REVISÃO CONCEITOS.

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

6 EMERGIA DA TERRA

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

8 Tabela 3.1 – Orçamento anual de Emergia Solar da Geobiosfera
TOTAL 3,84 E24 7,39E4 0,52 E20 Marés 3 8,06 E24 1,20E4 6,72 E20 Geotermia 2 3,93 E24 1 Sol Empower (sej/ano) Transformidade (sej/J) Fluxo de energia (J/ano) Recurso Item Tabela 3.1 – Orçamento anual de Emergia Solar da Geobiosfera EMPOWER (sej/ano) = Fluxo (J/ano) x Transformidade (sej/J) Fonte: Odum, 2001

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

10 Figura - Rede de transformação da energia

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

12 Tabela 3.2 – Transformidades solar do fluxo de energia global
Item Recurso Empower (sej/ano) Fluxo de energia (J/ano) Transformidade (sej/J) 1 Fluxo Global 15,83 E24 2 Vento 6,3 E21 2.509 3 Chuva (energia física) 9,0 E20 17.589 4 Potencial químico da Chuva 5,2 E20 30.442 5 Rios (energia fisica) 3,4 E20 46.559 6 Ondas absorvidas na praia 3,1 E20 51.065 7 Ciclos sedimentares 2,7 E20 58.630 8 Rios (concentração química da chuva) 1,9 E20 83.316 TRANSFORMIDADE (sej/ano) = 15,83 E24 (sej/ano) / Fluxo de energia (J/ano) 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 ↑Tempo de ciclagem = ↑ Emergia = ↑ trabalho ambiental
Tabela 3.6 – Emergia de alguns estoques globais (Capital Natural) – Possíveis ordens de magnitude Item Ciclo ( anos) Emergia armazenada(sej) Valor Em$ (1992) Infraestrutura civil 100 9,44E26 6,30E14 Águas, glaciares e solo 200 1,89E27 1,26E15 Ecossistemas terrestres 500 4,70E27 3,10E15 Cultura e tecnologia 1E4 9,44E28 6,30E16 Atmosfera 1E6 9,44E30 6,30E18 Oceanos 1E7 1,89E32 1,25E20 Informação genética 1E9 2,80E34 1,86E22 ↑Tempo de ciclagem = ↑ Emergia = ↑ trabalho ambiental

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

17 Geo termia Marés Atmosfera & Oceano Área de Terra
ciclagem chuva Atmosfera & Oceano Área de Terra vento SOL sol Os fluxos são co-produtos 7 20 75 50 Evitar contabilidade dobrada, utilizar somente o fluxo de MAIOR valor Os fluxos de Emergia para a área local são diferentes e NÃO são independentes. Figura 3.7 – Determinação do fluxo de Emergia da geobiosfera para área local.