tornar muito forte impedindo, assim, a 3. Eixo do rotor (eixo de baixa velocidade).
rotação demasiado rápida da ventoinha. 4. Caixa multiplicadora de velocidades.
5. Série de engrenagens dentro da caixa multiplicadora de
velocidades.
6. Freno.
7. Eixo do gerador de electricidade (eixo de alta
velocidade)
8. Gerador (alternador ou dínamo) de electricidade.
9. Cabos que transportam a energia produzida às linhas de
distribuição de electricidade.
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2. ENERGIA SOLAR
Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa (e, em certo sentido, da
energia térmica) proveniente do Sol, e posterior transformação dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo
Homem, como o aquecimento da água ou como energia eléctrica.
A instalação de colectores solares térmicos nos telhados das casas permite a utilização da energia solar para o
aquecimento da água e das casas.
A energia solar também pode ser usada para produzir electricidade. As células fotovoltaicas presentes em alguns
tipos de painéis solares são expostas ao Sol. Assim, os electrões libertam-se do seu núcleo deslocando-se para a
superfície da placa solar (a azul escuro). As duas extremidades da célula solar estão ligadas por um fio condutor
eléctrico; assim, o movimento dos electrões gera uma corrente eléctrica.
A energia solar também pode ser armazenada em baterias para alimentar os candeeiros da estrada à noite. Já
existem algumas experiências com carros que usam as células solares para converter directamente a luz do Sol em
electricidade para fazer funcionar o carro.
Funcionamento de uma célula fotovoltaica.
Colector solar térmico para uso doméstico.
Central fotovoltaica de Serpa.
ENERGIA GEOTÉRMICA
A energia geotérmica é a energia proveniente do interior da Terra.
A geotermia consiste no aproveitamwento de águas quentes e vapores
para a produção de electricidade e calor.
A água contida em reservatórios subterrâneos pode aquecer ou
mesmo ferver se contactar com uma rocha quente (o que
geologicamente só é possível em alguns locais da Terra). Existem
locais, as furnas, onde a água quente sobe até à superfície terrestre em
pequenos lagos. A água é utilizada para aquecer prédios, casas ou
piscinas no Inverno e até para produzir electricidade. Em Portugal
existem furnas nos Açores.
Em alguns locais do planeta existe tanto vapor e água quente que é
possível produzir energia eléctrica. Abrem-se buracos fundos no chão
até chegar aos reservatórios de água e vapor, estes são drenados até á
superfície por meio de tubos e canos apropriados.
Através destes tubos o vapor é conduzido até á central geotérmica.
Tal como numa central eléctrica normal, o vapor faz girar as lâminas da
turbina como uma ventoinha. A energia mecânica da turbina é
transformada em energia eléctrica através do gerador. Após passar pela
turbina o vapor é conduzido para um tanque onde vai ser arrefecido. A
água é de novo canalizada para o reservatório onde será naturalmente
aquecida pelas rochas quentes.
Central energética "hot dry rock".
1 - Injecção perfurante com bomba perfuradora.
2 - Sistema de fractura estimulada (profundidade aproximada de 4000 a 6000 m, 200ºC).
3 - Produção da perfuração longa ("borehole").
4 - Permutador de calor.
5 - Edifício da turbina.
6 – Arrefecimento.
7 - Reservatório de calor, subterrâneo, para excesso de calor.
8 - Observatório da perfuração longa ("borehole").
9 - Cargas eléctricas e calor.
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3. Campo Geotérmico da Ribeira Grande – Sector do Pico Vermelho, na ilha de S. Miguel.
ENERGIA DA BIOMASSA
A energia da biomassa é a energia que se obtém durante a transformação de produtos de origem animal e
vegetal para a produção de energia calorífica e eléctrica. Na transformação de resíduos orgânicos também é possível
obter biocombustíveis, como o biogás (gás metano), o bioálcool e o biodiesel.
A lenha, utilizada principalmente no sector doméstico e na panificação, é a forma de energia da biomassa mais
conhecida e consumida, mas existem outros produtos energéticos derivados da biomassa com potencial interessante
de desenvolvimento, tais como o biogás, o etanol e os briquetes, para referir os mais comuns.
O biogás, essencialmente constituído por metano, pode ser produzido a partir da digestão (metanização) da
matéria orgânica contida nos excrementos animais de explorações pecuárias, nos resíduos sólidos urbanos e nas
lamas de ETAR e tem como aplicações a produção de calor em caldeiras e a produção de energia eléctrica.
O etanol é um combustível líquido derivado da biomassa vegetal que, misturado com a gasolina ou com o
gasóleo, em percentagens reduzidas (5% a 10%), pode ser utilizado em motores de automóvel. A utilização do etanol
em percentagens elevadas ou mesmo sem mistura com combustíveis petrolíferos também é possível, mas já carece de
afinação ou adaptação dos motores.
Os briquetes são obtidos por compactação a partir de matéria vegetal, designadamente de resíduos da limpeza
florestal (madeira e ramagens), resíduos agrícolas (vides e ramagens) e resíduos da manutenção de jardins e árvores
ornamentais. Os briquetes são uma alternativa à lenha e ao carvão vegetal para algumas utilizações domésticas e
industriais, designadamente para churrascos e caldeiras.
Para além do aproveitamento de resíduos (florestais, agrícolas e urbanos) e excrementos animais para
valorização energética, podem também ser consideradas plantações de crescimento rápido (as chamadas “culturas
energéticas”), destinadas especificamente à produção de bio-combustíveis.
A palha do arroz pode ser queimada para a obtenção de energia.
ENERGIA DOS MARES
A energia dos mares é a energia que se obtém a partir do movimento das ondas ou das marés.
A energia cinética do movimento das ondas pode ser usada para pôr uma turbina a funcionar. Existem vários
mecanismos de produção de energia a partir do movimento das ondas. Por exemplo, a elevação da onda numa
câmara de ar provoca a saída do ar lá contido; o movimento do ar pode fazer girar uma turbina. A energia mecânica da
turbina é transformada em energia eléctrica através de um gerador. Quando a onda se desfaz e a água recua, o ar
desloca-se em sentido contrário passando novamente pela turbina entrando na câmara por comportas especiais
normalmente fechadas.
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4. Recentemente, foi desenvolvido um aparelho, denominado
Pelamis, flutuante e articulado que se move em função das ondas.
Este aparelho é colocado junto à costa e permite a conversão da
energia obtida a partir do movimento das ondas do mar em
energia eléctrica.
Dispositivo que permite o aproveitamento da energia das
ondas.
A energia das marés permite, igualmente, a produção de energia.
Para a transformar são construídos diques que envolvem uma praia.
Quando a maré enche a água entra e fica armazenada no dique; ao
baixar a maré, a água sai pelo dique como em qualquer outra barragem.
Para que este sistema funcione bem são necessárias marés e correntes
fortes. Tem que haver um aumento do nível da água de pelo menos 5,5
metros da maré baixa para a maré alta. Existem poucos sítios no mundo
onde se verifique tamanha mudança nas marés.
Dispositivo que permite o aproveitamento da energia das
marés.
ENERGIA DO HIDROGÉNIO
A energia do hidrogénio é a energia que se obtém da combinação do hidrogénio com o oxigénio, em pilhas de
combustível, produzindo vapor de água e libertando energia que é convertida em electricidade.
O hidrogénio é o primeiro elemento da tabela periódica e constitui cerca de 90% de toda a matéria do Universo. É
o terceiro componente mais abundante no nosso planeta e aparece frequentemente associado com outros elementos
químicos. Assim, é necessário isolar este elemento, por exemplo, através da electrólise da água (o que é feito em
Portugal).
A utilização de pilhas de combustível alimentadas a hidrogénio produz energia eléctrica, libertando para a
atmosfera, apenas, vapor de água. Assim, um sistema de transporte baseado nesta forma de energia será limpo e
quase silencioso.
H2 + 1/2O2 H20 + 33890 kcal/kg
A maioria das células de combustível usa o hidrogénio na reacção acima, para produção de energia e água. Esta
reacção é utilizada pela NASA no seu programa espacial. A água resultante da reacção é aproveitada para o consumo
da tripulação.
As possibilidades do uso do hidrogénio são promissoras. No entanto, as células de combustível ainda são caras.
Carro movido a hidrogénio.
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5. - http://www.abcdaenergia.com/enervivas
- http://www.alentejolitoral.pt/PORTALINDUSTRIA/ENERGIA/ENERGIASRENOVAVEIS/HIDROELECTRICA/Paginas/Energiahidroelectrica.aspx
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_e%C3%B3lica
- http://carlosfilipemcc94.googlepages.com/biog%C3%A1s
- infoeuropa.eurocid.pt/opac/?func=service&doc_library=CIE01&doc_number=000040763&line_number=0001
- http://www.aream.pt/index.php?view=article&catid=38%3Aartigos&id=55%3Aa-energia-da-biomassa&option=com_content&Itemid=62&lang=pt
- http://fisica.cdcc.sc.usp.br/olimpiadas/01/artigo1/fontes_eletrica.html
- http://www.uesb.br/energias/renovaveis/ehidrogenio.htm
- http://www.todomonografias.com/images/2007/03/102396.gif
- http://orovillerelicensing.water.ca.gov/graphics/p_thermalito%20diversion%20dam3.gif
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- http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/meio-ambiente-energia-solar/imagens/energia-solar-68.gif
- http://www.greensolutions.pt/geotermica.html
- http://sctr.azores.gov.pt/NR/rdonlyres/F98B1FA4-3556-44F2-85DF-B41977E61FC2/316300/0519.jpg
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Rice_chaffs.jpg
- http://moodle.escolascampelos.com/file.php/85/SITES_AREA_DE_PROJECTO_07_08/Andreia%20Ines%20Valter/omeusite4/energia-das-mares-
13.gif
- http://www.theirearth.com/uploads/news/429791261_pelamis_wave_energy.jpg
- http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/meio-ambiente-energia-das-mares/imagens/energia-das-mares-20.jpg
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