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Prof. Wanderley Aula 01:Introdução. Introdução Energia Solar Energia Eólica Energia das Ondas Energia das Mares Energia Hídrica Biomassa Biogás Biocombustíveis.

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1 Prof. Wanderley Aula 01:Introdução

2 Introdução Energia Solar Energia Eólica Energia das Ondas Energia das Mares Energia Hídrica Biomassa Biogás Biocombustíveis (Biodiesel e Etanol) Células de Hidrogênio Energia Geotérmica Piezoeletricidade

3 Nestas situações associa-se energia à saúde ou à actividade. Hoje estou cheia de energia. Ninguém me ganha!! Não me sinto bem! Estou sem energia… Vou dormir para recuperar energia para amanhã!

4 Diariamente, ouvimos ou lemos frases como: É necessário resolver o problema energético. É necessário resolver o problema energético. A água é uma energia limpa. Estes cereais dão muita energia. O carvão é uma energia suja. Em frases como estas, a palavra energia é utilizada como sinónimo de fonte de energia.

5 As fontes de energia podem ser classificadas como: Fontes de energia primárias – quando ocorrem livremente na Natureza. Ex.: Sol, água, vento, gás natural, petróleo bruto Fontes de energia secundárias – quando são obtidas a partir de outras. Ex.: electricidade, gasolina, petróleo.

6 As fontes de energia primárias podem ser: Fontes de energia renováveis - aquelas que se renovam continuamente na Natureza, sendo, por isso, inesgotáveis; Fontes de energia não renováveis - aquelas cujas reservas se esgotam, pois o seu processo de formação é muito lento comparado com o ritmo de consumo feito pelo ser humano.

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8 Definição: Diz-se que uma fonte de energia é renovável quando não é possível estabelecer um fim temporal para a sua utilização. Estão em constante renovação, podendo ser continuamente utilizadas.

9 Podem ser consideradas inesgotáveis à escala humana; O seu impacto ambiental é menor do que o provocado pelas fontes de energia com origem nos combustíveis fósseis; Permitem a criação de novos postos de emprego (investimentos em zonas desfavorecidas); Permitem a redução das emissões de CO2; Conferem autonomia energética a uma nação; Conduzem a investigação em novas tecnologias que melhoram a eficiência energética.

10 Energia eólica, solar, etc. - Custos elevados de investimentos e infra-estrutura apropriadas; Energia eólica - Impactos visuais negativos ao meio ambiente; Energia eólica – Provoca poluição sonora; Energia de biomassa – o método de combustão da biomassa não é limpo; Energia Hidrelétrica – causa erosão e mudanças no ecossistema local; Energia solar – custos iniciais muito elevados; Energia das ondas – bastante dispendiosa.

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12 As fontes de energia estão ligadas ao tipo de economia: quanto mais industrializada ela for, maior será o uso de energia.

13 IDH versus Consumo de Eletricidade per Capita Anual

14 Exemplos de energias renováveis

15 A energia solar incidente sobre a superfície terrestre é cerca de10 mil vezes o consumo energético mundial.

16 A energia libertada pelo Sol pode ser captada de diversas maneiras :

17 A energia elétrica produzida pelo Sol em painéis fotovoltaicos

18 Energia fotovoltaica Conversão direta da luz em eletricidade; A célula fotovoltaica, feita de material semicondutor, é a unidade fundamental do processo de conversão; A diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor é produzida pela absorção da luz; Regiões Norte e Nordeste.

19 Aquecimen to da água através de painéis solares

20 é a energia que provém do vento Tem sido aproveitada desde a antiguidade para: - mover os barcos impulsionados por velas - fazer funcionar a engrenagem de moinhos.

21 Embarcações marítimas usam o poder dos ventos a mais de 5500 anos. De 200 AC até o século VII os primeiros moinhos de ventos eram usados para moer o milho e a cana de açúcar. No século XII os ingleses começaram a utilizar os moinhos para a geração de energia e já no século XIV os holandeses utilizaram os moinhos para drenar águas de suas terras. No século XIX a Dinamarca foi o primeiro pais a utilizar os moinhos para gerar carga para bombas. De 1900 – 1973 apenas Dinamarca e USA desenvolviam moinhos de vento para produção de energia.

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25 A energia eólica é utilizada para mover aerogeradores Que são grandes turbinas colocadas em lugares de muito vento. Essas turbinas têm a forma de um catavento ou um moinho É uma energia renovável e limpa

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28 provém do aproveitamento das ondas oceânicas. É uma energia "limpa", isto é, sem quaisquer custos para o ambiente.

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30 Traduz-se pelas variações periódicas do nível do mar associadas às correntes. A energia correspondente pode ser captada sob duas formas: o Energia potencial – pelas variações do nível do mar; o Energia cinética – pelas correntes marítimas.

31 o Ocorre através da construção de diques e reservatórios. o Quando a maré sobe, a água enche o reservatório passando através da turbina produzindo energia elétrica. o Quando a maré desce, o reservatório é esvaziado, a água sai do reservatório passando novamente pela turbina (em sentido contrário), produzindo novamente energia elétrica.

32 o explora a energia cinética associada às massas de água movidas pelas correntes marítimas. o Eólica submarina apresenta os mesmos princípios de funcionamento da geração eólica, porém utiliza-se água em vez de vento.

33 As centrais hidroeléctricas são a aplicação mais usada na transformação da água em energia eléctrica.

34 É produzida por meio do aproveitamento do potencial hidráulico existente num rio, utilizando desníveis naturais ou artificiais através da construção de barragens em rios com altos volumes de água. Representam 18% da produção de energia elétrica no mundo e cerca de 95% da produção de energia elétrica brasileira. Itaipu,Ilha solteira, Furnas, etc.

35 Impactos inundação de áreas agricultáveis; Alteração/perda da vegetação e da fauna terrestres e do rio Interferência na migração dos peixes; Interferências no transporte de sedimentos; Perdas de heranças históricas e culturais, alterações em atividades econômicas e usos tradicionais da terra; Problemas de saúde pública devido à deterioração ambiental; Problemas geofísicos; Perda da biodiversidade, terrestre e aquática; Efeitos sociais por realocação.

36 A madeira e restos orgânicos, podem ser utilizados directamente por queima (a lenha serve para aquecimento) transformação em combustível, por fermentação (por exemplo o girassol pode ser transformado e posteriormente usado como combustível líquido)

37 Quantidade de matéria orgânica, a qual pode ser transformada em gases ou líquidos, que por sua vez, podem ser transformados em energia.

38 Resíduos Florestais (SP e PR) Resíduos do setor sucroalcooleiro(SP e AL) Óleo de Palma(Dendê)(PA e BA) Cascas de arroz(RS e MT) Castanha de Caju(CE e PI) Casca do cocô-da-baia (PA e BA)

39 Fonte de energia renovável Dióxido de carbono e gás metano Pode ser obtido de forma natural ou artificial

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41 Gerado a partir da decomposição da matéria orgânica. cozinhar, aquecer e gerar energia elétrica.

42 Substituição do GLP e do Gás natural; Pode ser utilizado para geração de energia elétrica, térmica ou mecânica Queima mais limpa; Investimentos muito elevados; Necessidade de reconversão dos fogões após o esgotamento do gás do aterro;

43 Biodiesel Etanol Hidrogênio Combustíveis que provem de matéria-prima renovável

44 Energia alternativa aos combustíveis derivados do petróleo; Pode ser usado em qualquer motor a diesel; Fabricado a partir de fontes renováveis como o girassol, a soja, etc; Diminuição da poluição atmosférica (Redução de 78% das emissões de dióxido de carbono e 98% de enxofre); Cada vez mais o preço da gasolina, diesel e derivados de petróleo tendem a subir, devido a aumento do consumo e diminuição das reservas.

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46 Promove o desenvolvimento da agricultura nas zonas rurais mais desfavorecidas. Pode ser utilizada em motores diesel, em mistura com o gasóleo ou puro. Também pode ser utilizado como geração de energia elétrica.

47 Capacidade de produção limitada pois depende das áreas agrícolas disponíveis e portanto só poderá substituir, parcialmente, o gasóleo. O preço do biodiesel é ainda elevado, mas as novas tecnologias poderão permitir a redução dos custos de sua produção. Muitos obstáculos falta de regulamentação e preços atuais do diesel derivado do petróleo. Atualmente já existem veículos que utilizam o biodiesel.

48 É um tipo de álcool criado a partir de matérias-primas de biomassa, como milho, açúcar e até mesmo materiais celulósicos, tais como lascas de madeira. Este álcool pode ser usado como combustível limpo. O Brasil usa a cana de açúcar na produção do combustível etanol - em países de clima temperado (como o EUA), utiliza-se o milho. O Brasil é o segundo maior produtor de etanol do mundo e o maior exportador mundial. Carros Flex: automóveis que podem rodar com 100% de etanol ou qualquer outra combinação de etanol e gasolina.

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50 A obtenção de energia a partir do elemento químico é baseada no conceito de células de combustível, em que a energia química é transformada em energia elétrica e térmica. A célula de combustível converte os elementos químicos hidrogênio e oxigênio em água (resíduo) e gera eletricidade enquanto faz isso. Os veículos contam com 3 alternativas para gerar eletricidade a partir do hidrogênio: - combustíveis fósseis (gasolina e gás natural); - provenientes da biomassa (etanol e metanol); - e o próprio hidrogênio na forma gasosa ou líquida.

51 Um carro com célula a combustível e abastecido com hidrogênio praticamente não vaza óleo, não emite ruído e poluentes, além de ser entre duas e três vezes mais eficiente que um carro com motor a combustão. Prós: Não polui. O resíduo descartado pelo escapamento é apenas água Contras: O armazenamento. É um gás muito leve e precisa ser comprimido a pressões elevadas, o que consome energia. Outra preocupação é com a geração de hidrogênio, a tecnologia dos veículos e a rede de distribuição, ambas muito caras.

52 O interior da Terra é muito mais quente que a superfície. Esta diferença de temperaturas pode ser aproveitada para a transformação em outros tipos de energia.

53 Definição Energia geotérmica, também conhecida como geotermal, é aquela gerada através do calor proveniente do interior da Terra. Considerada uma fonte renovável e limpa, pois gera baixos índices de poluição no meio ambiente. Pode ser obtida através das rochas secas quentes, rochas úmidas quentes e vapor quente. O calor da terra pode ser aproveitado para usos diretos, como o aquecimento de edifícios e estufas ou para a produção de eletricidade em centrais geotérmicas.

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55 Esquema de Central Geotérmica

56 Vantagens Energia Limpa – Não necessita da queima de combustíveis para geração. Não prejudica a terra – Menor relação Área/Megawatt; não há cabos de minas, túneis, covas abertas, pilhas de lixo ou derramamentos de óleo. Consumo mais econômico – Energia captada é gratuita. Desvantagens Alto custo de inicial de instalação Alto custo de manutenção dos canos Poluição sonora Risco contaminação da água nas proximidades

57 Descoberta pelos irmãos Pierre e Jacques Currie, na França, em 1880, a piezoeletricidade é uma fonte de energia limpa e renovável ainda pouco explorada.


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