CAPA

Trabalho Interdisciplinar, 2°ano do ensino médio - Professor: Felipe Monteiro

EQUIPE:

• CARLOS MARCELO UCHOA N°: 05
• RENATHA ROCHA FELIX N°: 25
• RAPHAEL MILITÃO N°: ?
• FELIPE PINTO N°: 07
• LEONARDO BRUNO N°: ?

FONTES DE ENERGIA

INTRODUÇAO

UM POUCO DE HISTÓRIA...




A história da humanidade confunde-se com a história da energia, uma vez que a primeira forma de energia utilizada pelo homem foi a do seu próprio corpo na luta pela sobrevivência num mundo onde somente os fortes sobreviviam.
A história da energia começa na pré-história quando os homens das cavernas descobriram as utilidades do fogo para a sua alimentação e proteção. Inicialmente, quando um raio incendiava a vegetação, o homem apanhava as madeiras em chamas e levava-as consigo, tentado prolongar o mais possível o período de tempo em que estas se mantinham acesas, já que ainda desconheciam a forma de fazer o fogo.
Com a descoberta do homem pré-histórico de como fazer fogo, com o atrito de pedras e madeiras, onde as fagulhas incendiavam a palha seca, começou então o domínio do homem sobre a produção de energia em seu benefício, como cozer os alimentos, aquecer as noites frias, iluminar e afastar os animais e outros grupos inimigos. Mais tarde ele usaria o fogo para fundir os minerais e forjar as armas e ferramentas de trabalho, assim como utilizar o fogo para dar resistência às peças cerâmicas que produziam.
Outra fase marcante na história da energia corresponde ao momento em que o homem passou a utilizar a energia dos animais que domesticava, para realizar os trabalhos mais pesados, como arar a terra e transportar cargas.
A energia dos ventos teve papel primordial no desenvolvimento da humanidade, uma vez que tornou possível aos navegadores europeus fazerem grandes descobertas, aventurando-se nas suas caravelas movidas pela força dos ventos para navegarem pelos mares, descobrindo e colonizando novos continentes. A energia dos ventos também teve grande importância na transformação dos produtos primários através dos moinhos de vento que foram um dos primeiros processos industriais desenvolvidos pelo homem.
Porém o grande marco da utilização da energia pelo homem teve lugar durante o século XVIII, com a invenção da Máquina a Vapor, que deu início à era da Revolução Industrial na Europa, marcando definitivamente o uso e a importância da energia nos tempos modernos. As invenções da Locomotiva e dos teares mecânicos foram umas das primeiras aplicações para o uso da energia das máquinas a vapor, em seguida vieram muitas outras como os navios movidos a vapor que contribuíram significativamente para o desenvolvimento do comércio mundial.
Na 2ª metade do século XIX inicia-se a utilização das novas fontes de energia – petróleo e eletricidade – que seriam as responsáveis pelo grande salto no desenvolvimento da humanidade. Atualmente, e em virtude das mudanças operadas, o homem alcançou feitos imensuráveis (como por ex. ultrapassar as fronteiras do espaço), e pode ambicionar alcançar muito mais.

DESENVOLVIMENTO

A ENERGIA É...

…um recurso imprescindível para que possa existir vida no nosso planeta. Precisamos da energia para nos movermos, para comunicarmos, para assegurar a iluminação e o conforto térmico nas nossas casas, etc.
Qualquer ação que implique, por exemplo, movimento, uma variação de temperatura ou a transmissão de ondas, pressupõe a presença da energia. Pelo que, podemos defini-la como uma propriedade de todo o corpo ou sistema, graças à qual, a sua situação ou estado podem ser alterados ou, em alternativa, podem atuar sobre outros corpos ou sistemas desencadeando nestes últimos processos de transformação. Esta propriedade manifesta-se de modos diferentes, ou seja, através das diferentes formas de energia que conhecemos (ex. química, nuclear, mecânica, térmica, etc):

• 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.

Fontes de Energias Renovaveis

Diz-se que uma fonte de energia é renovável quando não é possível estabelecer um fim temporal para a sua utilização. É o caso do calor emitido pelo sol, da existência do vento, das marés ou dos cursos de água. As energias renováveis são virtualmente inesgotáveis, mas limitadas em termos da quantidade de energia que é possível extrair em cada momento.
As principais vantagens resultantes da sua utilização consistem no facto de não serem poluentes e poderem ser exploradas localmente. A utilização da maior parte das energias renováveis não conduz à emissão de gases com efeito de estufa. A única excepção é a biomassa, uma vez que há queima de resíduos orgânicos, para obter energia, o que origina dióxido de enxofre e óxidos de azoto.
A exploração local das energias renováveis contribui para reduzir a necessidade de importação de energia, ou seja, atenua a dependência energética relativamente aos países produtores de petróleo e gás natural.
As fontes de energia renováveis ainda são pouco utilizadas devido aos custos de instalação, à inexistência de tecnologias e redes de distribuição experimentadas e, em geral, ao desconhecimento e falta de sensibilização para o assunto por parte dos consumidores e dos municípios.
Ao ritmo que cresce o consumo dos combustíveis fósseis, e tendo em conta que se prevê um aumento ainda maior a curto/médio prazo, colocam-se dois importantes problemas: i) questões de ordem ambiental e ii) o facto dos recursos energéticos fósseis serem finitos, ou seja, esgotáveis. As fontes de energia renováveis surgem como uma alternativa ou complemento às convencionais. Num país como Portugal, que não dispõe de recursos energéticos fósseis, o aproveitamento das fontes de energia renováveis deveria ser um dos objetivos primordiais da política energética nacional.

As vantagens da energia renovável foram bem definidas pelo Brasil em proposta apresentada na Conferência das Nações Unidas sobre Ambiente e Desenvolvimento Sustentável, ocorrida em Johannesburgo (África do Sul), em agosto de 2002. No documento, foi explicado que as novas fontes renováveis de energia – como biomassa, pequenas hidroelétricas, eólica e energia solar, incluindo a fotovoltaica – oferecem inúmeros benefícios:
• Aumentam a diversidade e a complementaridade da oferta de energia;
• Reduzem as emissões atmosféricas de poluentes;
• Asseguram a sustentabilidade da geração de energia a longo prazo;
• Criam novas oportunidades de empregos nas regiões rurais e urbanas, oferecendo oportunidades para fabricação local de tecnologia de energia;
• Fortalecem a garantia e segurança de fornecimento porque não requerem importação, diferentemente do setor dependente de combustíveis fósseis
Além de solucionar grandes problemas ambientais, como o efeito estufa, as fontes renováveis ajudam a combater a pobreza. Como a própria delegação brasileira em Johannesburgo afirmou, as fontes renováveis de energia:
• Podem aumentar o acesso à água potável proveniente de poços. Água limpa e alimentação cozida reduzem a fome (95% dos alimentos precisam ser cozidos antes de serem ingeridos) e evitam doenças;
• Reduzem o tempo que mulheres e crianças gastam nas atividades básicas de sobrevivência (buscar lenha, coletar água, cozinhar). Energia em casa facilita o acesso à educação, aumenta a segurança e permite o uso de mídia e comunicação na escola;
• Diminuem o desmatamento.
Entretanto, para o publico interno o discurso apregoado pelo Brasil no cenário internacional não é realizado.

Energia Solar

Aproveitar a energia solar significa utilizá-la directamente para uma função, como seja aquecer um fluído (sistemas solares térmicos), promover a sua adequada utilização num edifício (sistemas solares passivos) ou produzir energia eléctrica (sistemas fotovoltaícos).

O nosso país é, a nível europeu, dos que tem mais horas de sol por ano: entre 2 200 a 3 000. Perante este cenário, seria natural que fôssemos, também um dos maiores consumidores de energia solar. No entanto, no nosso país existem cerca de 220 000 m2 de painéis solares instalados, o que é muito pouco comparativamente com a Grécia, que tem 2,6 milhões m2, e a mesma exposição solar.

O sol, não só é uma fonte de energia inesgotável, como permite obter uma energia limpa e gratuita (após a instalação das unidades de captação e armazenamento). Embora sejam necessários sistemas auxiliares, que não utilizam energia renovável, ao nível de poluição é muito reduzido. Por outro lado, os sistemas de aproveitamento de energia solar são os mais acessíveis, monetariamente, ao consumidor.

Sistemas Solares Térmicos

O aquecimento de um fluído, líquido ou gasoso, em colectores solares, é a utilização mais frequente da energia solar. O aquecimento de água por esta via é hoje uma tecnologia fiável e economicamente competitiva em muitas circunstâncias. No nosso país as aplicações mais correntes verificam-se no sector doméstico, para produção de águas quentes sanitárias e, em alguns casos, para aquecimento ambiente. Além do sector doméstico, existem também aplicações de grandes dimensões, nomeadamente em piscinas, recintos gimnodesportivos, hotéis e hospitais. Também o sector industrial é susceptível de utilizar sistemas solares térmicos, quer para as aplicações acima mencionadas, quer quando há necessidade de água quente de processo a baixa ou média temperatura.

Este tipo de sistemas capta, armazena e usa directamente a energia solar que neles incide. Os edifícios constituem um bom exemplo de sistemas solares passivos. Um edifício de habitação pode ser concebido e construído de tal forma que o seu conforto, a nível térmico, no Inverno e no Verão, seja mantido com recurso reduzido a energias convencionais (como a electricidade ou o gás), com importantes benefícios económicos e de habitabilidade. Para isso, existe um grande número de intervenções ao nível das tecnologias passivas, desde as mais elementares, como sejam o isolamento do edifício e uma orientação e exposição solar adequados às condições climáticas, a outras mais elaboradas, respeitantes à concepção do edifício e aos materiais utilizados. Em muitas dessas intervenções o sobrecusto relativamente a uma construção sem preocupações energéticas é mínimo. Em situações em que esse sobrecusto é maior, ele é facilmente recuperado em economia de energia e em ganhos de conforto.

Sistemas Fotovoltaícos

A energia solar pode ser directamente convertida em energia eléctrica por intermédio das células fotovoltaícas. As primeiras aplicações destes sistemas verificaram-se na alimentação permanente de energia a equipamentos instalados em satélites espaciais.

Em Portugal, temos já algumas aplicações interessantes da energia solar fotovoltaíca, nomeadamente no fornecimento das necessidades básicas de energia eléctrica a habitações distantes da rede pública de distribuição, na sinalização marítima (bóias e faróis), em passagens de nível ferroviárias e nas telecomunicações (retransmissores de televisão e sistemas de SOS instalados nas auto-estradas e estradas nacionais).

Actualmente, em Almada, já há também exemplos de aplicação da tecnologia solar fotovoltaíca:

• sistema de sinalização de uma zona de atravessamento para peões, junto à Escola EB1 n.º 1 do Laranjeiro e
• instalação de uma luminária no Parque da Paz. O objectivo destas acções, concretizadas pelo Município de Almada, passa por estudar o desempenho desta tecnologia, para posteriormente avaliar a sua possível extensão a outros locais do Concelho. [incluir fotos destas acções]

Refira-se que existem ainda outras aplicações em que a energia solar fotovoltaíca pode ser utilizada com benefício, como por exemplo na irrigação agrícola, onde há uma relação directa entre as necessidades de água e a disponibilidade de energia solar.

A integração de sistemas fotovoltaícos em edifícios, nas suas fachadas e telhados, para fornecimento de energia à rede eléctrica, são ainda outra possibilidade de aproveitamento da energia solar fotovoltaíca (por exemplo, em países como a Alemanha e a Holanda esta possibilidade é cada vez mais uma realidade).

Energia Eólica

vento tem origem nas diferenças de pressão causadas pelo aquecimento diferencial da superfície terrestre, sendo influenciado por efeitos locais, como a orografia e a rugosidade do solo

Há centenas de anos que a humanidade tenta utilizar a energia do vento. Pequenos moinhos têm servido para tarefas tão diversas como a moagem de cereais, bombear água e, mais recentemente, accionar turbinas para produzir electricidade.

Existem, basicamente, dois tipos de turbinas eólicas modernas:

1. Os sistemas de eixo horizontal são os mais conhecidos. Consistem numa estrutura sólida elevada, tipo torre, com duas ou três pás aerodinâmicas que podem ser orientadas de acordo com a direcção do vento;
2. Os sistemas de eixo vertical são menos comuns, mas apresentam a vantagem de captarem vento de qualquer direcção.

Apesar de não ser um dos países mais ventosos da Europa, Portugal tem condições bastante favoráveis ao aproveitamento da energia eólica do que, por exemplo, algumas zonas da Alemanha, onde os projectos se implementam a um ritmo impressionante. Os arquipélagos da Madeira e dos Açores constituem zonas de território nacional onde o potencial eólico é muito elevado. Ainda que Portugal esteja já bem posicionado relativamente a outros países, e de as perspectivas actuais apontarem para um crescimento acentuado neste sector, está ainda muito aquém do seu potencial eólico. Este corresponde a mais de 3 500 MW quando, actualmente, apenas se encontram instalados cerca de 200 MW.

Os locais com regime de vento favorável encontram-se em montanhas e em zonas remotas. Daí que coincidam, em geral com zonas servidas por redes eléctricas antigas e com fraca capacidade, dificultando o escoamento da energia produzida. As soluções imediatas para o problema passam pela construção de linhas muito extensas, cujos custos tornam os projectos pouco atractivos.

De referir também, que existem implicações a nível ambiental que põem em causa a viabilização de alguns projectos, tais como o ruído, o impacto visual e a influência na avifauna.

Qualquer destes aspectos tem conhecido grandes desenvolvimentos. Quer seja através da condução de estudos sistemáticos que mostram serem exagerados os receios anunciados, quer através da consciencialização dos promotores para os cuidados a adoptar, mormente na fase de construção, quer ainda pelas inovações tecnológicas que vão sendo incorporadas (perfis aerodinâmicos ais evoluídos, novos conceitos de regulação, máquinas de maior potência permitindo reduzir o número de unidades a instalar, etc.), a evolução é, claramente, no sentido da crescente compatibilização ambiental da tecnologia. Pelas razões anteriormente referidas, em grande parte dos casos é exigido ao promotor de um parque eólico a realização de um estudo de incidências ambientais, cujo grau de profundidade depende da sensibilidade do local.

Além dos parques eólicos, os aerogeradores existentes em Portugal encontram-se em pequenos sistemas autónomos de produção de energia eléctrica. Estes estão, normalmente, integrados com sistemas fotovoltaícos para fornecer electricidade a habitações, a sistemas de telecomunicações e a sistemas de bombagem de água que se encontrem afastados da rede pública.

No Alentejo, no concelho de Ourique, foram electrificadas cinco aldeias, que contam com uma mini-rede de distribuição alimentada por um sistema autónomo de produção de energia eléctrica, o qual é composto por um pequeno grupo de aerogeradores, associado a uma pequena central de painéis fotovoltaícos. Esta rede abrange cerca de 60 habitações.

Uma outra possibilidade de aproveitamento da energia eólica consiste nos parques offshore, instalados ao largo da costa marítima, de modo a tirar partido dos ventos fortes que caracterizam esta zona. Infelizmente, embora Portugal tenha uma ampla costa marítima, não reúne as melhores condições para este tipo de parque eólico, já que o mar é muito profundo a poucos metros da costa, o que dificultaria a implementação dos parques.

Biomassa

Esta é uma designação genérica que engloba o aproveitamento energético da matéria orgânica, ou seja, dos resíduos provenientes da limpeza das florestas, da agricultura e dos combustíveis resultantes da sua transformação. A energia pode ser obtida através da combustão directa dos materiais ou duma transformação química ou biológica, de forma a aumentar o poder energético do biocombustível.

Existem vários aproveitamentos deste tipo de combustíveis, dos quais se salientam a combustão directa, o biogás, e os biocombustíveis:
Combustão Directa

A queima de resíduos florestais e agrícolas produz vapor de água. Este, por sua vez, é canalizado para uma turbina com o objectivo final de produzir electricidade (ex. Central térmica de Mortágua).

Biocombustíveis

Englobam-se aqui os ésteres metílicos (biodiesel) e os alcoóis. Através da transformação de certos óleos vegetais, como o de girassol, colza, milho, palma ou amendoim obtém-se um biodiesel que pode ser misturado com o gasóleo e alimentar motores deste tipo. Outra fonte de matéria-prima é a recuperação dos óleos usados em frituras (restauração, cantinas), mediante uma recolha selectiva. Estes óleos podem ser facilmente transformados em biocombustível, tendo como vantagem acrescida a eliminação de uma fonte de poluição.

Nos casos mais comuns e nos projectos-piloto desenvolvidos em Portugal (por ex. autocarros em Évora e Lisboa) tem-se substituído 5% do gasóleo por estes ésteres, sem que os motores percam eficiência. Mas os estudos efectuados revelam que é possível substituir até cerca de 30% o gasóleo. O mesmo tipo de substituição pode ser efectuado na gasolina, mas em menor escala (apenas 5% a 10%) e usando alcoóis em vez de ésteres.

Actualmente, o custo final do litro de biodiesel é muito elevado porque:

• a produção nacional de girassol e de colza não é suficiente;
• a produtividade agrícola é muito baixa, devido aos processos de cultivo e ao tipo de solos;
• o custo da recolha e do transporte da matéria-prima é elevado; etc.

ENERGIA GEOTÉRMICA

Caracteriza-se por ser a energia térmica proveniente do interior da Terra. Os vulcões, as fontes termais e as fumarolas (por ex. nos Açores) são manifestações conhecidas desta fonte de energia. Actualmente, é utilizada em estações termais para fins medicinais e de lazer, mas também pode ser utilizada no aquecimento ambiente e de águas sanitárias, bem como, estufas e instalações industriais.

Numa central de energia geotérmica, tira-se partido do calor existente nas camadas interiores da Terra, para produzir o vapor que vai accionar a turbina. Na prática, são criados canais suficientemente profundos para aproveitar o aumento da temperatura, e injecta-se-lhes água. Esta, por sua vez, transforma-se em vapor (que é submetido a um processo de purificação antes de ser utilizado) e volta à superfície, onde é canalizada para a turbina.

Em Portugal, existem alguns exemplos de aproveitamento deste tipo de energia. É o caso da central geotérmica da Ribeira Grande, no arquipélago dos Açores, que produz energia eléctrica com potencial para garantir, na sua fase final, o fornecimento de 50 a 60% das necessidades de energia eléctrica da ilha de São Miguel (actualmente já assegura cerca de 29%).

As principais vantagens desta fonte de energia são o facto de não ser poluente e das centrais não necessitarem de muito espaço, de forma que o impacto ambiental é bastante reduzido. Ainda que apresente também alguns inconvenientes, como por exemplo, o facto de não existirem muitos locais onde seja viável a instalação de uma central geotérmica, dado que é necessário um determinado tipo de solo, bem como a disponibilidade de temperatura elevada no local até onde seja possível perfurar; ao perfurar as camadas mais profundas, é possível que sejam libertados gases e minerais perigosos, o que pode pôr em causa a segurança das pessoas que vivem e trabalham perto desse local.

Energia Hídrica

O aproveitamento dos cursos de água, para a produção de energia eléctrica, é o melhor exemplo de sucesso de utilização de energias renováveis em Portugal.

No decorrer do século XX, a produção de hidroelectricidade foi efectuada principalmente através da construção de barragens de grande ou média capacidade. O princípio de funcionamento destas centrais é muito simples. Consiste em converter a energia mecânica existente num curso de água, como um rio, em energia eléctrica, que pode ser transportada em grandes distâncias e finalmente usada em nossas casas. Para aumentar o potencial do curso de água, constroem-se barragens, cujo propósito é reter a maior quantidade de água possível e criar um desnível acentuado.

Recentemente, a energia da água em sido aproveitada por mini ou micro hídricas. Estas são pequenos açudes ou barragens, que desviam uma parte do caudal do rio devolvendo-o num local desnivelado (onde estão instaladas turbinas), e produzindo, assim, electricidade.

Actualmente, uma parte significativa da energia eléctrica consumida em Portugal tem origem hídrica. No entanto, é preciso não esquecer que a produção deste tipo de energia está directamente dependente da chuva. Quando a precipitação é mais abundante, a contribuição destas centrais atinge os 40%. Pelo contrário, nos anos mais secos, apenas 20% da energia total consumida provém dos recursos hídricos.

Energia dos Oceanos

O potencial de energia das marés e das ondas aguarda por avanços técnicos e tecnológicos que permitam uma maior aplicação. Ambas podem ser convertidas em energia eléctrica, usando diferentes tecnologias.

As zonas costeiras portuguesas (em especial a costa ocidental do continente e as ilhas dos Açores) têm condições naturais muito favoráveis para o aproveitamento da energia das ondas. Infelizmente, as tecnologias de conversão desta energia estão ainda em fase de desenvolvimento. Apesar deste facto, Portugal é um dos países pioneiros, com duas centrais de aproveitamento da energia das ondas, uma delas na ilha do Pico (junto à costa) e a outra em Castelo de Neiva (no mar).

Numa central de aproveitamento da energia das ondas, tira-se partido do movimento oscilatório das mesmas. Tal é conseguido criando câmaras ou colunas em zonas costeiras. Essas câmaras estão, parcialmente, cheias de água, e têm um canal aberto para o exterior por onde entra e sai ar. Quando a onda se aproxima, a água que está dentro da câmara sobe, empurrando o ar para fora, através do canal. Quando a onda desce, dá-se o movimento contrário. No canal de comunicação de entrada e saída do ar existe uma turbina que se move, consoante o movimento do ar na câmara. Tal como nos outros casos, a turbina está ligada ao gerador eléctrico, produzindo electricidade.

Outra forma de aproveitar a energia dos oceanos é tirando partido do movimento constante das marés. As centrais de aproveitamento da energia das marés funcionam de forma semelhante às barragens hidroeléctricas. De tal forma, que implicam a construção de grandes barragens, atravessando um rio ou um estuário. Quando a maré entra ou sai da foz do rio, a água passa através de túneis aberto na barragem. As turbinas, colocadas nesses túneis, movimentam-se consoante as idas e vindas das marés. Refira-se que, ao largo de Viana do Castelo, existe uma barragem que aproveita a energia das marés.

No entanto, saliente-se que a implementação de ambas as centrais é bastante complicada. No caso do aproveitamento da energia das ondas, é necessário escolher locais onde estas sejam continuamente altas, o que significa que a central de suportar condições adversas e muito rigorosas. No caso das marés, as barragens também têm de ser bastante resistentes. Além de que, ocuparão uma área maior do que no caso das ondas, o que tem implicações ambientais associadas, por exemplo, à renovação dos leitos dos rios.

Fontes de Energia Não renovaveis

As fontes de energia não renováveis são aquelas que se encontram na natureza em quantidades limitadas e se extinguem com a sua utilização. Uma vez esgotadas, as reservas não podem ser regeneradas. Consideram-se fontes de energia não renováveis os combustíveis fósseis (carvão, petróleo bruto e gás natural) e o urânio, que é a matéria-prima necessária para obter a energia resultante dos processos de fissão ou fusão nuclear. Todas estas fontes de energia têm reservas finitas, uma vez que é necessário muito tempo para as repor, e a sua distribuição geográfica não é homogénea, ao contrário das fontes de energia renováveis, originadas graças ao fluxo contínuo de energia proveniente da natureza.

Geralmente, as fontes de energia não renováveis são denominadas fontes de energia convencionais, uma vez que o sistema energético actual assenta na utilização dos combustíveis fósseis. São também consideradas energias sujas, já que sua utilização é causa directa de importantes danos para o meio ambiente e para a sociedade: destruição de ecossistemas, danos em bosques e aquíferos, doenças, redução da produtividade agrícola, corrosão de edificações, monumentos e infra-estruturas, deterioração da camada de ozono ou chuva ácida. Sem esquecer os efeitos indirectos como os acidentes em sondagens petrolíferas e minas de carvão ou a contaminação por derramamentos químicos ou de combustível.

Actualmente, um dos problemas ambientais mais graves, resultante de um sistema energético que privilegia o uso de fontes de energia não renováveis é o denominado efeito de estufa. As instalações que utilizam combustíveis fósseis não produzem apenas energia, mas também grandes quantidades de vapor de água e de dióxido de carbono (CO2), gás que é um dos principais responsáveis pelo efeito de estufa do planeta. A par deste, são ainda emitidos para a atmosfera outros gases nocivos como os óxidos de azoto (NOx), de enxofre (SO2) e os hidrocarbonetos (HC). Estes gases, por sua vez, provocam uma série de modificações ambientais graves e cuja concentração na atmosfera causa a poluição das cidades, a formação de chuvas ácidas, de névoa (denominada smog fotoquímico), o aumento do efeito de estufa do planeta e concentrações elevadas de ozono troposférico.

O recurso à energia nuclear surgiu como uma solução possível face ao problema do efeito de estufa (não são emitidos gases poluentes para a atmosfera; contribui para a diversificação das fontes de energia, diminuindo a vulnerabilidade do país às oscilações de preço dos combustíveis fósseis; etc.) mas os riscos inerentes à produção de energia eléctrica recorrendo a esta fonte (perigo de explosão nuclear e de fugas radioactivas; produção de resíduos radioactivos; contaminação radioactiva; etc.), sem esquecer também o custo elevado de construção e manutenção das instalações, contribuem significativamente para que o uso desta fonte de energia continue a ser encarada, por muitos, como um risco desaconselhável.

Outro problema que resulta de um sistema energético baseado na utilização de combustíveis fósseis é a dependência económica dos países não produtores das matérias-primas. Em alternativa, as energias renováveis são geralmente consumidas no local onde são geradas, isto é, são fontes de energia autóctones. Desta forma, é possível diminuir a dependência dos fornecimentos externos e contribuir ainda para o equilíbrio interterritorial e para a criação de postos de trabalho em zonas mais deficitárias. Neste sentido, estima-se que as energias renováveis são responsáveis pela criação de cinco vezes mais postos de trabalho do que as convencionais, que geram muito reduzidas oportunidade de emprego, atendendo ao seu volume de negócio.

O rápido crescimento observado para o consumo energético, com todos os problemas inerentes ao actual modelo energético baseado nas energias não renováveis, fazem com que seja imprescindível propor um novo modelo baseado na eficiência e na poupança energéticas e na implementação das energias renováveis. É importante ter em conta que os impactos ambientais, resultantes do modelo vigente, têm um grande custo socio-económico para a sociedade. Em virtude de um modelo energético insustentável, o homem está sujeito às consequências económicas que dai resultam, bem como, aos impactos negativos da deterioração do meio ambiente.

Carvão

O carvão é uma rocha orgânica com propriedades combustíveis, constituída maioritariamente por carbono. A exploração de jazidas de carvão é feita em mais de 50 países, o que demonstra a sua abundância. Esta situação contribui, em grande parte, para que este combustível seja também o mais barato.

Inicialmente, o carvão era utilizado em todos os processos industriais e, ao nível doméstico, em fornos, fogões, etc. Foi, inclusive o primeiro combustível fóssil a ser utilizado para a produção de energia eléctrica nas centrais térmicas. Refira-se que, em 1950, o carvão cobria 60% das necessidades energéticas mundiais, mas actualmente esta percentagem sofreu uma redução significativa. Nos dias de hoje, devido ao petróleo e seus derivados, deixou de ser utilizado na indústria, com excepção da metalúrgica, e do sector doméstico. Estima-se que, com o actual ritmo de consumo, as reservas disponíveis durem para os próximos 120 anos.

O principal problema da utilização do carvão prende-se com os poluentes resultantes da sua combustão. De facto, a sua queima, conduz à formação de cinzas, dióxido de carbono, dióxidos de enxofre e óxidos de azoto, em maiores quantidades do que os produzidos na combustão dos restantes combustíveis fósseis.

Petróleo

O petróleo é um óleo mineral, de cor escura e cheiro forte, constituído basicamente por hidrocarbonetos. A refinação do petróleo bruto (ou crude) consiste na sua separação em diversos componentes e permite obter os mais variados combustíveis e matérias-primas.

As primeiras fracções da refinação (isto é, os primeiros produtos obtidos) são os gases butano e o propano, que são separados e comercializados individualmente. No entanto, podem também ser misturados com o etano constituindo, assim, os gases de petróleo liquefeitos (GPL).

Um dos principais objectivos das refinarias é obter a maior quantidade possível de gasolina. Esta é a fracção mais utilizada do petróleo e, também, a mais rentável, tanto para a indústria de refinação como para o Estado. Saliente-se que, todos os transportes, a nível mundial, dependem da gasolina, do jet fuel (usado pelos aviões) e do gasóleo. Por esta razão, as refinarias têm vindo a desenvolver, cada vez mais, os processos de transformação das fracções mais pesadas do petróleo bruto em gasolina e gasóleo.

Estima-se que, com o actual ritmo de consumo, as reservas planetárias de petróleo se esgotem nos próximos 30 ou 40 anos.

Trata-se de um combustível muito nocivo para o ambiente em todas as fases do consumo:

• durante a extracção, devido à possibilidade de derrame no local da prospecção;
• durante o transporte, o perigo advém da falta de fiabilidade dos meios envolvidos, bem como, da utilização de infra-estruturas obsoletas;
• na refinação, o perigo de contaminação através dos resíduos das refinarias é uma realidade e
• no momento da combustão, devido à emissão para a atmosfera de gases com efeito de estufa.

Gás Natural

O gás natural é um combustível fóssil com origem muito semelhante à do petróleo bruto, ou seja, formou-se durante milhões de anos a partir dos sedimentos de animais e plantas. Tal como o petróleo, encontra-se em jazidas subterrâneas, de onde é extraído. A principal diferença prende-se com a possibilidade de ser usado tal como é extraído na origem, sem necessidade de refinação.

Actualmente, Portugal recebe o gás natural proveniente da Argélia através de gasoduto. Junto às zonas de consumo, urbano e/ou industrial, o gás natural passa dos gasodutos para as redes de distribuição, que são instaladas, regra geral, por baixo dos passeios ou das bermas das estradas, e através das quais chega a casa dos consumidores.

Constituído por pequenas moléculas apenas com carbono e hidrogénio, o gás natural apresenta uma combustão mais limpa do que qualquer outro derivado do petróleo. Acresce também, que no que respeita à emissão de gases com efeito de estufa (dióxido de carbono, dióxido de enxofre e óxidos de azoto), a combustão do gás natural apenas origina dióxido de carbono e uma quantidade de óxidos de azoto muito inferior à que resulta da combustão da gasolina ou do fuelóleo.

Energia Nuclear

A energia nuclear é produzida através das reacções de fissão ou fusão dos átomos, durante as quais são libertadas grandes quantidades de energia que podem ser utilizadas para produzir energia eléctrica. A fissão nuclear utiliza o urânio, um mineral presente na Terra em quantidades finitas, como combustível e consiste na partição de um núcleo pesado em dois núcleos de massa aproximadamente igual.

Ainda que a quantidade de energia produzida através da fissão nuclear seja significativa, este processo apresenta problemas de difícil resolução:

• perigo de explosão nuclear e de fugas radioactivas;
• produção de resíduos radioactivos;
• contaminação radioactiva e
• poluição térmica.

Em alternativa, a energia nuclear pode também ser produzida através do processo de fusão nuclear, que consiste na união de dois núcleos leves para formar outro mais pesado e com menor conteúdo energético, através do qual se libertam também grandes quantidades de energia. Este processo envolve átomos leves, como os de deutério, tritio ou hidrogénio, que são substâncias muito abundantes na natureza.

De referir, que o impacto ambiental resultante do processo de fusão é muito menor, quando comparado com o da energia nuclear produzida por fissão. Actualmente, esta fonte de energia encontra-se ainda numa fase experimental, já que a tecnologia ainda não conseguiu criar reactores de fusão devido às altas temperaturas necessárias para levar a cabo o processo.

Enquanto não se conseguir encontrar uma forma segura de utilizar a energia nuclear e de proceder ao tratamento eficiente e durável dos resíduos resultantes desta actividade, esta continuará a ser encarada como um rico desaconselhável. Em Portugal, não existem centrais nucleares. No entanto, consumimos electricidade que provém delas. Ainda que as nossas centrais tenham capacidade para produzir energia eléctrica suficiente para suprir as necessidades actuais, a realidade é que, em alguns momentos ocorrem picos de consumo e é preciso importar energia. A Espanha é a nossa fornecedora de energia eléctrica nessas alturas. Como este país utiliza a energia nuclear, é fácil constatar como esta entra em Portugal.

Energias Químicas

Energias Químicas é a energia potencial das ligações químicas entre os atomós . Sua liberação é percebida, por exemplo, numa combustão.
A energia potencial química (dos alimentos) é quando nós comemos e não usamos a energia, ou seja, ela está armazenada (não está em uso). A energia química (dos alimentos) é a energia que está em uso, sendo uma parte transformada e a outra sendo liberada para a natureza em forma de calor.
A variação de energia em reações químicas sendo endoenergéticas e exoenergéticas ou seja vindo de dentro ou de fora (respectivamente, absorvem ou libertam energia) está relacionada com a ruptura e formação destas ligações químicas entre os átomos das moléculas.
A título de exemplo, tome-se o caso da combustão de hidrogênio com oxigênio. Pelos devidos cálculos, pode-se concluir que esta reação liberta 235 kj por mol de água formada. Rever os procedimentos abaixo.
kJ mol-1 (mil jaule por cada mol de particulas/atómos/moleculas - neste caso falamos em mol de molécula
A ruptura da ligação simples de uma molécula de hidrogênio (H-H em H2) consome 436 kJ mol-1.
H-H E= 436 kJ mol-1
A ruptura da ligação dupla de uma molécula de oxigênio (O=O em O2) consome 499 kJ mol-1.
O=O E= 499 kJ mol-1
A formação das duas ligações simples numa molécula de água (H-O em H2O) liberta 2*460 kJ mol-1.
H-O E= 460 kJ mol-1
(a energia de dissociação de HO-H e H-O é diferente, pelo que este valor é a média de ambos)
Tomando a equação química com as devidas estequiometrias:
H2 + 1/2O2 --> H2O
Pode-se concluir (subtraindo a energia libertada e somando a energia consumida ou absorvida) que a variação energética é:
( 436 +499/2 -2*460 ) kJ mol-1 =

= - 235 kJ mol-1
ou seja, o sistema liberta 235 kJ por cada mol de água formada.

CONCLUSÃO

Preservar o ambiente: Um objetivo que depende de todos

O homem é o ser vivo que mais interfere com o meio que o rodeia, adaptando-o às suas necessidades, e assenta a sua economia na gestão dos recursos energéticos. O aproveitamento que o homem faz da energia comporta um impacto significativo no meio que o rodeia. A construção de um pequeno açude ou de uma grande represa; de um moinho de vento ou de um parque eólico; implica sempre uma transformação do meio e um significativo impacto ambiental.

O actual modelo energético, baseado na queima de combustíveis fósseis e na energia nuclear, é insustentável. Este sistema baseado nas energias não renováveis acarreta uma série de problemas de difícil resolução: a contaminação ambiental; a dependência do exterior por parte dos países não produtores de energias fósseis; o esgotar, num período relativamente curto, das reservas mundiais de petróleo, carvão e gás natural, ou ainda a produção de resíduos radioactivos e a possibilidade de acidentes nucleares.

A sociedade actual utiliza a energia como se não existissem limites. Neste sentido, um dos maiores problemas ambientais que o planeta enfrenta são as alterações climáticas. O primeiro passo dado pela comunidade internacional consistiu em assumir um compromisso de redução das emissões de gases com efeito de estufa através da rectificação do Protocolo de Quioto.

Mas apesar da sua importância, o cumprimento do Protocolo de Quioto não é obviamente a solução que porá fim a todos os problemas: refira-se que ¾ das emissões de CO₂, enviadas para a atmosfera, são devidas à queima de combustíveis fósseis. Assim, uma alternativa ao modelo actual consiste em promover o uso das energias renováveis e, obviamente, pressupõe que se abandonem hábitos de consumo incorrectos, privilegiando a eficiência energética e a utilização racional da energia.

Os nossos hábitos diários, no que se refere ao consumo da energia, reflectem-se directa ou indirectamente no meio que nos rodeia (esgotar os recursos; incrementar a produção de resíduos, etc.). É importante que tenhamos consciência deste facto e que urgentemente adquiramos hábitos mais amigos do ambiente.

Conselhos Úteis






1 KWh de energia economizado (na nossa casa, no trabalho, etc.) corresponde a 1 kWh (ou mais) de uma fonte de energia que não é consumida de forma desnecessária, e que pode ser aproveitado para outros fins. Por outras palavras, o uso racional e consciente da energia é, também ele, uma nova fonte de energia.

O mais importante é pensar em formas de fazer uma utilização inteligente dos recursos energéticos que estão à nossa disposição. Ou seja, não se pretende que os consumidores reduzam o seu nível de conforto, mas que o mantenham evitando ao máximo os desperdícios. Desta forma, estarão a poupar dinheiro e a proteger o ambiente.

Numa tentativa de alterar o cenário actual, no que se refere ao consumo de energia, apresentam-se de seguida alguns conselhos úteis, que nos permitirão reduzir significativamente esse consumo e consequentemente a conta de energia eléctrica, sem que para tal seja necessário reduzir o conforto:

• Eficiência energética em casa
• Eficiência energética no trabalho
• Eficiência energética nos transportes
• Vai comprar casa?

FONTES DE PESQUISA

• http://www.suapesquisa.com/cienciastecnologia/fontes_energia.htm

• http://www.mundoeducacao.com.br/geografia/fontes-energia-1.htm

• http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/meio-ambiente-fontes-alternativas-de-energia/index.php

• http://pt.wikipedia.org/wiki/Fontes_de_energia

• http://www.brasilescola.com/geografia/fontes-energia.htm