FONTES DE ENERGIA

Prof. Rafael Tabelini

A HISTÓRIA

• O homem desde a antiguidade, até os nossos dias tem procurado novas fontes de energia para realizar suas tarefas diárias.• No começo, usava-se apenas a força de animais

para transportar mercadorias ou arar a terra. • Os progressos técnicos foram avançando e novas

fontes de energia foram sendo descobertas, tornando o trabalho humano mais eficiente

A evolução

• A substituição das ferramentas pelas máquinas, da energia humana pela energia motriz e do modo de produção doméstico pelo sistema fabril constituiu a Revolução Industrial; • revolução, em função do enorme impacto sobre a

estrutura da sociedade, num processo de transformação acompanhado por notável evolução tecnológica

• Carvão vegetal

• O Brasil é o maior produtor de carvão vegetal do mundo. Infelizmente, no país, essa atividade tem como principais características o uso de trabalho escravo e a poluição do ar gerada pela fumaça dos fornos usados para fabricar o produto.

As primeiras fontes de energia

Carvão mineral

A formação do carvão mineral teve início no Período Carbonífero, na era Paleozóica, quando imensas florestas de ambientes que apresentavam decomposição sem oxigênio (anaeróbicos) - como pântanos, deltas e estuários de rios e alguns lagos, principalmente no que hoje corresponde ao hemisfério norte -, foram soterradas em camadas horizontais (por isso as reservas de carvão são, geralmente, veios horizontais de grande extensão).

Tipos de carvão mineral

O carvão mineral, dependendo do tempo decorrido do processo de fossilização, pode ser:

• - turfa .....................60% de carbono. - linhito ...................70% de carbono. - hulha .................... 80 a 85% de carbono. - antracito ................90% de carbono

Atualmente, a principal aplicação do carvão mineral no mundo é a geração de energia elétrica por meio de usinas termelétricas.

Em segundo lugar vem a aplicação industrial para ageração de calor (energia térmica) necessário aos processos de produção, tais como secagem de produtos, cerâmicas e fabricação de vidros.

FIGURA 8.1 Reservas mundiais de carvão mineral - situação em 2002 (milhões de toneladas)

FIGURA 8.2 Consumo mundial de carvão mineral em 2002 (milhões de tEP)

No Brasil, as principais reservas de carvão mineral estão localizadas no Sul do País, notadamente no Estado do Rio Grande do Sul, que detém mais de 90% das reservas nacionais.

No final de 2002, as reservas nacionais de carvão giravam em torno de 12 bilhões de toneladas, o que corresponde a mais de 50% das reservas sul-americanas e a 1,2% das reservas mundiais.

No Estado de Santa Catarina é realizada a maior produção de carvão, com destaque para o vale do rio Tubarão, nessa jazida o minério é totalmente aproveitado pelas indústrias siderúrgicas, geralmente localizadas na região Sudeste.

PETRÓLEO :O OURO NEGRO

ORIGEM

• Admite-se que sua origem está ligada à decomposição de microorganismos (protozoários,celenterados e outros) causada pela pouca oxigenação e pela ação de bactérias.

• Estes seres decompostos foram, ao longo de milhões de anos, se acumulando no fundo dos mares e dos lagos, sendo pressionados pelos movimentos da crosta terrestre e transformaram-se na substância oleosa que é o petróleo, acumulado nas BACIAS SEDIMENTARES.

Estes seres decompostos foram, ao longo de milhões de anos, se acumulando no fundo dos mares e dos lagos, sendo pressionados pelos movimentos da crosta terrestre e transformaram-se na substância oleosa que é o petróleo.Ao contrário do que se pensa, o petróleo não permanece na rocha que foi gerado - a rocha matriz - mas desloca-se até encontrar um terreno apropriado para se concentrar. Estes terrenos são denominados bacias sedimentares, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. O petróleo aloja-se ali, ocupando os poros rochosos como forma "lagos". Ele acumula-se, formando jazidas. Ali são encontrados o gás natural, na parte mais alta, e petróleo e água nas mais baixas.

HISTÓRICO

• CONHECIDO DESDE A ANTIGUIDADE, OS EGÍPCIOS USAVAM O ÓLEO PARA RECOBRIR RUAS, ACENDER TOCHAS E SEUS COMPONENTES ERAM USADAS NO PROCESSO DE MUMIFICAÇÃO.• EXTRAÇÃO SÓ ACONTECEU POR VOLTA DE 1850 NA

PENSILVÂNIA, NOS EUA.

NO BRASIL

A primeira sondagem profunda foi realizada entre 1892 e 1896, Estado de São Paulo.

Nacionalização das riquezas do nosso subsolo, pelo Governo e a criação do Conselho Nacional do Petróleo, em 1938.

Estabelecimento do monopólio estatal, durante o Governo do Presidente Getúlio Vargas que, a 3 de outubro de 1953, promulgou a Lei 2004, criando a Petrobras.

Produção no Brasil

• O Brasil conseguiu em 21 de abril de 2006 passar a ser atendido em 100 % por reservas próprias, principalmente de sua Bacia de Campos, e começar a tornar-se exportador líquido.

Em 2007, a Petrobras, anunciou o Campo de Tupi no meio de uma gigantesca província petrolífera em toda a camada de Pré-Sal, com 800 km de extensão e 200 km de largura, em 160 mil km2, e que vai do Espírito Santo a Santa Catarina.

LUGAR ESTADO BARRIS DIA

1º Rio de Janeiro

1,2 milhão

2º Rio Grande do Norte

81,5 mil

3º Bahia 45,0 mil

4º Amazonas 42,5 mil

5º Espírito Santo

40,7 mil

6º Sergipe * 40,0 mil

PRINCIPAIS ESTADOS PRODUTORES DE PETRÓLEO

 BARRIS DIAMÊS DE JUNHO DE 2004

Afinal, o que é a "pré-sal"?

Pré-sal é uma camada de rochas porosas localizada entre 5 e 6 mil metros abaixo do leito submarino, aproximadamente a 400 km da costa.

A camada tem esse nome por se encontrar depois da camada de sal que a recobre.

No interior da camada o petróleo e o gás ficam armazenados nos poros das rochas, sob altíssima pressão

Gás O gás natural (GN) é a terceira fonte mais consumida entre os países latinoamericanos, atrás da produção hídrica e do petróleo.

Com o desenvolvimento da região, a tendência será o aumento dessa demanda.

Atualmente o GN participa de 54% do consumo na Argentina, 36% da Venezuela, 14% do Chile e 9% do Brasil

Atualmente são cinco os principais produtores latinoamericanos – Venezuela, Bolívia, Argentina, Brasil e Peru –, sendo Argentina, Venezuela e Brasil os maiores consumidores

•Desde setembro de 2003, conta-se com a descoberta de gás natural na Bacia de Santos, já chamada de "Bolívia do Litoral Paulista”.

•O gás do pré-sal

As fontes renováveis

• Hidroeletricidade• Biocombustíveis • Eólica• Solar•Marés

Matriz energética brasileira

• O país possui 403 usinas em operação e 25 em construção, além de mais de 3.500 unidades registradas no Sistema de Informação do Potencial Hidrelétrico Brasileiro (instrumento desenvolvido pela divisão de Recursos Hídricos e Inventário da Eletrobrás), em fases diversas de avaliação ou planejamento.

• A primeira exploração de energia hidráulica no Brasil realizou-se em 1889, quando foi instalada a usina Marmelos no rio Paraibuna, em Minas Gerais.

• O grupo Light, primeiro grande grupo estrangeiro a se constituir no país, instalou em 1911 no rio Tietê, em São Paulo, a Usina Hidrelétrica Parnaíba, e foi responsável pelo projeto e instalação de grande parte das usinas hidrelétricas do país na fase inicial do setor

• Com a promulgação do Código de Águas, em 1934, consagrou-se o regime das autorizações e concessões para os aproveitamentos hidrelétricos e foram incorporadas ao patrimônio da União todas as fontes de energia hidráulica situadas em águas públicas de uso comum e dominiais. Pelo Código, as empresas estrangeiras não mais podiam ser concessionárias, mas estavam resguardados os direitos daquelas já instaladas no país.

A primeira empresa de eletricidade do governo federal foi a Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (Chesf), instituída por decreto-lei de 1945, que marcou o início de uma reorganização do setor, caracterizada pela divisão entre a geração e a distribuição de energia e pela tendência à instalação de centrais de grande porte.

Na década de 1950, as empresas brasileiras passaram a participar da construção dos grandes empreendimentos hidrelétricos no país.

• Criada em 1961 para atuar como holding do setor elétrico, a Eletrobrás e suas quatro empresas regionais (Chesf, Furnas, Eletrosul e Eletronorte) foram incluídas no Programa Nacional de Desestatização, regulado pela Lei 9.491/97.

• O órgão regulador do setor elétrico no Brasil é a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), autarquia vinculada ao Ministério das Minas e Energia criada pela Lei 9.427/96.

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Lista das 10 maiores hidrelétricas do Brasil

• Usina Hidrelétrica de Itaipu - Rio Paraná, 14.000 MW - Paraná• Usina Hidrelétrica de Belo Monte - Rio Xingu,

11.233 MW - Pará (aprovado)• Usina Hidrelétrica São Luiz do Tapajós -

Rio Tapajós, 8.381 MW - Pará (projetada)• Usina Hidrelétrica de Tucuruí - Rio Tocantins, 8.370

MW - Pará• Usina Hidrelétrica de Jirau - Rio Madeira, 3.450

MW - Rondônia (licitada)

• Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira - Rio Paraná, 3.444 MW - São Paulo e Mato Grosso do Sul• Usina Hidrelétrica de Xingó - Rio São Francisco, 3.162

MW - Alagoas e Sergipe• Usina Hidrelétrica Santo Antônio - Rio Madeira,

3.150 MW - Rondônia (licitada)• Usina Hidrelétrica Paulo Afonso IV -

Rio São Francisco, 2.462 MW - Bahia• Usina Hidrelétrica Jatobá - Rio Tapajós, 2.338 MW -

Pará (projetada

Hidroelétrica

Hidroelétricas

Vantagens Muito barato após a represa

ser construída Investimentos dos governos. Ex. o oeste dos EUA investiu

pesadamente na construção de represas. No Brasil o investimento do governo também é considerável.

• Desvantagens • Fonte muito limitada pois depende da

elevação da água • Muitas represas disponíveis existem

atualmente (não muito como uma fonte futura, dependendo do país)

• O colapso da represa conduz geralmente à perda de vidas

• As represas afetam os peixes (por exemplo as corridas dos salmões, entre outros, até a foz do rio)

• Os danos ambientais para as áreas inundadas (acima da represa) e rio abaixo

Eólica

Vantagens

• O vento é grátis, se disponível 

• Boa fonte para suprir a demanda de bombeamento periódico de água  nas fazendas, como já visto em vários países no início do século.

• Desvantagem

• Necessita 3x a quantidade de geração instalada para atingir à demanda 

• Limitado a poucas áreas . 

• O equipamento é caro de se  manter 

• Necessita de armazenamento de energia de alto custo (por exemplo baterias) 

• Altamente dependente do clima - o vento pode danificá-lo durante fortes ventanias ou não girar durante dias, conforme a estação do ano. 

• Pode afetar pássaros e colocá-los em perigo

Energia nuclear

Vantagens:

- não contribui para o efeito de estufa (principal);

- não polui o ar com gases de enxofre, nitrogénio, particulados, etc.;

- não utiliza grandes áreas de terreno: a central requer pequenos espaços para sua instalação;

- não depende da sazonalidade climática (nem das chuvas, nem dos ventos);

- pouco ou quase nenhum impacto sobre a biosfera;

_grande disponibilidade de combustível;

- é a fonte mais concentrada de geração de energia

- a quantidade de resíduos radioativos gerados é extremamente pequena e compacta;

- a tecnologia do processo é bastante conhecida;

- o risco de transporte do combustível é significativamente menor quando comparado ao gás e ao óleo das termoelétricas;

- não necessita de armazenamento da energia produzida em baterias;

Desvantagens:

- necessidade de armazenar o resíduo nuclear em locais isolados e protegidos*;

- necessidade de isolar a central após o seu encerramento;

- é mais cara quando comparada às demais fontes de energia;

- os resíduos produzidos emitem radiatividade durante muitos anos;

- dificuldades no armazenamento dos resíduos, principalmente em questões de localização e segurança;

- pode interferir com ecossistemas;

- grande risco de acidente na central nuclear.

Energia nuclear no Brasil

• Década de 60- 1ª usina comprada dos EUA, instalada em Angra dos Reis no R.J-operação em 1985• Década de 70- acordo com a Alemanha para a

transferência de tecnologia nuclear e a construção de Angra II (operação em 2000) e III , (em processo de conclusão)-• Projeto de construção de sete novas usinas

nucleares visando à produção de combustíveis e reatores de pequeno porte

Solar

Solar 

A luz solar é grátis, quando disponível  Limitado às áreas ensolaradas do mundo (muita demanda quando está pouco disponível, por exemplo no aquecimento solar) 

Requer materiais especiais para espelhos/painéis que pode afetar o meio ambiente 

A tecnologia atual requer quantidades grandes de terra para quantidades pequenas de geração da energia 

Biocombustíveis

Vantagens

• Possibilita o fechamento do ciclo do carbono (CO2), contribuindo para a estabilização da concentração desse gás na atmosfera (isso contribui para frear o aquecimento global);

• - No caso específico do Brasil, há grande área para cultivo de plantas que podem ser usadas para a produção de biocombustíveis;

• - Geração de emprego e renda no campo (isso evita o inchaço das cidades);

• - Menor investimento financeiro em pesquisas (as pesquisas de prospecção de petróleo são muito dispendiosas);

• - O biodiesel substitui bem o óleo diesel sem necessidade de ajustes no motor;

• - Redução do lixo no planeta (pode ser usado para produção de biocombustível);

• - Manuseio e armazenamento mais seguros que os combustíveis fósseis.

Desvantagens• Consome grande quantidade de energia para a produção;

• Aumento do consumo de água (para irrigação das culturas);

• Redução da biodiversidade;

• As culturas consomem muitos fertilizantes nitrogenados, com liberação de óxidos de nitrogênio, que também são gases estufa;

• - Devastação de áreas florestais (grandes consumidoras de CO2) para plantio das culturas envolvidas na produção dos biocombustíveis;

• - Possibilidade de redução da produção de alimentos em detrimento do aumento da produção de biocombustíveis, o que pode contribuir para aumento da fome no mundo e o encarecimento dos alimentos;

• - Contaminação de lençóis freáticos por nitritos e nitratos, provenientes de fertilizantes. A ingestão desses produtos causa problemas respiratórios, devido à produção de meta-hemoglobina (hemoglobina oxidada);

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