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RECURSOS ENERGETICOS
Biomassa
A busca por alternativas eficazes de produção e distribuição de energia é um elemento essencial para o ser humano, principalmente na atual sociedade, onde os modos de consumo se intensificam a cada dia. Diante dessa dependência de recursos energéticos, surge a necessidade de diversificar a utilização das fontes energéticas.
BIOMASSA
Atualmente, o petróleo é a principal substância empregada na geração de energia, porém, a biomassa é uma fonte utilizada bem antes da descoberta do “ouro negro”. O homem utiliza a lenha como fonte energética desde o início da civilização. Portanto, a biomassa faz parte da história da humanidade como fonte de energia.
A biomassa é um material constituído principalmente de substâncias de origem orgânica, ou seja, de animais e vegetais. A energia é obtida através da combustão da lenha, bagaço de cana-de-açúcar, resíduos florestais, resíduos agrícolas, casca de arroz, excrementos de animais, entre outras matérias orgânicas.
Essa fonte energética é renovável, pois a sua decomposição libera CO2 na atmosfera, que, durante seu ciclo, é transformado em hidratos de carbono, através da fotossíntese realizada pelas plantas. Nesse sentido, a utilização da biomassa, desde que controlada, não agride o meio ambiente, visto que a composição da atmosfera não é alterada de forma significativa.
Entre as principais vantagens da biomassa estão:
- Baixo custo de operação;
- Facilidade de armazenamento e transporte;
- Proporciona o reaproveitamento dos resíduos;
- Alta eficiência energética;
- É uma fonte energética renovável e limpa;
- Emite menos gases poluentes.
Porém, o seu uso sem o devido planejamento pode ocasionar a formação de grandes áreas desmatadas pelo corte incontrolado de árvores, perda dos nutrientes do solo, erosões e emissão excessiva de gases.
A utilização da energia da biomassa é de fundamental importância no desenvolvimento de novas alternativas energéticas. Sua matéria-prima já é empregada na fabricação de vários biocombustíveis, como, por exemplo, o bio-óleo, BTL, biodiesel, biogás, etc.
Por Wagner de Cerqueira e Francisco Graduado em Geografia
http://www.brasilescola.com/geografia/biomassa.htm
COMBUSTÍVEL FÓSSIL
As Revoluções Industriais promoveram alterações significativas no modo de produção e consumo da sociedade. A geração e distribuição de energia se tonaram essenciais para a obtenção de resultados satisfatórios no setor industrial, pois o trabalho executado pelas máquinas, que são cada vez mais comuns no processo produtivo, só é possível através de energia. Portanto, esse processo intensificou a dependência da utilização de combustíveis, em especial os de origem fóssil: petróleo, carvão mineral e gás natural.
De acordo com dados da Agência Internacional de Energia (AIE), aproximadamente 87% de todo o combustível consumido no mundo é de origem fóssil, ou seja, não renovável. Essas substâncias, formadas de compostos de carbono, são resultado de um longo processo de decomposição da matéria orgânica (depósitos fósseis, florestas soterradas, etc.), que fica submetida a condições com pouco oxigênio, pressão da terra e elevadas temperaturas.
Após serem processados adequadamente para determinada utilização, essas fontes energéticas podem ser empregadas na produção de combustíveis (gasolina e diesel), lubrificantes, energia elétrica, aquecimento de caldeiras e fornos, entre outros. Apesar das várias vantagens, os combustíveis fósseis são extremamente poluentes e a sua utilização desordenada contribui para o aquecimento global, desencadeia chuvas ácidas, emite gases que poluem a atmosfera, contaminam os recursos hídricos, etc.
Por serem de origem fóssil, esses combustíveis irão se esgotar na natureza – conforme a AIE. Caso não se reduza a média de consumo registrada nas últimas décadas, as reservas mundiais de petróleo e gás natural devem se esgotar em 100 anos e as de carvão, em 200 anos.
Portanto, esse tema é de fundamental importância para entendermos o desenvolvimento industrial, as transformações espaciais, os problemas de ordem socioambiental, entre outros assuntos relacionados. Visando proporcionar subsídios para essa análise, disponibilizamos nessa seção artigos sobre as características dos principais combustíveis de origem fóssil (petróleo, carvão mineral, gás natural e xisto betuminoso), o processo de formação, formas de utilização, importância, vantagens e desvantagens, derivados, entre outros elementos pertinentes.
Por Wagner de Cerqueira e Francisco Graduado em Geografia Equipe Brasil Escola
http://www.brasilescola.com/geografia/combustiveis-fosseis.htm
ENERGIA NUCLEAR
O que é Energia Nuclear
A energia nuclear é a energia liberada durante a fissão ou fusão dos núcleos atômicos. As quantidades de energia que podem ser obtidas mediante processos nucleares superam em muitas as que se pode obter mediante processos químicos, que só utilizam as regiões externas do átomo.
Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de através de reações nucleares, emitirem energia durante o processo. Baseia-se no princípio que nas reações nucleares ocorre uma transformação de massa em energia. A reação nuclear é a modificação da composição do núcleo atômico de um elemento podendo transformar-se em outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos; em outros se deve provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de nêutrons ou outras.
Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor: A fissão nuclear, onde o núcleo atômico se subdivide em duas ou mais fusão nuclear, na qual ao menos dois núcleos atômicos se unem para produzir um novo núcleo.
Conseqüências da Energia Nuclear
A tecnologia nuclear é perigosa, já causou acidentes graves como o de Three Mile Island (EUA) e Chernobil (Ucrânia), com milhares de mortes e enfermidades decorrentes desses acidentes, além da perda de grandes áreas. A utilização desse tipo de tecnologia continua apresentando graves riscos para toda a humanidade. Reatores nucleares e instalações complementares geram grandes quantidades de lixo nuclear que precisam ficar sob vigilância por milhares de anos. Não se conhecem técnicas seguras de armazenamento do lixo nuclear gerado.
O horror nuclear em Hiroshima e Nagasaki marcou a primeira e única vez em que armas atômicas foram usadas deliberadamente contra seres humanos. Mais de 100 mil pessoas morreram nos ataques de 6 a 9 de Agosto de 1945 e outros milhares morreriam nos anos seguintes sofrendo de complicações causadas pela radiação.
Desastres Nucleares
- Chernobyl: No dia 26 de abril de 1986, um experimento mal conduzido, aliado a problemas estruturais da usina e outros fatores, causou a explosão do quarto reator de Chernobyl. Cerca de 31 pessoas morreram na explosão e durante o combate ao incêndio. Outras centenas faleceram depois, por causa da exposição aguda à radioatividade, num grau 400 vezes maior que o da bomba de Hiroshima. - Bomba Nuclear: Uma bomba atômica é uma arma explosiva cuja energia deriva de uma reação nuclear e tem um poder destrutivo imenso uma única bomba é capaz de destruir uma cidade inteira. Bombas atômicas só foram usadas duas vezes em guerra, pelos Estados Unidos contra o Japão nas cidades de Hiroshima e Nagasaki, durante a Segunda Guerra Mundial. No entanto, elas já foram usadas centenas de vezes em testes nucleares por vários países. - Usina Nuclear (E.UA): A usina nuclear de Three Mile Island, na Pensilvânia, corre o risco de derretimento, o mais grave tipo de acidente nuclear. A ameaça provém de uma bolha de vapor existente dentro do reator, que pode aumentar de tamanho à medida que as pressões internas forem relaxadas, deixando o núcleo sem a água vital para seu resfriamento. Nuvens de partículas radioativas já escaparam do reator para a atmosfera, mas os técnicos em radioatividade afirmam que o risco de contaminação ainda é pequeno.
Energia nuclear no Brasil
A procura da tecnologia nuclear no Brasil começou na década de 50, com Almirante Álvaro Alberto, que entre outros feitos criou o Conselho Nacional de Pesquisa, em 1951, e que importou duas ultra-centrifugadoras da Alemanha para o enriquecimento do urânio, em 1953.
A decisão da implementação de uma usina nuclear no Brasil aconteceu em 1969. E que em nenhum momento se pensou numa fonte para substituir a energia hidráulica, da mesma maneira que também após alguns anos, ficou bem claro que os objetivos não eram simplesmente o domínio de uma nova tecnologia. O Brasil estava vivendo dentro de um regime de governo militar e o acesso ao conhecimento tecnológico no campo nuclear permitiria desenvolver não só submarinos nucleares mas também armas atômicas.
Em 1974,, as obras civis da Usina Nuclear de Angra 1 estavam em pleno andamento quando o Governo Federal decidiu ampliar o projeto, autorizando a empresa Furnas a construir a segunda usina.
Mais tarde, em 1975, com a justificativa de que o Brasil já mostrava falta de energia elétrica para meados dos anos 90 e início do século 21, uma vez que o potencial hidroelétrico já se apresentava quase que totalmente instalado, foi assinado na cidade alemã de Bonn o Acordo de Cooperação Nuclear, pelo qual o Brasil compraria oito usinas nucleares e possuiria toda a tecnologia necessária ao seu desenvolvimento nesse setor.
Desta maneira o Brasil dava um passo definitivo para o ingresso no clube de potências atômicas e estava assim decidido o futuro energético do Brasil, dando início à Era Nuclear Brasileira.
Conclusão
Concluímos que a energia nuclear pode ser usada para o bem da humanidade (produzindo energia, etc), porém pode causar várias guerras e catástrofes com o seu mau uso.
Também sabemos que o átomo tem suas propriedades variadas e produz energia que hoje em dia é usada nas usinas nucleares.
Obtenha mais informações sobre energia nuclear na próxima página.
Bibliografia
www.cnen.gov.br/cnen_99/educar/energia.htm#porque www.comciencia.br/reportagens/nuclear/nuclear02.htm www.projectpioneer.com/mars/how/energiapt.htm www.educacional.com.br/noticiacomentada/060426not01.as www.energiatomica.hpg.ig.com.br/tmi.html www.greenpeace.org.br/energia/?conteudo_id=627&sub_campanha=0&img=15 ww.google.com.br/ search?hl=pt-BR&q=chernobyl&btnG=Pesquisar&meta=lr%3Dlang_pt http://oglobo.globo.com/especiais/bomba_atomica/default.htm http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_nuclear http:// pt.wikipedia.org/wiki/Bomba_at%C3%B4mica
http://www.coladaweb.com/geografia/fontes-de-energia/energia-nuclear
ENERGIA GEOTÉRMICA
A energia geotérmica se caracteriza pelo calor proveniente da Terra, é a energia calorífera gerada a menos de 64 quilômetros da superfície terrestre, em uma camada de rochas, chamada magma, que chega a atingir até 6.000°C. Geo. significa terra e térmica corresponde a calor, portanto, geotérmica é a energia calorífica oriunda da terra.
O magma resulta das tremendas pressões abaixo da superfície e do calor gerado pela decomposição de substâncias radioativas, como o urânio e o tório. Encontrando fissuras na crosta terrestre, o magma explode em erupções vulcânicas, ou os gases liberados com o seu resfriamento aquecem águas subterrâneas que afloram na forma de gêiseres ou minas de água quente.
A energia elétrica pode ser obtida através da perfuração do solo em locais onde há grande
março de 2003, que estabeleceu como competência da ANA a Declaração de Reserva de
Disponibilidade
Hídrica (DRDH), impondo à Aneel a responsabilidade por sua obtenção prévia, como pré-requisito
para a licitação de concessão ou autorização do uso do potencial hidráulico.
Mais recentemente, foi criado um novo órgão de apoio ao Ministério de Minas e Energia, a
Empresa de Pesquisa Energética (EPE), cujas atribuições definidas pela Lei n.10.847, de 15 de
março de 2004, consideram a promoção dos estudos de potencial energético, incluindo inventário
de bacias hidrográficas, e a promoção dos estudos de viabilidade técnico-econômica e
socioambiental de usinas hidrelétricas, bem como a obtenção da Licença Prévia Ambiental para
aproveitamentos hidrelétricos.
Potencial hidrelétrico
A capacidade instalada das usinas hidrelétricas atualmente em operação (cerca de 74 mil MW)
representa não mais que 28,4% do potencial hidrelétrico total no Brasil, estimado em 260,1 mil
MW.1 Essa situação é utilizada como argumento para aqueles que preconizam uma expansão mais
vigorosa dos projetos de usinas hidrelétricas no Brasil.
As possibilidades de expansão da capacidade hidrelétrica a ser instalada no
Brasil, entretanto, encontra muitos problemas. Praticamente a metade desse potencial (50,2%)
encontra-se localizado na região amazônica, principalmente nos rios Tocantins, Araguaia, Xingu e
Tapajós. As consequências sociais e ambientais da possibilidade de implantação dos
empreendimentos hidrelétricos previstos na região, envolvendo questões como as relacionadas com
reservatórios em terras indígenas ou a manutenção da biodiversidade, exigem atenção e cuidados
muito além da retórica dos documentos oficiais.2 Também é significativo o potencial hidrelétrico a
aproveitar localizado nas bacias dos rios Paraná e Uruguai, representando cerca de 29% do total.
Nessas regiões do Sul do país, caracterizadas por uma elevada densidade populacional nas áreas
rurais, o processo de “deslocamento compulsório” dessas populações ribeirinhas para a formação
dos reservatórios dos empreendimentos hidrelétricos previstos também exige toda a atenção e
cuidados, para que não se reproduzam os problemas verificados no passado recente.
No que se refere às demais bacias hidrográficas, cabe assinalar a restrita disponibilidade hídrica
para novos aproveitamentos hidrelétricos nas bacias Atlântico Leste, São Francisco, Atlântico
Sudeste e Atlântico Sul. Cabe ainda ressaltar o caráter primordial com que se reveste a noção de
“potencial hidrelétrico” dos cursos d’água, em contraste com outros possíveis “potenciais” –
pesqueiro; irrigação; turístico; cultural; de biodiversidade. Nessa medida, acentua-se a prioridade da
geração elétrica ante os demais usos das águas.
Hidrelétricas e a questão ambiental
É com frequência que empreendimentos hidrelétricos têm se revelado insustentáveis, no cenário
internacional e particularmente no Brasil. Esse caráter insustentável pode ser estabelecido a partir
de critérios que identificam os problemas físico-químico-biológicos decorrentes da implantação e
da operação de uma usina hidrelétrica, e da sua interação com as características ambientais do seu
locus de construção.
Dentre os principais problemas ambientais em usinas hidrelétricas, cabe destacar:
- alteração do regime hidrológico, comprometendo as atividades a jusante do reservatório;
- comprometimento da qualidade das águas, em razão do caráter lêntico do reservatório,
dificultando a decomposição dos rejeitos e efluentes;
- assoreamento dos reservatórios, em virtude do descontrole no padrão de ocupação territorial nas
cabeceiras dos reservatórios, submetidos a processos de desmatamento e retirada da mata ciliar;
- emissão de gases de efeito estufa, particularmente o metano, decorrente da decomposição da
cobertura vegetal submersa definitivamente nos reservatórios;
- aumento do volume de água no reservatório formado, com consequente pressão sobre o solo e
subsolo pelo peso da massa de água represada, em áreas com condições geológicas desfavoráveis
(por exemplo, terrenos cársticos), provocando sismos induzidos;
- problemas de saúde pública, pela formação dos remansos nos reservatórios e a decorrente
proliferação de vetores transmissores de doenças endêmicas;
- dificuldades para assegurar o uso múltiplo das águas, em razão do caráter histórico de priorização
da geração elétrica em detrimento dos outros possíveis usos como irrigação, lazer, piscicultura,
entre outros.
http://www.scielo.br/pdf/ea/v21n59/a10v2159.pdf
Célio Bermann é professor livre-docente do Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP, coordenador da Linha de Pesquisa “Energia, Sociedade e Meio Ambiente” do Programa Interunidades de Pós-Graduação em Energia da USP. @ – cbermann@iee.usp.br Recebido em 15.2.2007 e aceito em 19.2.2007.
ESTUDOS AVANÇADOS 21 (59), 2007
OUTRAS FONTES DE ENERGIA
Energia eólica
Os moinhos de ventos são velhos conhecidos nossos, e usam a energia dos ventos, isto é, eólica, não para gerar eletricidade, mas para realizar trabalho, como bombear água e moer grãos. Na Pérsia, no século V, já eram utilizados moinhos de vento para bombear água para irrigação.
A energia eólica é produzida pela transformação da energia cinética dos ventos em energia elétrica. A conversão de energia é realizada através de um aerogerador que consiste num gerador elétrico acoplado a um eixo que gira através da incidência do vento nas pás da turbina.
A turbina eólica horizontal (a vertical não é mais usada), é formada essencialmente por um conjunto de duas ou três pás, com perfis aerodinâmicos eficientes, impulsionadas por forças predominantemente de sustentação, acionando geradores que operam a velocidade variável, para garantir uma alta eficiência de conversão (fig.4). A instalação de turbinas eólicas tem interesse em locais em que a velocidade média anual dos ventos seja superior a 3,6 m/s. Existem atualmente, mais de 20 000 turbinas eólicas de Figura 4 -^ Vista de campo com
Austrália.
O sistema de co-geração fotovoltaica também é uma solução; uma fonte de energia fotovoltaica é conectada em paralelo com uma fonte local de eletricidade. Este sistema de co-geração voltaica está sendo implantado na Holanda em um complexo residencial de 5000 casas, sendo de 1 MW a capacidade de geração de energia fotovoltaica. Os Estados Unidos, Japão e Alemanha têm indicativos em promover a utilização de energia fotovoltaica em centros urbanos. Na Cidade Universitária - USP - São Paulo, há um prédio que utiliza este tipo de fonte de energia elétrica.
No Brasil já é usado, em uma escala significativa, o coletor solar que utiliza a energia solar para aquecer a água e não para gerar energia elétrica.
Energia térmica
Nas usinas termoelétricas a energia elétrica é obtida pela queima de combustíveis, como carvão, óleo, derivados do petróleo e, atualmente, também a cana de açúcar (biomassa).
A produção de energia elétrica é realizada através da queima do combustível que aquece a água, transformando-a em vapor. Este vapor é conduzido a alta pressão por uma tubulação e faz girar as pás da turbina, cujo eixo está acoplado ao gerador. Em seguida o vapor é resfriado retornando ao estado líquido e a água é reaproveitada, para novamente ser vaporizada.
Vários cuidados precisam ser tomados tais como: os gases provenientes da queima do combustível devem ser filtrados, evitando a poluição da atmosfera local; a água aquecida precisa ser resfriada ao ser devolvida para os rios porque várias espécies aquáticas não resistem a altas temperaturas.
No Brasil este é o segundo tipo de fonte de energia elétrica que está sendo utilizado, e agora, com a crise que estamos vivendo, é a que mais tende a se expandir.
http://fisica.cdcc.sc.usp.br/olimpiadas/01/artigo1/fontes_eletrica.html
FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA - CDCC - USP - São Carlos
