Ambiente & Energia Estatísticas Energéticas Valentim M B Nunes Unidade Departamental de Engenharias Instituto Politécnico de Tomar, Setembro, 2014.

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1 Ambiente & Energia Estatísticas Energéticas Valentim M B Nunes Unidade Departamental de Engenharias Instituto Politécnico de Tomar, Setembro, 2014

2 Energia Central Termoeléctrica do Pego A Energia é um recurso vital em qualquer sociedade moderna: tal como a comida a energia tem de ser armazenada e transportada do tempo e lugar onde está disponível para onde vai ser usada. Os combustíveis fósseis e nucleares, que armazenam energia na forma química ou nuclear são a forma mais comum de armazenar e transportar energia. Sala das máquinas: caldeira, turbinas, condensador Torres de refrigeração Linhas de transmissão (alta voltagem)

3 Energia renovável Barragem do Castelo de Bode As fontes de energia renovável são de várias formas: turbinas eólicas, energia das ondas, energia solar e sistemas hídricos ou mini hídricos (barragens) são alguns exemplos. Água armazenada Casa das máquinas Linhas de transmissão (alta voltagem)

4 3 unidades ou grupos de produção, com potência unitária nominal de 392 MW. A tecnologia de ciclo combinado permite alcançar nesta central um rendimento de conversão energética superior a 57.5 % e compara muito favoravelmente com os 36% de uma central a carvão como a de Sines ou Pego. A Central Termoeléctrica do Ribatejo: Estas unidades modernas são bastante complexas, e são projectadas para alcançar máxima eficiência térmica. Mas a combustão de combustíveis fósseis dá origem poluentes sólidos e gasosos, como CO x, SO x, NO x, vapores metálicos, cinzas, etc.. Para remover estes poluentes são necessários equipamentos caros como “scrubbers”, precipitadores electrostáticos, etc, que encarecem o preço da electricidade.

5 Barragem da Aguieira

6 Nuclear sim ou não? As centrais nucleares utilizam um ciclo a vapor para produzir energia mecânica, mas o vapor para alimentar a turbina é gerado por transferência de calor de um fluido quente que passa através do reactor nuclear, ou contacta directamente com o combustível do reactor. A principal desvantagem de uma central nuclear, que não emite poluentes para o ar, é a dificuldade em assegurar que a imensa radioactividade gerada nunca escapa por acidente. Central nuclear de Almaraz

7 Ao longo do tempo….. Sociedades agrícolas: Energia Solar 1 as Civilizações: Energia hidráulica Crescimento da Europa: Canais/Barragens/Moinhos (energia eólica) Modernidade: Energia química/mecânica Revolução Industrial: Carvão/vapor Século XX : electricidade, petróleo, nuclear Século XXI: Fusão termonuclear controlada?

8 Fontes de Energia à escala global 1 Q = 1x10 15 Btu = 1.055x10 18 J = 2.9307x10 11 kWh

9 Consumo global de electricidade A electricidade é uma forma de energia secundária, gerada a partir de fontes primárias (fósseis, nuclear, hidroeléctrica, geotérmica e outras fontes renováveis)

10 Energia Final

11 Fornecimento global de energia

12 Reservas fósseis mundiais CombustívelReservas (Q) Consumo (Q/y) - 1995 Crescimento de consumo / ao ano Tempo de vida/anos Tempo de vida c/ crescimento Carvão24000930.8%258140 Petróleo92801411.1%6650 Gás6966782.5%9050 * Por explorar estão as imensas reservas de hidratos de metano no fundo dos oceanos, mas os quais ainda não existe tecnologia.

13 Consumo e produção de energia: visão geral

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19 Potência Instalada

20 Comparação Internacional

21 Consumo de energia em Portugal: transportes, industria e sector domestico

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23 O protocolo de Kyoto e a factura energética

24 Combustíveis fosseis e fontes de energias não - renováveis: petróleo – carvão – gás natural vs renováveis

25 Evolução do Preço: combustíveis

26 Estrutura de preços - 2011

27 Estrutura de preços - 2014

28 Renováveis O total de energia eléctrica produzida é corrigido com o Índice de Produtibilidade Hidroeléctrica (IPH) para efeitos de comparação com meta estabelecida na Directiva 2001/77/CE

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30 Problema 1. As reservas mundiais de carvão são estimadas em 24000 Q. Qual o valor total em kJ? Qual será o tempo de vida destas reservas à taxa de consumo actual de 93 Q/ano e se o consumo aumentar r = 0.5, 0.8 ou 1% ao ano? O tempo de vida pode ser calculado através de onde r é a taxa de crescimento do consumo, Q T são as reservas totais e Q 0 é o consumo actual.

31 Problema 2. O quadro abaixo mostra a situação da produção de energia eléctrica a partir de fontes renováveis até 2013. i) a partir dos dados estime a produção em 2020 a partir das várias fontes; ii) Calcule a % de produção de cada umas das fontes e para cada ano e trace o cenário de evolução em Portugal.

32 Bibliografia/webgrafia Fay, J., Golomb, D.S., Energy and the Environment, Oxford University Press and Open University, Oxford, UK, 2004 http://www.minerva.uevora.pt/odimeteosol/energias.htm http://www.dgge.pt