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fonte renovaveis de energia
Tipologia: Notas de estudo
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Resumo
O trabalho teve como objetivo, determinar quais são os tipos de energia renováveis que existem. Onde as principais são estudadas mais aprofundamente. Sendo as mais utilizadas: energia eólica e a energia solar. Dos tipos principais podem ser encontrados ainda na fase de estudos: a energia gravitacional, energia geotermal e a energia dos oceanos. São poucas as empresas que estão investindo nesse tipo de energia, uma delas é a SEBRAE, que promove uma premiação e um incentivo a sua utilização. Do grande benefício que a energia renovável proporciona existem algumas vantagens e desvantagens que devem ser levadas em consideração.
Palavras-chave: energia renovável, energia solar e energia eólica.
Desde o início do século XX, o mundo tem sofrido com a exploração de seus recursos naturais, com a poluição da atmosfera e com a degradação do solo. O petróleo, por exemplo, considerado uma fonte tradicional de energia, foi tão continuamente extraído que seus poços já começam a se esgotar, pouco menos de 100 anos após o início de sua utilização efetiva. O carvão, um recurso ainda mais antigo, também é considerado esgotável. A energia nuclear, da mesma forma, nos alerta para o perigo dos resíduos radioativos. O uso das fontes tradicionais traça sua trajetória ao declínio, não só pela sua característica efêmera, mas porquê é uma ameaça ao meio ambiente. Na esteira da questão ecológica, as chamadas “fontes alternativas de energia” ganham um espaço cada vez maior. Essas fontes alternativas, além de não prejudicar a natureza, são renováveis, e por isso perene. Exemplos de fontes renováveis incluem a energia solar (painel solar, célula fotovoltaica), a energia eólica (turbina eólica, cata- vento), a energia hídrica (roda d’água, turbina aquática) e a biomassa (matéria de origem vegetal).
Fonte de energia é uma fonte de onde se pode explorar as condições para a produção de energia elétrica. Um exemplo de fonte de energia é a água, represando-a a energia potencia da água pode ser convertida em energia mecânica que posteriormente pode ser convertida em energia elétrica. No Brasil atualmente são usadas como fonte de energia, a tabela abaixo ilustra bem as fontes de energia usada no Brasil.
Tabela 1: Tipos de fontes de energia usadas no Brasil Fonte Porcentagem de uso Hidráulicas (Produzidas em Usinas Hidrelétricas) (^) 37% Derivados do Petróleo: Gás Engarrafado (GLP), Gasolina, Querosene, Óleo Diesel, Óleo ombustível
Carvão Vegetal e Lenha (^) 9% Bagaço de Cana (^) 7% Álcool (^) 4% Carvão Mineral (^) 3% Gás Natural (^) 2% Outras Fontes (^) 6% Fonte: http://www.ebanataw.com.br/roberto/energia/ener6.htm As fontes de energia podem ser divididas em: convencionais ou alternativas. Energia convencional é caracterizada pelo baixo custo, grande impacto ambiental e tecnologia difundida. Já a energia alternativa é aquela originada como solução para diminuir o impacto ambiental. Com essas duas fontes de energia, surgem também duas distinções: renováveis e não-renováveis. Dessa divisão surge também duas distinções: fonte de energia renovável e fonte de energia não-renovável. Energia renovável: é a energia que é extraída de fontes naturais capaz de se regenerar, consequentemente inesgotável. Ex: energia solar, energia eólica, etc. Não-renovável: é a energia que se encontra na natureza em quantidades limitadas, que com sua utilização se extingue. Ex: petróleo, carvão mineral, etc.
Dos tipos de energia renovável que existem, as principais são:
A energia cinética, resultante do deslocamento das massas de ar, pode ser transformada em energia mecânica ou elétrica. Para a produção de energia elétrica em grande escala, só são interessantes regiões que tenham ventos com velocidade média de 6 m/seg ou superior. Uma outra restrição presente no aproveitamento da energia eólica é a questão do espaço físico, uma vez que tanto as turbinas quanto os cata-ventos são instalações mecânicas grandes e ocupam áreas extensas. Todavia, seu impacto ambiental é mínimo, tanto em termos de ruído quanto no ecossistema.
À exceção das grandes indústrias hidrelétricas, que atendem ao vasto mercado, há também a aplicação da energia hídrica no campo através de pequenas centrais hidrelétricas (PCHI), baseadas em rios de pequeno porte. A região Centro-sul do país é especialmente propícia ao uso desse tipo de recurso. As pequenas centrais são capazes de suprir uma propriedade e alimentar seus geradores. Na Europa, muitos sítios e chácaras se utilizam dessas instalações como fonte alternativa.
urbanos). Estes resíduos são resultado da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica, e são constituídos por uma mistura de metano e gás carbônico. Esses materiais são submetidos à combustão para a geração de energia.
Se todo potencial eólico do Brasil fosse convertido, seria possível gerar cerca de 272 terawatts/hora (TWh) por ano de energia elétrica, ou seja, metade do consumo brasileiro, que no ano de 2006 estava em torno de 424 TWh. É o que afirma um estudo realizado pelo físico Fernando Barros Martins e publicado na “Revista Brasileira de Ensino de Física”. Atualmente o Brasil usa menos de 1% dessa tecnologia. Segundo o responsável pelo Laboratório de Instrumentação Meteorológica do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), o físico Celso Thomaz, há dois fatores que justificam o pouco aproveitamento deste potencial eólico: o cultural e o econômico. Thomaz afirma que o preço do aerogerador ainda é muito alto, por isso não compensa trocar de tecnologia dentro do sistema brasileiro. Ainda segundo o físico, outra limitação ao uso desse tipo de energia é que o Brasil não tem a cultura de buscar fontes alternativas de energia, embora haja observação da sociedade em relação ao aquecimento global. Entretanto, para o chefe do Grupo de Energia e Meio Ambiente, Ênio Bueno Pereira, o maior problema não é o financiamento, mas sim a mão-de-obra. Pereira explica que não há reposição de pessoal para manter o conhecimento, embora o Brasil tenha excelentes institutos de pesquisa. De acordo com Pereira o incentivo que o governo oferece para a área de energia renovável ainda é pouco. O governo deve dar subsídios, como fez com o Pró – álcool, que se tornou referência no mundo todo. “Temos que apostar nessas energias renováveis para substituir as fósseis”, ele completa. A energia eólica só decolou um pouco no País graças ao Programa de Incentivo de Fontes Alternativas da Eletrobrás (Proinfa). A Alemanha é uma das maiores economias do mundo que incentiva a energia renovável. Cerca de 23% da energia que o país usa é eólica. Além desse, em outros países da Europa qualquer pessoa que tenha
O sol é fonte de energia renovável, o aproveitamento desta energia tanto como fonte de calor quanto de luz, é uma das alternativas energéticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios do novo milênio. A energia solar é abundante e permanente, renovável a cada dia, não polui e nem prejudica o ecossistema. A energia solar é a solução ideal para áreas afastadas e ainda não eletrificadas, especialmente num país como o Brasil onde se encontram bons índices de insolação em qualquer parte do território. A Energia Solar soma características vantajosamente positivas para o sistema ambiental, pois o Sol, trabalhando como um imenso reator à fusão, irradia na terra todos os dias um potencial energético extremamente elevado e incomparável a qualquer outro sistema de energia, sendo a fonte básica e indispensável para praticamente todas as fontes energéticas utilizadas pelo homem. O Sol irradia anualmente o equivalente a 10.000 vezes a energia consumida pela população mundial neste mesmo período. Para medir a potência é usada uma unidade chamada quilowatt. O Sol produz continuamente 390 sextilhões (390x1021) de quilowatts de potência. Como o Sol emite energia em todas as direções, um pouco desta energia é desprendida, mas mesmo assim, a Terra recebe mais de 1.500 quatrilhões (1,5x1018) de quilowatts-hora de potência por ano. A energia solar é importante na preservação do meio ambiente, pois tem muitas vantagens sobre as outras formas de obtenção de energia, como: não ser poluente, não influir no efeito estufa, não precisar de turbinas ou geradores para a produção de energia elétrica, mas tem como desvantagem a exigência de altos investimentos para o seu aproveitamento. Para cada um metro quadrado de coletor solar instalado evita-se a inundação de 56 metros quadrados de terras férteis, na construção de novas usinas hidrelétricas. Uma parte do milionésimo de energia solar que nosso país recebe durante o ano poderia nos dar 1 suprimento de energia equivalente a: *54% do petróleo nacional *2 vezes a energia obtida com o carvão mineral *4 vezes a energia gerada no mesmo período por uma usina hidrelétrica.
5.1 Energia Solar Fototérmica
Está diretamente ligado na quantidade de energia que um determinado corpo é capaz de absorver, sob a forma de calor, a partir da radiação solar incidente no mesmo. A utilização dessa forma de energia implica saber captá-la e armazená-la. Os coletores solares são equipamentos que tem como objetivo específico de se utilizar a energia solar fototérmica. Os coletores solares são aquecedores de fluídos (líquidos ou gasosos) e são classificados em coletores concentradores e coletores planos em função da existência ou não de dispositivos de concentração da radiação solar. O fluído aquecido é mantido em reservatórios termicamente isolados até o seu uso final (água aquecida para banho, ar quente para secagem de grãos, gases para acionamento de turbinas, etc.). Os coletores solares planos são largamente utilizados para aquecimento de água em residências, hospitais, hotéis etc. devido ao conforto proporcionado e à redução do consumo de energia elétrica.
5.2 Energia Solar Fotovoltaica
A Energia Solar Fotovoltaica é a energia da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico). O efeito fotovoltaico é o aparecimento de uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor, produzida pela absorção da luz. A célula fotovotaica é a unidade fundamental do processo de conversão. Atualmente o custo das células solares é um grande desafio para a indústria e o principal empecilho para a difusão dos sistemas fotovoltaicos em larga escala. A tecnologia fotovoltaica está se tornando cada vez mais competitiva, tanto porque seus custos estão decrescendo, quanto porque a avaliação dos custos das outras formas de geração está se tornando mais real, levando em conta fatores que eram anteriormente ignorados, como a questão dos impactos ambientais. O atendimento de comunidades isoladas tem impulsionado a busca e o desenvolvimento de fontes renováveis de energia. No Brasil, por exemplo, 15% da população não possui acesso à energia elétrica. Coincidentemente, esta parcela da população vive em regiões onde o atendimento por meio da expansão do sistema elétrico convencional é economicamente inviável. Trata-se de núcleos populacionais esparsos e pouco densos, típicos das regiões Centro-Oeste, Nordeste e Norte.
Energia Geotermal – Existe uma grande quantidade de energia sob a forma térmica contida no interior do planeta. Está é transmitida para a crosta terrestre sobretudo por condução. Esta representa uma potência de 10.000 vezes da energia consumida por ano no mundo actualmente. Energia gravitacional – gerada a partir do movimento das águas oceânicas nas marés. Possui um custo elevado de implantação e, por isso, é pouco utilizada. Especialistas em energia afirmam que, no futuro, esta, será uma das principais fontes de energia do planeta. Nanogeradores – gera uma potencia de 4 W/cm³ a partir do movimento mecânico do ser humano, ou ainda então através do movimento do sangue do corpo humano. Seu objetivo original era manter celulares e aparelhos mp3 ligados, mas agora, é feito em conjunto com os chips que estão sendo desenvolvidos para ser implantados no corpo humano para identificar o ser humano.
As fontes de energia renováveis são diferentes dos combustíveis fósseis ou centrais nucleares em razão da sua diversidade e abundância. Acredita-se que o Sol irá fornecer estas fontes de energia (radiação solar, vento, chuva, etc.) ao longo dos próximos quatro bilhões de anos. A primeira vantagem de certa quantidade de recursos energéticos renováveis é que não produzem emissões de gases de efeito estufa nem outras emissões, ao contrário do que acontece com os combustíveis. Algumas fontes não emitem dióxido de carbono adicional, exceto aqueles necessários para a construção e operação, e não apresenta quaisquer riscos adicionais, tais como a ameaça nuclear. No entanto, alguns sistemas de energias renováveis geram problemas ecológicos particulares. Assim, as primeiras turbinas eólicas estavam perigosas para as aves, como as suas lâminas giravam muito rapidamente, enquanto as hidroelétricas podem criar barreiras à migração de certos peixes, um problema grave em muitos rios do mundo. Um problema inerente à energia renovável é o seu caráter difuso, com exceção da energia geotérmica, que, no entanto, só está disponível quando a crosta é fina, como as fontes quentes e gêiseres. Em termos de biomassa, é certo que armazena um ativo de dióxido de carbono, formando a sua massa com ele e liberando o oxigênio de novo, enquanto para queimar novamente, combinam-se o carbono com o oxigênio para formar o dióxido de carbono
novamente. Teoricamente o ciclo fechado não teria emissões de dióxido de carbono, apesar das emissões serem o produto de combustão fixo na nova biomassa. Na prática, é empregada a energia poluente no plantio, na colheita e na transformação, pelo que o saldo é negativo. Além disso, a biomassa não é verdadeiramente inesgotável, mesmo sendo renovável. A sua utilização pode ser feita apenas em casos limitados. Por outro lado, todos os biocombustíveis produzidos produzem maior quantidade de dióxido de carbono por unidade de energia produzida ao equivalente fóssil. A energia geotérmica é muito restrita, não só geograficamente, mas algumas das suas fontes são consideradas poluentes. Isso ocorre porque a extração de água subterrânea em altas temperaturas pode contaminar a superfície com sais minerais indesejáveis e tóxicos. A diversidade geográfica dos recursos é também significativa. Alguns países e regiões são significativamente melhores do que em outros recursos, nomeadamente no setor das energias renováveis. A utilização desses recursos em grande escala requer, no entanto, investimentos consideráveis no tratamento e redes de distribuição, bem como na casa de produção. Além disso, diferentes países têm diferentes potencialidades energéticas, este fator deve ser levado em conta no desenvolvimento das tecnologias e na sua parte prática. Se a produção de eletricidade a partir de fontes renováveis está generalizada, os sistemas de distribuição e transformação não seriam grandes distribuidores de eletricidade, mas funcionariam localmente, a fim de equilibrar as necessidades das pequenas comunidades. Os que possuem energia em excesso venderiam aos setores com déficit, quer dizer, o funcionamento da rede deverá passar de uma "gestão passiva", onde alguns produtores estão ligados e que o sistema é orientado para obter eletricidade "descendente" para o consumidor, para a gestão "ativa", onde alguns produtores são distribuídos na rede que devem monitorar constantemente as entradas e saídas para assegurar o equilíbrio do sistema local. Uma desvantagem óbvia da energia renovável é o seu impacto visual sobre o meio ambiente local. Algumas pessoas odeiam a estética de turbinas eólicas e mencionam a conservação da natureza quando se fala das grandes instalações solares elétricas fora das grandes cidades. Nem sempre uma forma de energia renovável possui baixo impacto ambiental. As grandes hidroelétricas acarretam em enorme impacto ambiental e social, como é o
Meio ambiente – Energia eólica é uma fonte de energia renovável. Disponível em: <http://www.metodista.br/maiscidadania/meio-ambiente/energia-eolica-e-uma-alterna tiva -de-energia-renovavel/>
Energia solar. Disponível em: <http://www.ambientebrasil.com.br/composer. php3? base=./energia/index.html&conteudo=./energia/solar.html>
Energias Renováveis: A Alternativa Ecológica - Parte 2. Disponível em: http://www. planetaorganico.com.br/energiasrenov2.htm>
Fontes de Energia. Disponível em: <http://www.suapesquisa.com/cienciastecnologia / fontes_energia.htm>
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Energia renovável. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_renov%C3% A1vel>
