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REVISÃO CONCEITOS. Tabela 1. Exemplos de conversões energéticas.

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1 REVISÃO CONCEITOS

2 Tabela 1. Exemplos de conversões energéticas

3 Exergia – energia potencial para realizar trabalho, degradada no processo (J, cal) Energia útil – exergia usada para aumentar produção ou eficiência do processo Potência – energia útil por unidade de tempo (J.s -1, W) Emergia – exergia requerida direta ou indiretamente para fazer produto ou serviço (emJ, emcal) Empower (empotência) – emergia por unidade de tempo (emJ.s -1 ) Transformidade – emergia por unidade de exergia de um produto ou serviço (emJ/J)

4 1° Lei – Energia não é criada nem destruída 2° Lei – Energia é constantemente depreciada em qualquer processo de transformação, aumentando a entropia do sistema 3° Lei – à medida que o calor aproxima-se de zero, a temperatura aproxima-se do zero absoluto, entropia do estado é zero 4° Lei proposta– Princípio da máxima empotência – a configuração de sistemas que maximiza a empotência prevalece em processos auto-organizados (Lotka) 5° Lei proposta– Hierarquia das transformidades – fluxo energético universal está organizado em hierarquia de transformações energéticas (Odum)

5 ODUM, 1996 Capítulo 3 EMERGIA DA TERRA 1.Apresentar fontes de energia para planeta Terra 2. Hierarquia do fluxo energético nos diferentes sistemas no planeta 3.Memórias de cálculo da emergia 4.Evitar contabilidade dupla para análises restritas

6 EMERGIA DA TERRA

7 Em sol + Em marés + Em calor terra = Em geop oceano (39,3E24)*1sej+(0,52E20)*Trt+(6,72E20)*Trh=(2,14E20)*Trt Em sol + Em marés = Em calor terra gerado na superfície (39,3E24)*1sej+(0,52E20)*Trt = (6,49E20)*Trh Combinando 1 e 2: Trh = 1,20E4 sej/J Trt = 7,39E4 sej/J Fonte: Odum, 2001

8 15,83 E24TOTAL 3,84 E247,39E40,52 E20Marés3 8,06 E241,20E46,72 E20Geotermia2 3,93 E241 Sol1 Empower (sej/ano) Transformidade (sej/J) Fluxo de energia (J/ano) RecursoItem Tabela 3.1 – Orçamento anual de Emergia Solar da Geobiosfera EMPOWER (sej/ano) = Fluxo (J/ano) x Transformidade (sej/J ) Fonte: Odum, 2001

9 3,93 8,06 3,84 15,83 E24 sej/ano Figura 3.2 – Emergia utilizada pela atmosfera, oceano e ciclos da terra Odum, 2001

10 Figura - Rede de transformação da energia

11 Tabela - Contribuições emergéticas anuais para processos globais Adaptado de Odum, 2001

12 ItemRecurso Empower (sej/ano) Fluxo de energia (J/ano) Transformidade (sej/J) 1Fluxo Global15,83 E24 1 2Vento 6,3 E Chuva (energia física) 9,0 E Potencial químico da Chuva5,2 E Rios (energia fisica)3,4 E Ondas absorvidas na praia3,1 E Ciclos sedimentares2,7 E Rios (concentração química da chuva) 1,9 E TRANSFORMIDADE (sej/ano) = 15,83 E24 (sej/ano) / Fluxo de energia (J/ano) Tabela 3.2 – Transformidades solar do fluxo de energia global EMPOWER (sej/ano) = Fluxo de energia (J/ano) X Transformidade (sej/J)

13 Figura 3.4 – Transformidade solar em função do ciclo de vida

14 Figura 3.5 – Massa versus meia-vida de diferentes sistemas Fonte: Veizer, 1988

15 Tabela 3.6 – Emergia de alguns estoques globais (Capital Natural) – Possíveis ordens de magnitude Item Ciclo ( anos) Emergia armazenada (sej) Valor Em$ (1992) Infraestrutura civil1009,44E266,30E14 Águas, glaciares e solo2001,89E271,26E15 Ecossistemas terrestres5004,70E273,10E15 Cultura e tecnologia1E49,44E286,30E16 Atmosfera1E69,44E306,30E18 Oceanos1E71,89E321,25E20 Informação genética1E92,80E341,86E22 ↑Tempo de ciclagem = ↑ Emergia = ↑ trabalho ambiental

16 Ciclos Biogeoquímicos Sol Atmosfera Oceano Geotermia Para o resto da Biosfera Crosta Terrestre Fluxo de Emergia é dividido – Determinação da transformidade solar onde o fluxo de emergia é dividido em diversos processos paralelos de produção Figura 3.6

17 Atmosfera & Oceano Área de Terra SOL Geo termia Marés vento chuva ciclagem sol Os fluxos de Emergia para a área local são diferentes e NÃO são independentes. Evitar contabilidade dobrada, utilizar somente MAIOR somente o fluxo de MAIOR valor Os fluxos são co-produtos Figura 3.7 – Figura 3.7 – Determinação do fluxo de Emergia da geobiosfera para área local.


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