Energias Sustentveis

  • View
    218

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Energias sustentáveis - teste

Text of Energias Sustentveis

  • Faculdade de Cincias Exatas e de Tecnologia FAET - Curso de Arquitetura Professora Arquiteta Dra. Eliete de Pinho Araujo eliete.araujo@uniceub.br

    Reitor: Getlio Lopes Diretor da FATECS: Jos Pereira da Luz Filho Coordenador: Jos Galbinski Curso: Arquitetura e Urbanismo Disciplina: Instalaes Professora: Dra. Eliete de Pinho Araujo

    Apostila de Energias Alternativas

    2004

  • FATECS - Curso de Arquitetura e Urbanismo Professora Arquiteta Dra. Eliete de Pinho Araujo eliete.araujo@uniceub.br

    2

    ndice Pgina

    1. O Problema da Energia 02 2. Eficincia 03

    2.1. Na Iluminao 03 2.2. No Transporte 03

    3. A Transmisso de Energia 04 4. Fontes Alternativas de Energia 04

    4.1. Energia Elica 04 4.1.1. Histrico 04 4.1.2. O Uso da energia Elica no Mundo 05 4.1.3. A Energia Elica no Brasil 06 4.1.4. O Vento e a Energia Elica 10 4.1.5. Converso de Energia Elica 12 4.1.6. Moinhos de Vento 12 4.1.7. Tipos de Turbinas Elicas 13 4.1.8. A Energia Elica no Mundo Curiosidades 14 4.1.9. A Fora do Vento 14 4.1.10. Vantagens da Energia Elica 15 4.1.11. Desvantagens da Energia Elica 15 4.1.12. Curiosidades 16 4.1.13. Concluses 16

    4.2. Energia Solar 17 4.2.1. Sol: A Fonte Inesgotvel de Energia 17 4.2.2. Solar Trmica: Usando energia Solar para Aquecer Lquidos 18 4.2.3. O Efeito Solar Fotovoltaico: A Energia Gerada pala Luz do Sol 18 4.2.4. Solar Passiva: O Aquecimento de Ambientes pelo Design Consciente de

    suas Construes 18 4.2.5. O Sol Transformado em Eletricidade 19 4.2.6. Luz para os Trpicos 23 4.2.7. O Calor do Sol 24 4.2.8. Vantagens da Energia Solar 26 4.2.9. Como obter a Energia Solar 27 4.2.10. Funcionamento da Energia Solar 28 4.2.11. Aquecimento de gua e Ambientes 30 4.2.12. Aquecimento Ativo 31 4.2.13. Casa Solar Eficiente 32

    4.3. Energia de Biomassa 37 4.3.1. Histrico do Biogs 37 4.3.2. O que o Biogs 37 4.3.3. Como se forma o Biogs 37 4.3.4. Fatores que influenciam a produo de Biogs 38 4.3.5. Caractersticas e Curiosidades sobre o Biogs 38 4.3.6. Biodigestor 38 4.3.7. Localizao do Biodigestor 39 4.3.8. Biodigestor em Sistema Contnuo 39 4.3.9. Biodigestor em Sistema Descontnuo 40 4.3.10. Exemplo de Sistema Descontnuo 40 4.3.11. Vantagens do Biogs 41 4.3.12. Utilizao do Biogs 42

    5. Bibliografia 43

  • FATECS - Curso de Arquitetura e Urbanismo Professora Arquiteta Dra. Eliete de Pinho Araujo eliete.araujo@uniceub.br

    3

    Esta matria se dedica a falar sobre os diversos tipos de produo de energia, com o objetivo de mostrar que importante investir em pesquisas para se conseguir energia cada vez mais barata, eficiente e com menos impacto ao meio ambiente.

    1. O Problema da Energia

    Com base em estimativas razoveis, a populao mundial atingir 10 bilhes de pessoas em meados do sculo XXI.

    Em 1990, o consumo de energia primria por habitante e por ano era de 2.2x1011 Joule ou 5.1 tep (toneladas de equivalente em petrleo: 4.4x1010 J = 12000 KWh) nos pases industrializados, e dez vezes menos nos pases em vias de desenvolvimento. De acordo com os cenrios escolhidos para a procura energtica, o consumo de energia primria mundial poder atingir duas a trs vezes o consumo atual.

    Grupo de Pases Por Habitante (tep/ano) Procura Global (tep/ano)

    1988 2050 1988 2050

    normal baixa normal baixa Comunidade Europia 5.2 5.2 2.6 4.0 4.6 2.3 Pases do Leste 4.4 4.4 2.2 1.9 2.1 1.1 Pases em Desenvolvimento 0.5 1.5 1.0 2.0 13.8 9.2 Mundo (Total) 1.5 2.0 1.2 7.9 20.5 12.6

    Este o crescimento estimado da procura energtica mundial (de acordo com dois tipos de cenrios: procura normal ou baixa).

    As fontes de energia capazes de corresponder de forma substancial a esta procura so: os combustveis fsseis, principalmente o carvo, pois as reservas de petrleo e de gs

    sero fortemente reduzidas no futuro; a energia nuclear: fisso e fuso; as energias renovveis: hidrulica, solar, elica, das ondas, das mars, geotrmica,

    biomassa, etc.

  • FATECS - Curso de Arquitetura e Urbanismo Professora Arquiteta Dra. Eliete de Pinho Araujo eliete.araujo@uniceub.br

    4

    Mesmo se a frao das necessidades energticas que possa ser coberta pelas energias renovveis aumentar como se prev, os peritos esto de acordo que elas no podero satisfazer, no entanto, a totalidade das necessidades mundiais.

    Torna-se necessrio desenvolver novas opes energticas, otimizadas em termos de segurana, de impacto sobre o meio ambiente e de economia.

    2. Eficincia

    O consumo de energia e formas de utiliz-la eficientemente:

    2.1. Na Iluminao

    O consumo de eletricidade na iluminao vai crescer imensamente at 2020. At l, provvel que 40% do nmero total de lmpadas em uma casa mdia devero ser fluorescentes compactas. Um aumento de 16% em relao a agora. Estudos feitos na Inglaterra mostram que se toda casa de l substituir uma lmpada incandescente de 100 W por uma fluorescente compacta de 20W, o total de energia economizada dever ser equivalente a energia produzida pela estao de energia "Sizewell B" (uma usina de l).

    No Brasil, 23% do consumo de energia eltrica do setor residencial (casas), sendo 34% usada em lmpadas incandescentes. Elas so umas das que gastam mais energia dentro de uma casa, ganhado da geladeira, com 33%, e do chuveiro, com 23% do consumo. Isso mostra o quanto se pode economizar se todas as lmpadas incandescentes forem trocadas por lmpadas fluorescentes compactas.

    Casas e prdios inteligentes, que controlam o uso do ar condicionado e possuem sensores de presena para poderem ligar ou desligar suas luzes, tambm ajudam a economizar energia.

    2.2. No Transporte

    A frota de veculos do mundo d um salto a cada dcada. Assim, carros com injeo eletrnica e que consomem menos so muito importantes para racionar o uso de combustvel como o petrleo, alm de emitir menos poluentes na queima de combustvel.

    No Brasil, a maior parte da poluio nas cidades causada pelo veculos. Sendo assim, um investimento para se conseguir carros menos poluentes imprescindvel para que tenhamos uma maior qualidade de vida.

  • FATECS - Curso de Arquitetura e Urbanismo Professora Arquiteta Dra. Eliete de Pinho Araujo eliete.araujo@uniceub.br

    5

    Carros movidos a eletricidade talvez faam parte do futuro de nosso transporte, mas at l, preciso racionar o mximo possvel a utilizao de petrleo fazendo carros cada vez mais eficientes.

    3. A Transmisso de Energia

    O que passa desapercebido para a maioria das pessoas que muita energia desperdiada na sua transmisso, pois como os fios condutores so muito longos, eles consomem parte dessa energia em forma de calor.

    O que est sendo pesquisado hoje em dia para acabar com esse problema a tecnologia dos supercondutores que, se substiturem os fios de hoje, acabariam com esse desperdcio devido s suas caractersticas de resistividade nula. Porm, no existe nada em prtica, pois ainda no foi conseguido um material que conseguisse a supercondutividade temperatura ambiente.

    4. Fontes Alternativas de Energia

    As energias alternativas so aquelas surgidas como solues para diminuir o impacto ambiental e para contornar o uso de matria-prima que normalmente no renovvel, no caso da energia convencional, como o carvo e petrleo.

    Existem algumas delas que j alcanaram grandes avanos e esto bastante difundidas. A energia elica e a energia solar vm tomando o lugar antes ocupado pela energia eltrica convencional. Essas energias tornam-se vantajosas, pois so grtis, precisando apenas de um investimento inicial.

    4.1. Energia Elica

    4.1.1. Histrico

    Abordagem geral sobre energia elica e suas caractersticas no Brasil e no mundo: Uma das primeiras formas de energia conhecida, o vento j era empregado para mover barcos vela de pano em 3.50 a.C.. Em terra os primeiros moinhos de vento talvez tenham aparecidos na Prsia por volta de 700 d.C. As ps giravam horizontalmente e eram conectadas diretamente a pedras de moenda que trituravam gros. A fora do vento tambm era usada para irrigar terras ridas e drenar alagados, e ainda como fonte alternativa de energia para gerar eletricidade.

  • FATECS - Curso de Arquitetura e Urbanismo Professora Arquiteta Dra. Eliete de Pinho Araujo eliete.araujo@uniceub.br

    6

    O homem vive num oceano de energia. Ao redor dele a natureza trabalha constantemente, expandindo energia em to inesgotveis quantidades que dela o homem pode aproveitar apenas uma frao. As quedas de gua poderiam proporcionar fora hidroeltrica suficiente para suprir 80% da energia total consumida pelo homem, embora ele use apenas 1 ou 2% dela. Se os ventos fossem dominados, eles poderiam produzir duas vezes mais eletricidade do que a fora da gua o faz agora.

    A atmosfera da Terra age como uma gigantesca mquina trmica.

    4.1.2. O Uso da Energia Elica no Mundo

    A energia elica diferente do Brasil j era utilizada a um bom tempo. Tendo em vista suas potencialidades, diversas pesquisas e tcnicas vinham sendo utilizadas a tempo, tornando-a, assim, uma alternativa energtica.

    O pas que lidera na produo de energia elica no mundo a Alemanha que possui uma produo de cerca de 8.000 megawatts (quase um tero do total mundial), e sua implementao composta de bastante tecnologia.

    Em segundo lugar vm os Estados Unidos com 4.150 megawatts, que lanaram a indstria moderna de energia elica na Califrnia, durante a dcada de 80.

    Na dcada de 90, especialmente na sua