Ambiente & Energia

Estatísticas EnergéticasValentim M B Nunes

Unidade Departamental de Engenharias

Instituto Politécnico de Tomar, Setembro, 2014

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)

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)

3 unidades ou grupos deprodução, com potênciaunitária nominal de 392 MW.A tecnologia de ciclocombinado permite alcançarnesta central um rendimentode conversão energéticasuperior a 57.5 % e comparamuito favoravelmente com os36% de uma central a carvãocomo 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 COx, SOx, NOx, vapores metálicos, cinzas, etc.. Para remover estes poluentes são necessários equipamentos caros como “scrubbers”, precipitadores electrostáticos, etc, que encarecem o preço da electricidade.

Barragem da Aguieira

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

Ao longo do tempo…..

Sociedades agrícolas: Energia Solar

1as 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?

Fontes de Energia à escala global

1 Q = 1x1015 Btu = 1.055x1018 J = 2.9307x1011 kWh

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

Energia Final

Fornecimento global de energia

Reservas fósseis mundiais

Combustível Reservas (Q)

Consumo (Q/y) - 1995

Crescimento de consumo / ao ano

Tempo de vida/anos

Tempo de vida c/ crescimento

Carvão 24000 93 0.8% 258 140

Petróleo 9280 141 1.1% 66 50

Gás 6966 78 2.5% 90 50

* Por explorar estão as imensas reservas de hidratos de metano no fundo dos oceanos, mas os quais ainda não existe tecnologia.

Consumo e produção de energia: visão geral

Potência Instalada

Comparação Internacional

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

O protocolo de Kyoto e a factura energética

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

Evolução do Preço: combustíveis

Estrutura de preços - 2011

Estrutura de preços - 2014

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

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, QT são as

reservas totais e Q0 é o consumo actual.

1ln

0

1

QQrrT T

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.

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