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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
ENERGIA SUSTENTÁVEL – NOVA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
POR: CRISTIANE DE ARAUJO DOMINGUES
ORIENTADOR FRANCISCO CARRERA
NITERÓI 2010
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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
ENERGIA SUSTENTÁVEL – NOVA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Apresentação de Monografia ao Instituto A Vez do Mestre – Universidade Candido Mendes como
requisito para obtenção do grau de especialista em Gestão Ambiental.
Por Cristiane de Araujo Domingues.
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AGRADECIMENTOS
... a DEUS, aos meus Pais e aos meus Filhos por sempre estarem me apoiando no meu dia a dia,
e compreendendo os momentos difíceis ...
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DEDICATÓRIA
... dedico aos meus filhos Daniel Domingues e
Lívia Domingues.
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RESUMO
Este trabalho irá abordar sobre o que é energia, os tipos de energia renováveis e não renováveis.
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METODOLOGIA
Escolhi este tema por achar que este assunto é de grande relevância para o futuro, onde cada vez mais é necessário o uso de energia. Esta monografia foi desenvolvida com pesquisa feita em diferentes sites.
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SUMÁRIO
Introdução ....................................................................................................................... 8 Capitulo I ........................................................................................................................ 9 1- Energia ........................................................................................................................ 9 1.1- Formas de Energia ................................................................................................... 9 1.2- Eletricidade ............................................................................................................ 10 1.3- A história da Eletricidade ....................................................................................... 11 1.4- Geração de Eletricidade ......................................................................................... 16 1.5- Transporte de Energia Elétrica ............................................................................... 16 1.6- Meios de Produção ................................................................................................. 17 Capitulo II ...................................................................................................................... 18 2- Fontes de Energia ...................................................................................................... 18 2.1- Não Renováveis ...................................................................................................... 18 2.1.2- Energia Nuclear ................................................................................................... 19 2.1.3- Tipos de reações nucleares .................................................................................. 19 2.1.4- Carvão Mineral .................................................................................................... 19 2.1.5- Conseqüências do uso do carvão ......................................................................... 20 2.1.6- Tempo de formação ............................................................................................. 20 2.1.7- Gás Natural .......................................................................................................... 20 2.2- Energia Renovável ................................................................................................. 21 2.2.1- Energia Solar ....................................................................................................... 22 2.2.2- Tipos de Energia Solar ........................................................................................ 22 2.2.3- Vantagens e Desvantagens da energia solar ........................................................ 23 2.2.4- Energia hidroelétrica ........................................................................................... 24 2.2.5- Hidroelétrica de Itaipu ........................................................................................ 25 2.2.6- Energia Eólica ..................................................................................................... 26 2.2.7- Conversão em energia elétrica ............................................................................ 26 2.2.8- Energia Maremotriz ............................................................................................. 27 2.2.9- Energia das Ondas ............................................................................................... 28 2.2.10- Biocombustivel .................................................................................................. 29 2.2.11- Biomassa ........................................................................................................... 29 2.2.12- Biodiesel ............................................................................................................ 30 2.2.13- Bioetanol ........................................................................................................... 31 2.2.14- Energia Geotérmica ........................................................................................... 31 2.2.15- Energia Azul ...................................................................................................... 32 Capitulo III .................................................................................................................... 33 3- Soluções através do desenvolvimento sustentável .................................................... 33 3.1- Premiado Projeto de energia limpa do Brasil ......................................................... 35 Conclusão ...................................................................................................................... 37 Índice dos Anexos ......................................................................................................... 38 Anexos ........................................................................................................................... 39 Bibliografia .................................................................................................................... 41
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Introdução
O tema desta monografia é a energia.
O problema nos dias de hoje é que o uso da energia está cada vez maior, a cada
ano que passa o problema aumenta causando transtornos incomparáveis as indústrias,
empresas, comércios, hospitais, residências, enfim, todos nós somos atingidos de
alguma forma.
As empresas de energia já têm uma preocupação em estar conscientizando a
população sobre o assunto, fazendo visitas em casas e assim trocando de graça a fiação
elétrica, lâmpadas comuns por econômicas, e aproveitam para fazer sorteios de
geladeiras econômicas aos usuários de sua energia.
O tema sugerido é de fundamental relevância, pois estaremos vendo um pouco
sobre o que é energia, os tipos de energia limpa e seus benefícios, sabemos que esta é a
nova geração de energia e que essa pode ser uma porta para o meio ambiente começar a
respirar melhor.
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CAPITULO I
1- ENERGIA
Em geral, o conceito e uso da palavra energia se refere "ao potencial inato para
executar trabalho ou realizar uma ação". A palavra é usada em vários contextos
diferentes. O uso científico tem um significado bem definido e preciso enquanto muitos
outros não são tão específicos.
O termo energia também pode designar as reações de uma determinada condição
de trabalho, por exemplo o calor, trabalho mecânico (movimento) ou luz. Estes que
podem ser realizados por uma fonte inanimada (por exemplo motor, caldeira,
refrigerador, alto-falante, lâmpada, vento) ou por um organismo vivo (por exemplo os
músculos, energia biológica).
A etimologia da palavra tem origem no idioma grego, onde εργος (erfos) significa
"trabalho".
Qualquer coisa que esteja a trabalhar, a mover outro objeto, a aquecê-lo ou a fazê-
lo ser atravessado por uma corrente eléctrica - está a "gastar" energia (uma vez que
ocorre uma "transferência", pois nenhuma energia é perdida, e sim transformada ou
transferida a outro corpo). Portanto, qualquer coisa que esteja pronta a trabalhar possui
energia. Enquanto o trabalho é realizado, ocorre uma transferência de energia.
O conceito de Energia é um dos conceitos essenciais da Física. Nascido no século
XIX, pode ser encontrado em todas as disciplinas da Física (mecânica, termodinâmica,
eletromagnetismo, mecânica quântica, etc.) assim como em outras disciplinas,
particularmente na Química.
1.1- Formas de produção de energia
Apesar de não se restringir a isso, a energia pode ser entendida como a capacidade
de realizar trabalho como citei anteriormente. As sociedades humanas dependem cada
vez mais de um elevado consumo energético para sua subsistência. Para isso, foram
sendo desenvolvidos, ao longo da história, diversos processos de transformação,
transporte e armazenamento de energia. Na realidade, só existem duas modalidades de
energia: a potencial e a cinética. Mas elas se apresentam de várias formas: hidráulica,
nuclear, eólica, solar e geotérmica.
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1.2- Eletricidade
A eletricidade é um fenômeno físico originado por cargas elétricas estáticas, ou
em movimento, e por sua interação. Quando uma carga se encontra em repouso, produz
forças sobre outras situadas à sua volta. Se a carga se desloca, produz também campos
magnéticos. Há dois tipos de cargas elétricas : positivas e negativas. As cargas de nome
igual (mesmo sinal) se repelem e as de nomes distintos (sinais diferentes) se atraem.
Os átomos, em circunstâncias normais, contem elétrons, e, frequentemente, os que
estão mais afastados do núcleo se desprendem com muita facilidade. Em algumas
substâncias, como os metais, proliferam-se os elétrons livres. Dessa maneira, um corpo
fica carregado eletricamente graças à reordenação dos elétrons.
Um átomo normal tem quantidades iguais de carga elétrica positiva e negativa,
portanto é eletricamente neutro. A quantidade de carga elétrica transportada por todos
os elétrons do átomo, que, por convenção, é negativa, está equilibrada pela carga
positiva localizada no núcleo. Se um corpo contiver um excesso de elétrons, ficará
carregado negativamente. Ao contrário, com a ausência de elétrons, um corpo fica
carregado positivamente, devido ao fato de que há mais cargas elétricas positivas no
núcleo.
Eletricidade é a passagem de elétrons em um condutor. Bons condutores são, na
grande maioria, da família dos metais: ouro, prata e alumínio, assim como alguns novos
materiais, de propriedades físicas alteradas, que conduzem energia com perda mínima,
denominados supercondutores. Já, a porcelana, o plástico, o vidro e a borracha são bons
isolantes. Isolantes são materiais que não permitem o fluxo da eletricidade. A
eletricidade em sua manifestação natural mais imponente é o relâmpago.
1.3- A História da eletricidade
A história da electricidade tem início na Antiguidade, na Grécia Antiga. De
acordo com Tales de Mileto, ao se esfregar âmbar com pele de carneiro, observou-se
que pedaços de palha eram atraídos pelo âmbar.
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Antiguidade
Nas civilizações antigas, já eram conhecidas as propriedades eléctricas de alguns
materiais. A palavra electricidade deriva do vocábulo grego elektron (âmbar), como
consequência da propriedade que tem essa substância de atrair partículas de pó ao ser
atritada com fibras de lã. A parte do desenvolvimento no Ocidente, especula-se que
objectos encontrados no Iraque, datados de 250 a.C., seriam usados como uma forma de
bateria.
Electricidade e Magnetismo
Antigamente não era reconhecida a ligação entre electricidade e magnetismo.
Somente no século XIX desenvolveu-se uma relação entre os estudos desses
fenômenos.
O magnetismo na Antiguidade era conhecido através do mineral magnetita. Suas
propriedades e seu uso eram envolvidos por muito misticismo. Somente no século XVI,
através do cientista William Gilbert, foi desenvolvido um trabalho metódico (De
Magnete) sobre as propriedades do magnetismo. Este mesmo trabalho também foi a
primeira aplicação do método científico.
Século XVII
Em 1600, William Gilbert, o primeiro a estudar sistematicamente a eletricidade e
o magnetismo, publica De Magnete, onde explica que outros materiais, além do âmbar,
adquiriam, quando atritados, a propriedade de atrair outros corpos, e chamou a força
observada de elétrica. Atribuiu essa eletrificação à existência de um "fluido" que, depois
de removido de um corpo por fricção, deixava uma "emanação". Embora a linguagem
utilizada seja curiosa, as noções de Gilbert se aproximam dos conceitos modernos,
desde que a palavra fluido seja substituída por "carga" e emanação, por "campo
elétrico".
Em 1660, no estudo da eletrostática, Otto von Guericke, prefeito da cidade alemã
de Magdeburgo, inventa a primeira máquina chamada de Elektrisiermaschine. Era feita
de uma esfera de enxofre atravessada por uma barra presa a uma manivela, que quando
movimentada fazia a bola girar em alta velocidade. Guericke protegeu a mão com uma
luva, que ao ser encostada na bola eletrizou-a instantaneamente. A bola começou a
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atrair outras bolas de enxofre suspensas por fios que, após encostarem na bola maior,
começaram a atrair outros objetos menores. Otto conclui então que a eletricidade podia
passar de um corpo para o outro.
Em 1675, Robert Boyle observa que as forças elétricas podem atuar no vácuo.
Século XVIII
O cientista Luigi Aloisio Galvani realiza estudos em animais e, numa rã, constata
a presença do chamado "fluido de energia": revela-se neste momento a descrita
bioeletricidade. Em continuidade, o fisiologista detecta o fenômeno tendo como causa
reações químicas; então tenta a analogia para criar um desenvolvedor, mas seus próprios
conceitos tornam-se obstáculos intransponíveis. Porém, seu trabalho foi compartilhado e
suas idéias desdobradas, outorgando-lhe a condição de imprescindível na criação de
Alessandro Volta, a pilha voltaica (1800).
No século XVIII, o francês Charles François de Cisternay Du Fay comprova a
existência de dois tipos de força elétrica: uma de atração, já conhecida, e outra de
repulsão. Suas observações foram depois organizadas por Benjamin Franklin, que
atribuiu sinais - positivo e negativo - para distinguir os dois tipos de carga. Nessa época,
já haviam sido reconhecidas duas classes de materiais: isolantes e condutores.
Benjamin Franklin
Foi Benjamin Franklin quem demonstrou, pela primeira vez, que o relâmpago é
um fenômeno elétrico, através da sua famosa experiência com uma pipa (papagaio). Ao
empinar a pipa num dia de tempestade, Franklin consegue obter efeitos elétricos através
da linha e percebe então que o relâmpago resultava do desequilíbrio elétrico entre a
nuvem e o solo. A partir dessa experiência, ele produz o primeiro pára-raios. No final do
século XVIII, importantes descobertas no estudo das cargas estacionárias foram
conseguidas com os trabalhos de Joseph Priestley, Lord Henry Cavendish, Charles
Augustin de Coulomb e Siméon-Denis Poisson. Os caminhos estavam abertos e em
poucos anos os avanços dessa ciência foram espetaculares.
Em 1733, Du Fay publica a existência de dois tipos de eletricidade, o que mais
tarde seria identificado como "positivo" e "negativo". Ele também identifica a diferença
entre isolantes e condutores.
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Em 1750, Benjamin Franklin propõe o experimento de levantar uma pipa sob uma
tempestade, provocando uma descarga atmosférica.
Em 1752, a partir de suas observações sobre descargas atmosféricas, Franklin
inventa o pára-raios.
Michael Faraday
Henry Cavendish realiza diversas descobertas na eletricidade, mas não publica
seus resultados. Seus teoremas só seriam descobertos mais tarde, como por exemplo a
Lei de Ohm. As pesquisas sobre o poder dos materiais de conduzir energia estática,
iniciadas por Cavendish em 1775, foram aprofundadas na Alemanha pelo físico Georg
Simon Ohm. Publicada em 1827, a lei de Ohm relaciona as grandezas fundamentais da
eletricidade: tensão, corrente e resistência. James Clerk Maxwell encerra um ciclo da
história da eletricidade ao formular as equações que unificam a descrição dos
comportamentos elétrico e magnético da matéria.
Em 1800, o conde Alessandro Volta desenvolve a pilha voltaica, precursora das
baterias modernas. A pilha de Volta era capaz de produzir corrente contínua.
Em 1800, Volta inventa a pilha elétrica, ou bateria, logo transformada por outros
pesquisadores numa fonte de corrente elétrica de aplicação prática. Em 1820, o francês
André-Marie Ampère demonstra as relações entre correntes paralelas, e em 1831
Michael Faraday faz descobertas que levam ao desenvolvimento do dínamo, do motor
elétrico e do transformador.
Thomas Edison
O aproveitamento dos novos conhecimentos na indústria e na vida cotidiana
iniciou-se no fim do século XIX.
Em 1873, o cientista belga Zénobe Gramme demonstrou que a eletricidade podia
ser transmitida de um ponto a outro através de cabos condutores aéreos. Em 1879, o
americano Thomas Edison inventa a lâmpada incandescente e, dois anos depois,
constrói na cidade de Nova York a primeira central de energia elétrica com sistema de
distribuição. A eletricidade já tinha aplicação no campo das comunicações, com o
telégrafo e o telefone elétricos e, pouco a pouco, o saber teórico acumulado foi
introduzido nas fábricas e residências.
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O descobrimento do elétron por Joseph John Thomson, na década de 1890, pode
ser considerado o marco da passagem da ciência da eletricidade para a da eletrônica,
que proporcionou um avanço tecnológico ainda mais acelerado.
Século XIX
A seguir as principais descobertas sobre eletriciddade desse século:
1820 - Hans Christian Orsted observa que uma corrente elétrica causa uma
perturbação em uma bússola próxima, ilustrando a interação entre eletricidade e
magnetismo. André-Marie Ampère consegue desenvolver e explicar o fenômeno.
1827 - Georg Simon Ohm publica Die galvanische Kette mathematisch bearbeitet
(O Circuito Galvânico Investigado Matematicamente), trabalho no qual desenvolve a
teoria de circuitos, incluindo a sua Lei de Ohm.
1831 - Michael Faraday determina experimentalmente o fenômeno da indução
magnética entre duas bobinas, formulando o princípio do transformador. A indução
também é observada através do uso de um ímã permanente, obtendo-se desta forma o
princípio dos motores e geradores elétricos.
1864 - James Clerk Maxwell apresenta em A Treatise on Electricity and
Magnetism as quatro equações do eletromagnetismo, consolidando os experimentos de
Faraday. Tais equações prevêem a existência das ondas eletromagnéticas, e anuncia que
a própria luz é uma forma de eletromagnetismo.
1879 - Thomas Alva Edison inventa a primeira lâmpada elétrica comercialmente
viável.
Brasil - A eletricidade começa a ser utilizada no país, além da Europa e dos
Estados Unidos, logo após o invento do dínamo e da lâmpada elétrica. No mesmo ano,
D. Pedro II inaugura a iluminação da estrada de ferro.
1880 - Edison patenteia o sistema de distribuição elétrica.
1881 - Brasil - A primeira iluminação externa pública do país é inaugurada na
atual Praça da República, em São Paulo.
1882 - Edison implementa o primeiro sistema de distribuição elétrica, em corrente
contínua a 110 volts, em Manhattan.
1883 - Brasil - Entrou em operação a primeira usina hidrelétrica do país, instalada
na cidade de Diamantina, Minas Gerais. D. Pedro II inaugura, na cidade de Campos, o
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primeiro serviço público municipal de iluminação elétrica do Brasil e da América do
Sul.
1888 - Heinrich Hertz comprova a existência das ondas eletromagnéticas,
confirmando a teoria de Maxwell.
1890 (aproximadamente) - Ocorre uma disputa entre Nikola Tesla e Edison na
implementação dos sistemas de distribuição elétrica, a chamada Guerra das Correntes.
Finalmente vence Tesla, com a corrente alternada, essencialmente pelas características
dos transformadores em elevar a tensão, diminuindo as perdas na transmissão de
energia.
1892 - Tesla publica a base do sistema de corrente alternada. George
Westinghouse patrocina os projetos de Tesla.
1893 - Charles Proteus Steinmetz desenvolve uma formulação matemática para o
estudo de circuitos em corrente alternada.
1892 - Tesla realiza a primeira transmissão de rádio; porém, esta invenção é
creditada, embora sob controvérsias, a Guglielmo Marconi em 1904.
Século XX
A engenharia elétrica é consolidada como uma profissão reconhecida.
Ocorre um grande desenvolvimento no campo da eletrônica, basicamente com o
desenvolvimento da válvula, seguida pelos transistores e circuitos integrados.
Inicia-se desta forma a diferenciação entre engenharia elétrica de potência e
eletrônica, que por sua vez desenvolve os estudos de telecomunicações e a ciência da
computação.
A descoberta de materiais supercondutores causa grande impacto no estudo da
eletricidade, cujas inovações são gradualmente implementadas.
Energia elétrica é uma forma de energia baseada na geração de diferenças de
potencial elétrico entre dois pontos, que permitem estabelecer uma corrente elétrica
entre ambos. Mediante a transformação adequada é possível obter que tal energia
mostre-se em outras formas finais de uso direto, em forma de luz, movimento ou calor,
segundo os elementos da conservação da energia.
É uma das formas de energia que o homem mais utiliza na atualidade, graças a sua
facilidade de transporte, baixo índice de perda energética durante conversões.
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A energia elétrica é obtida principalmente através de termoelétricas, usinas
hidroelétricas, usinas eólicas e usinas termonucleares.
1.4- Geração de eletricidade
A geração de energia elétrica se leva a cabo mediante diferentes tecnologias. As
principais aproveitam um movimento rotatório para gerar corrente alternada em um
alternador. O movimento rotatório pode provir de uma fonte de energia mecânica direta,
como a corrente de uma queda d'água ou o vento, ou de um ciclo termodinâmico.
Em um ciclo termodinâmico se esquenta um fluido e se consegue com que realize
um circuito no qual move um motor ou uma turbina. O calor deste processo se obtém
mediante a queima de combustíveis fósseis, as reações nucleares ou outros processos,
como o calor proveniente do interior da Terra ou o calor do Sol.
A geração de energia elétrica é uma atividade humana básica já que está
diretamente relacionada com os requerimentos primários do homem. Todas as formas
de utilização das fontes de energia, tanto as convencionais como as denominadas
alternativas ou não convencionais, agridem em maior ou menor medida o nosso meio
ambiente.
1.5- Transporte de energia elétrica
É o segmento responsável pelo transporte de energia elétrica desde as unidades de
geração até os grandes centros de consumo. A atividade também pode ser dividida em
operação e expansão. Exemplos: Cabos e outros condutores. Que formam as linhas de
transmissão.
A rede de distribuição de energia elétrica é uma etapa do sistema de distribuição
elétrica que é responsabilidade das companhias distribuidoras de eletricidade.
A rede de distribuição propriamente dita, opera com tensões na classe de 15 KV
normalmente com 13800volts.
Esta rede cobre a superfície dos grandes centros de consumo (população, grandes
indústria, etc.) unindo as subestações com os transformadores de distribuição , sendo
este o ultimo estágio de redução de tensão , as tensões ao sair destes transformadores
trabalham com tensões de (127/220 ou 220/380).
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Os estabelecimentos grandes como: prédios, lojas e mercados consomem mais
eletricidade, e necessitam de transformadores mais fortes de 70kw, 100kw, 150kw e
também só para eles normalmente a tensão é distribuida em 380volts. Casas e
estabelecimentos menores tem um transformador para determinado bairro ou rua, sendo
que os transformadores são mais fracos normalmente com 30kw, 50kw, 70kw e a tensão
é distribuida em 220volts.
Todo o sistema de distribuição é protegido por fusíveis, em caso de curto a rede é
desligada.
1.6- Meios de produção
A eletricidade pode ser produzida em grandes quantidades a partir de diversas
fontes. Segue-se uma tabela que indica diversas origens e fontes de energia, o
equipamento utilizado para a produção, e alguns links adicionais relacionados.
Orige
m Fonte
Equipame
nto Veja também
calor
reação nuclear central
nuclear
energia nuclear, lixo
nuclear
nascentes
hidrotermais
central
geotérmica energia geotérmica
queima de
resíduos
incinerad
or
central de biomassa,
reciclagem
queima de
outros tipos de
combustível
central
termoelétrica carvão, efeito de estufa
luz sol célula
fotoelétrica
fotovoltaica, energia
solar, painel solar, painel
fotovoltaico
movimento vento
aerogerad
or
energia eólica, central
eólica
18
motor gerador energia mecânica, energia
cinética, movimento perpétuo
ondas do mar central
talassomotriz energia maremotriz
peso
maré central
talassomotriz
gravidade, energia
potencial gravítica, usina
maremotriz
água dos rios turbina
hidráulica
central hidroelétrica,
barragem, PCH ou mini-
hídrica
química
reações
químicas
célula
eletrolítica
pilha, Alessandro Volta,
oxidação/redução, química
física
CAPITULO II
2- FONTES DE ENERGIA
As fontes de energia podem ser divididas em dois grupos principais: permanentes
(renováveis) e temporários (não-renováveis). Em princípio, as fontes permanentes são
aquelas que têm origem solar. Ainda assim, o conceito de renovabilidade depende da
escala temporal que está a ser utilizado e os padrões de utilização dos recursos.
Assim, são considerados os combustíveis fósseis não-renováveis já que a taxa de
utilização é muito superior à taxa de formação do recurso propriamente dito.
2.1- Não-Renováveis
Os combustíveis fósseis são fontes não-renováveis de energia: não é possível
repor o que gastamos. Em algum momento vão acabar e podem ser necessários milhões
de anos de evolução semelhante para poder contar novamente com eles. São aqueles
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cujas reservas são limitadas e estão sendo devastadas com a utilização. As principais são
a energia nuclear e os combustíveis fósseis (petróleo, gás natural e carvão).
2.2- Energia Nuclear
Energia nuclear é a energia liberada numa reação nuclear, ou seja, em processos
de transformação de núcleos atômicos. Alguns isótopos de certos elementos apresentam
a capacidade de se transformar em outros isótopos ou elementos através de reações
nucleares, emitindo energia durante esse processo. Baseia-se no princípio da
equivalência de energia e massa. A tecnologia nuclear tem a finalidade de aproveitar a
energia nuclear, convertendo o calor emitido na reação em energia elétrica. Isso pode
acontecer controladamente em reator nuclear ou descontroladamente em bomba
atômica. Em outras aplicações aproveita-se da radiação ionizante emitida.
2.1.1- Tipos de reações nucleares A reação nuclear é a modificação da composição do núcleo atômico de um
elemento, podendo transformar-se em outro ou outros elementos. Esse processo ocorre
espontaneamente em alguns elementos. O caso mais interessante é a possibilidade de
provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de nêutrons ou outras
particulas.
Existem duas formas de reações nucleares: a fissão nuclear, onde o núcleo
atômico subdivide-se em duas ou mais partículas; e a fusão nuclear, na qual ao menos
dois núcleos atômicos se unem para formar um novo núcleo.
2.2- Carvão Mineral
O carvão mineral é um combustível fóssil natural extraído do solo por processos
de mineração. É um mineral de cor preta ou marrom prontamente combustível. É
composto primeiramente por átomos de carbono e magnésio sob a forma de betumes.
Dos diversos combustíveis produzidos e conservados pela natureza sob a forma
fossilizada, acredita-se ser o carvão mineral o mais abundante.
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2.2.1- Conseqüências do uso do carvão
Quando o carvão mineral é queimado para ser transformado em energia, a
libertação de dióxido de carbono causa poluição na atmosfera, agravando o aquecimento
global. Na década de 50, a poluição atmosférica devido ao uso do carvão causou
elevado número de mortes e deixou milhares de doentes em Londres, durante "o grande
nevoeiro de 1952". Libera poluentes como dióxido de carbono e óxidos de nitrogênio;
contribui para a chuva ácida.
2.2.2- Tempo de formação
O carvão, por ser formado com o calor e a pressão por resíduos de densas florestas
que cobriram a Terra há milhões de anos, leva em média 60 mil anos para ser formado.
2.2.3- Gás natural
O gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos leves encontrada no subsolo, na
qual o metano tem uma participação superior a 70 % em volume. A composição do gás
natural pode variar bastante dependendo de fatores relativos ao campo em que o gás é
produzido, processo de produção, condicionamento, processamento, e transporte.
O gás natural é encontrado no subsolo, por acumulações em rochas porosas,
isoladas do exterior por rochas impermeáveis, associadas ou não a depósitos
petrolíferos. É o resultado da degradação da matéria orgânica de forma anaeróbica
oriunda de quantidades extraordinárias de microorganismos que, em eras pré-históricas,
se acumulavam nas águas litorâneas dos mares da época. Essa matéria orgânica foi
soterrada a grandes profundidades e, por isto, sua degradação se deu fora do contato
com o ar, a grandes temperaturas e sob fortes pressões.
A composição do gás natural pode variar muito, dependendo de fatores relativos
ao reservatório, processo de produção, condicionamento, processamento, e transporte.
De uma maneira geral, o gás natural apresenta teor de metano superiores a 70% de sua
composição, densidade menor que 1 (mais leve que o ar) e poder calorífico superior
entre 8.000 e 10.000 kcal / m3, depedendo dos teores de pesados (Etano e propano
principalmente) e inertes (Nitrogenio e gás carbonico). No Brasil a composição do gás
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para comercialização é determinada pela Portaria de Número 104 de 8 de julho de 2002
da Agência Nacional do Petróleo (ANP).
Petróleo (do latim petroleum, petrus = pedra e oleum = óleo, do grego πετρέλαιον
[petrélaion], "óleo da pedra", do grego antigo πέτρα [petra], pedra + έλαιον [elaion] óleo
de oliva, qualquer substância oleosa, no sentido de óleo bruto), é uma substância oleosa,
inflamável, geralmente menos densa que a água, com cheiro característico e coloração
que pode variar desde o incolor ou castanho claro até o preto, passando por verde e
marrom (castanho).
Combinação complexa de hidrocarbonetos, composta na sua maioria de
hidrocarbonetos alifáticos, alicíclicos e aromáticos, podendo conter também quantidades
pequenas de nitrogênio, oxigênio, compostos de enxofre e íons metálicos,
principalmente de níquel e vanádio. Esta categoria inclui petróleos leves, médios e
pesados, assim como os óleos extraídos de areias impregnadas de alcatrão. O petróleo é
um recurso natural abundante, porém sua pesquisa envolve elevados custos e
complexidade de estudos. É também atualmente a principal fonte de energia. Serve
como base para fabricação dos mais variados produtos, dentre os quais destacam-se:
benzinas, óleo diesel, gasolina, alcatrão, polímeros plásticos e até mesmo
medicamentos. Já provocou muitas guerras, e é a principal fonte de renda de muitos
países, sobretudo no Oriente Médio.
Além de gerar a gasolina que serve de combustível para grande parte dos
automóveis que circulam no mundo, vários produtos são derivados do petróleo como,
por exemplo, a parafina, GLP, produtos asfálticos, nafta petroquímica, querosene,
solventes, óleos combustíveis, óleos lubrificantes, óleo diesel e combustível de aviação.
(Fig. 01 em anexo)
2.2- Energia renovável
A energia renovável é aquela que é obtida de fontes naturais capazes de se
regenerar, e portanto virtualmente inesgotáveis, ao contrário dos recursos não-
renováveis. São conhecidas pela imensa quantidade de energia que contem, e porque
são capazes de se regenerar por meios naturais, são consideradas como energias
alternativas ao modelo energético tradicional, tanto pela sua disponibilidade (presente e
futura) garantida (diferente dos combustíveis fósseis que precisam de milhares de anos
22
para a sua formação) como pelo seu menor impacto ambiental, como a cana-de-açúcar
utilizada para a fabricação do álcool e também de vários outros vegetais como a
mamona utilizado para a fabricação do biodiesel ou outros óleos vegetais que podem ser
usados diretamente em motores diesel com algumas adaptações. As principais são a
energia solar, eólica, hidráulica, maremotriz, das ondas, biocombustivel, geotérmica e a
energia azul.
2.2.1- Energia Solar
Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa
(e, em certo sentido, da energia térmica) proveniente do Sol, e posterior transformação
dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo homem, seja diretamente para
aquecimento de água ou ainda como energia elétrica ou mecânica.
No seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe 1 410 W/m² de
energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o Sol. Disso,
aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é refletido pelas nuvens. Ao
passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz
visível e luz ultravioleta.
As plantas utilizam diretamente essa energia no processo de fotossíntese. Nós
usamos essa energia quando queimamos lenha ou combustíveis minerais. Existem
técnicas experimentais para criar combustível a partir da absorção da luz solar em uma
reação química de modo similar à fotossíntese vegetal - mas sem a presença destes
organismos.
A radiação solar, juntamente com outros recursos secundários de alimentação, tal
como a energia eólica e das ondas, hidroeletricidade e biomassa, são responsáveis por
grande parte da energia renovável disponível na terra. Apenas uma minúscula fração da
energia solar disponível é utilizada.
2.2.2- Tipos de energia solar.
Os métodos de captura da energia solar classificam-se em diretos ou indiretos,
passivos e ativos
Direto significa que há apenas uma transformação para fazer da energia solar um
tipo de energia utilizável pelo homem. Exemplos: A energia solar atinge uma célula
23
fotovoltaica criando eletricidade. (A conversão a partir de células fotovoltaicas é
classificada como direta, apesar de que a energia elétrica gerada precisará de nova
conversão - em energia luminosa ou mecânica, por exemplo - para se fazer útil). A
energia solar atinge uma superfície escura e é transformada em calor, que aquecerá uma
quantidade de água, por exemplo - esse princípio é muito utilizado em aquecedores
solares.
Indireto significa que precisará haver mais de uma transformação para que surja
energia utilizável. Exemplo: Sistemas que controlam automaticamente cortinas, de
acordo com a disponibilidade de luz do Sol.
Sistemas passivos são geralmente diretos, apesar de envolverem (algumas vezes)
fluxos em convecção, que é tecnicamente uma conversão de calor em energia mecânica.
Sistemas ativos são sistemas que apelam ao auxílio de dispositivos elétricos,
mecânicos ou químicos para aumentar a efetividade da coleta. Sistemas indiretos são
quase sempre também ativos. (Fig. 02 em anexo)
2.2.3- Vantagens e desvantagens da energia solar
Vantagens
A energia solar não polui durante seu uso. A poluição decorrente da fabricação
dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente
controlável utilizando as formas de controles existentes atualmente. As centrais
necessitam de manutenção mínima. Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao
mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma
solução economicamente viável.
A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua
instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de
transmissão.
Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em
praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros de produção energética,
sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética nestes e conseqüentemente a perda
de energia que ocorreria na transmissão.
24
Desvantagens
Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para ser fabricado. A
energia para a fabricação de um painel solar pode ser maior do que a energia gerada por
ele. Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia.
Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação atmosférica
(chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a
que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais
onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia.
Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul
da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de inverno
devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com freqüente cobertura
de nuvens (Curitiba, Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo
com o grau de nebulosidade.
As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando
comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia
hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja).
2.2.4- Energia Hidroéletrica
A energia hidroelétrica é a energia que se produz em barragens construídas em
cursos de água (exemplo, a barragem do Alqueva). É encontrada sob a forma de energia
cinética, sob diferenças de temperatura ou gradientes de salinidade e que pode ser
aproveitada e utilizada. Uma vez que a água é aproximadamente 800 vezes mais densa
que o ar, requer um lento fluxo corrente de água, ou ondas de mar moderadas, que
podem produzir uma quantidade considerável de energia. O potencial da energia
acumulada nas cachoeiras pode ser convertido em eletricidade. As centrais
hidroelétricas aproveitam a energia dos rios para funcionar uma turbina que move um
gerador elétrico.
Usinas hidrelétricas produzem mais de 90% da energia elétrica consumida no
Brasil. Eles dependem das águas dos rios em níveis adequados em suas represas para
gerar energia. A falta de chuvas, de investimentos e aumento do consumo resultou em
racionalização de energia elétrica, conhecido como apagão, nos anos 2001 e 2002. A
25
construção de novas usinas hidrelétricas significa impactos ambientais como grandes
áreas que são inundadas, alterando o ecossistema.
Tentar não usar muita energia durante o horário de pico, entre 18 e 21 horas, é
necessário para evitar a necessidade de construir novas centrais de energia e linhas de
transmissão só para atender a demanda nesse período. Novas barragens causam
elevados custos sociais e ambientais devido à inundação da terra e pela destruição dos
habitats de animais, plantas e comunidades inteiras que, muitas vezes, não são
compensadas (reassentamento ou indenização). Grandes usinas hidrelétricas inundam
imensas áreas de florestas e emitem grandes quantidades de metano para a atmosfera.
Só existe desenvolvimento sustentável com energia vinda de novas fontes renováveis.
Pequenas hidrelétricas podem produzir energia de forma descentralizada, com impacto
ambiental reduzido. Essa opção pode ser implementada em várias regiões do país
fazendo uso de cascatas naturais. Muitos agricultores brasileiros escolheram esta forma
de produção de energia hidrelétrica. (Fig. 03 em anexo)
Vantagens
É uma energia não poluente e renovável. Não emite poluentes, não consome a
água que apenas passa pela turbina, a produção é controlada e é o modo mais barato de
se obter energia.
Desvantagens
Em alguns casos ocorre a inundação de grandes áreas, contribuindo para o
aumento do efeito estufa, já que árvores submersas podem produzir gases tóxicos, e o
deslocamento de populações. A construção das grandes usinas pode tornar-se cara e
demorada.
2.2.5- Hidroelétrica de Itaipu
Construída sobre o Rio Paraná, que divide Brasil e o Paraguai, Itaipu é a maior
usina hidrelétrica do mundo. O rio corre ao longo da fronteira dos dois países e durante
as negociações diplomáticas iniciais de construção da barragem, ambos os países
26
estavam sofrendo das secas. O objetivo inicial era fornecer uma melhor gestão e
aproveitamento dos recursos hídricos para o uso da irrigação de culturas. A Argentina
também foi mais tarde incorporada em alguns planejamentos e acordos porque é um dos
afetados diretamente pela construção. Se a barragem ficar completamente aberta para o
fluxo de água, áreas ao sul, como Buenos Aires, teriam grande potencial de serem
inundadas. A construção da barragem começou em 1975 e o primeiro gerador foi
inaugurado em 1983. Hoje, a barragem fornece mais de 75% das necessidades de
energia elétrica do Paraguai e atende a quase 25% da demanda de eletricidade do Brasil.
Estima-se que 10.000 moradores foram desalojados pela construção da barragem e cerca
de 40.000 pessoas foram contratadas para ajudar na construção do projeto. Muitas
preocupações ambientais foram negligenciados durante a construção da barragem,
porque a barragem iria produzir uma quantidade tão grande de energia com quase
nenhuma emissão de poluentes e sem subprodutos indesejáveis, tal como acontece com
a energia nuclear.
2.2.6- Energia Eólica
A energia eólica é a energia que provém do vento. O termo eólico vem do latim
aeolicus, pertencente ou relativo a Éolo, Deus dos ventos na mitologia grega e, portanto,
pertencente ou relativo ao vento. A energia eólica tem sido aproveitada desde a
antiguidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a
engrenagem de moinhos, ao mover as suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica
era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear
água. Os moinhos foram usados para fabricação de farinhas e ainda para drenagem de
canais, sobretudo nos Países Baixos. (Fig. 04 em anexo)
2.2.7- Conversão em energia elétrica
Na atualidade utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores - grandes
turbinas colocadas em lugares de muito vento. Essas turbinas têm a forma de um cata-
vento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia elétrica.
Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aerogeradores, necessários
para que a produção de energia se torne rentável, mas podem ser usados isoladamente,
para alimentar localidades remotas e distantes da rede de transmissão. É possível ainda a
27
utilização de aerogeradores de baixa tensão quando se trate de requisitos limitados de
energia elétrica.
A energia eólica pode ser considerada uma das mais promissoras fontes naturais
de energia, principalmente porque é renovável, ou seja, não se esgota, limpa,
amplamente distribuída globalmente e, se utilizada para substituir fontes de
combustíveis fósseis, auxilia na redução do efeito estufa. Em países como o Brasil, que
possuem uma grande malha hidrográfica, a energia eólica pode se tornar importante no
futuro, porque ela não consome água, que é um bem cada vez mais escasso e que
também vai ficar cada vez mais controlado. Em países com uma malha hidrográfica
pequena, a energia eólica passa a ter um papel fundamental já nos dias atuais, como
talvez a única energia limpa e eficaz nesses locais. Além da questão ambiental, as
turbinas eólicas possuem a vantagem de poderem ser utilizadas tanto em conexão com
redes elétricas como em lugares isolados, não sendo necessário a implementação de
linhas de transmissão para alimentar certas regiões (que possuam aerogeradores).
Em 2009 a capacidade mundial de geração de energia elétrica através da energia
eólica foi de aproximadamente 158 gigawatts (GW), o suficiente para abastecer as
necessidades básicas de dois países como o Brasil(o Brasil gastou em média 70
gigawatts em janeiro de 2010). Para se ter uma idéia da magnitude da expansão desse
tipo de energia no mundo, em 2008 a capacidade mundial foi de cerca de 120 GW e, em
2008, 59 GW.
2.2.8- Energia Maremotriz
Energia maremotriz é o modo de geração de eletricidade através da utilização da
energia contida no movimento de massas de água devido às marés. Dois tipos de
energia maremotriz podem ser obtidas: energia cinética das correntes devido às marés e
energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa.
Em qualquer local a superfície do oceano oscila entre pontos altos e baixo,
chamados marés, a cada 12h e 25min. Em certas baías e estuários, como junto ao Monte
Saint-Michel , no estuário do rio Rance, na França, ou em São Luís, no Brasil, essas
marés são bastante amplificadas, podendo atingir alturas da ordem de 15 metros. As
gigantescas massas de água que cobrem dois terços do planeta constituem o maior
coletor de energia solar imaginável. As marés, originadas pela atração lunar, também
representam uma tentadora fonte energética. Em conjunto, a temperatura dos oceanos,
28
as ondas e as marés poderiam proporcionar muito mais energia do que a humanidade
seria capaz de gastar. A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia
hidrelétrica.
Trata-se de uma obra complexa de Engenharia hidráulica. Constrói-se uma
barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a maré é alta, a água
enche o reservatório, passando através da turbina hidráulica, tipo bulbo, e produzindo
energia elétrica. Na maré baixa, o reservatório é esvaziado e a água que sai do
reservatório passa novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo a
energia elétrica. Este tipo de fonte é também usado no Japão, na França e na Inglaterra.
A primeira usina maremotriz construída no mundo para geração de eletricidade foi a de
La Rance, em 1963 e antes de 1500, em Lameiras município de Sintra para uso direto
em moendas.
2.2.9- Energia das Ondas
A energia das ondas, provém do aproveitamento das ondas oceânicas. É uma
energia "limpa", isto é, sem quaisquer custos para o ambiente.
A instalação de equipamentos técnicos capazes de gerar este tipo de energia
ocorreu pela primeira vez em Portugal no ano de 2008, no Parque de Ondas da
Aguçadoura, a cerca de três milhas náuticas da Póvoa de Varzim.
Energia a partir das ondas do mar será gerada por bóias submarinas, elas se
parecem um pouco com minas submarinas, mas têm um objetivo bem menos sinistro -
os primeiros desses equipamentos geradores de energia a partir das ondas do mar deverá
emergir das profundezas do oceano na costa do Reino Unido em 2008.
A empresa AWS Ocean Energy desenvolveu a bóia submarina que retira energia
das ondas a 50 metros abaixo da superfície. Segundo a empresa, como o equipamento é
inteiramente subaquático, ele não sofre danos causados pelas tempestades como
acontece com outros equipamentos que geram energia a partir das ondas, além de não
interferir com a navegação.
As bóias são ocas e cheias de um gás de alta compressão, que permite que a
metade superior da bóia se mova para cima e para baixo. Quando uma onda passa sobre
ela, na superfície, a água adicional armazenada no topo da bóia aumenta a pressão da
água e a metade superior da bóia é pressionada para baixo.
29
Quando a onda se vai, a coluna de água é menor, baixando a pressão e fazendo
com que a metade superior suba. É esse balanço de sobe-desce que movimenta o
gerador no interior da bóia, segundo as pesquisas a energia elétrica para abastecer uma
cidade de 55.000 habitantes precisará de meio quilometro quadrado de área do fundo do
mar, coberta por 100 bóias submarinas.
2.2.10- Biocombustivel
Biocombustível ou agrocombustível é o combustível de origem biológica não
fóssil. Normalmente é produzido a partir de uma ou mais plantas. Todo material
orgânico gera energia, mas o biocombustível é fabricado em escala comercial a partir de
produtos agrícolas como a cana-de-açúcar, mamona, soja, canola, babaçu, mandioca,
milho, beterraba.
Biocombustíveis são fontes de energia renováveis, derivados de matérias agrícolas
como plantas oleaginosas, biomassa florestal, cana-de-açúcar e outras matérias
orgânicas. Existem vários tipos de biocombustíveis: bioetanol, biodiesel, biogás,
biomassa, biometanol, bioéter dimetílico, bio-ETBE, bio-MTBE, biocombustíveis
sintéticos, biohidrogénio.
Mas os principais biocombustiveis são: a biomassa, o bioetanol, o biodiesel e o
biogás.
2.2.11- Biomassa
A biomassa é uma fonte de energia limpa e renovável disponível em grande
abundância e derivada de materiais orgânicos. Todos os organismos capazes de realizar
fotossíntese (ou derivados deles) podem ser utilizados como biomassa. Exemplo: restos
de madeira, estrume de gado, óleo vegetal ou até mesmo o lixo urbano. O máximo está
sendo feito para obter a energia da biomassa, já que o petróleo e o carvão mineral têm
prevenções de acabar, a energia elétrica está cada vez mais escassa (já que essa energia
depende da força da água) e a energia nuclear é perigosa. Outro fator importante é que a
humanidade esta produzindo cada vez mais lixo e esse lixo também é capaz de produzir
energia, isso ajuda a resolver vários problemas: diminuição do nível de poluição
ambiental, contenção do volume de lixo das cidades e aumento da produção de energia.
30
Vantagens: energia limpa e renovável, menor corrosão de equipamentos, os
resíduos emitidos pela sua queima não interferem no efeito estufa, ser uma fonte de
energia, ser descentralizadora de renda, reduzir a dependência de petróleo por parte de
países subdesenvolvidos, diminuir o lixo industrial (já que ele pode ser útil na produção
de biomassa), ter baixo custo de implantação e manutenção.
Quatro formas de transformar a biomassa em energia:
Pirólise: através dessa técnica, a biomassa é exposta a altíssimas temperaturas sem
a presença de oxigênio, visando a acelerar a decomposição da mesma. O que sobra da
decomposição é uma mistura de gases (CH4, CO e CO2 – respectivamente, metano,
monóxido de carbono e dióxido de carbono), líquidos (óleos vegetais) e sólidos
(basicamente carvão vegetal);
Gaseificação: assim como na pirólise, aqui a biomassa também é aquecida na
ausência do oxigênio, gerando como produto final um gás inflamável. Esse gás ainda
pode ser filtrado, visando à remoção de alguns componentes químicos residuais. A
diferença básica em relação à pirólise é o fato de a gaseificação exigir menor
temperatura e resultar apenas em gás;
Combustão: aqui a queima da biomassa é realizada a altas temperaturas na
presença abundante de oxigênio, produzindo vapor a alta pressão. Esse vapor
geralmente é utilizado em caldeiras ou para movimentar turbinas. É uma das formas
mais comuns hoje em dia e sua eficiência energética situa-se na faixa de 20 a 25%;
Co-combustão: essa prática propõe a substituição de parte do carvão mineral
utilizado em uma termoelétricas por biomassa. Dessa forma, reduz-se
significativamente a emissão de poluentes (principalmente dióxido de enxofre e óxidos
de nitrogênio, responsáveis pela chuva ácida). A faixa de desempenho da biomassa
encontra-se entre 30 e 37%, sendo por isso uma opção bem atrativa e econômica
atualmente.
2.2.12- Biodiesel
O biodiesel é derivado de lipídios orgânicos renováveis, como óleos vegetais e
gorduras animais, para utilização em motores de ignição por compressão (diesel). É
produzido por transesterificação e é também um combustível biodegradável alternativo
31
ao diesel de petróleo, criado a partir de fontes renováveis de energia, livre de enxofre
em sua composição. É obtido a partir de óleos vegetais como o de girassol, nabo
forrageiro, algodão, mamona, soja.
2.2.13- Bioetanol
O bioetanol é a obtenção do etanol através da biomassa, para ser usado
diretamente como combustível ou se juntar com os ésteres do óleo vegetal e formar um
combustível, a esse processo se dá o nome de transesterificação. O etanol é um álcool
incolor, volátil, inflamável e totalmente solúvel em água, derivado da cana-de-açúcar,
do milho, da uva, da beterraba ou de outros cereais, produzido através da fermentação
da sacarose. Comercialmente, é conhecido como álcool etílico e sua fórmula molecular
é C2H5OH ou C2H6O.
O etanol é hoje um produto de diversas aplicações no mercado, largamente
utilizado como combustível automotivo na forma hidratada ou misturado à gasolina.
Também tem aplicações em produtos como perfumes, desodorantes, medicamentos,
produtos de limpeza doméstica e bebidas alcoólicas. Merece destaque como uma das
principais fontes energéticas do Brasil, além de ser renovável e pouco poluente. O
Brasil é hoje o maior produtor mundial de etanol, que, quando utilizado como
combustível em automóveis, representa uma alternativa à gasolina de petróleo.
Destacam-se na produção do etanol os estados de São Paulo e Paraná, respondendo
juntos por quase 90% da safra total produzida. Além disso, o Brasil lidera a produção
mundial de cana-de-açúcar (principal matéria-prima do etanol), sendo essa uma
indústria que movimenta vários bilhões de dólares por ano, e representa uma
dependência menor do petróleo.
2.2.14- Energia Geotérmica
Energia geotérmica ou energia geotermal é a energia obtida a partir do calor
proveniente da Terra, mais precisamente do seu interior. Devido a necessidade de se
obter energia elétrica de uma maneira mais limpa e em quantidades cada vez maiores,
foi desenvolvido um modo de aproveitar esse calor para a geração de eletricidade. Hoje
a grande parte da energia elétrica provém da queima de combustíveis fósseis, como o
petróleo e o carvão mineral, porém, esses métodos são muito poluentes.
32
Para que possamos entender como é aproveitada a energia do calor da Terra
devemos primeiramente entender como nosso planeta é constituído. A Terra é formada
por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no qual encontramos o
magma, que consiste basicamente em rochas derretidas.
Nas camadas profundas da crosta terrestre em algumas regiões, a temperatura
pode superar 5.000°C. As usinas podem utilizar este calor para acionar turbinas elétricas
e gerar energia. Ainda é pouco utilizada.
2.2.15- Energia Azul
Energia azul é a energia obtida da diferença deconcentração de sal entre a água do
mar e a do rio com o uso de eletrodiálise reversa (EDR) (ou osmose) com membranas
específicas para cada tipo de íons. O resíduo deste processo, é água salobra.
A tecnologia de EDR foi confirmada em condições laboratoriais. Como em outras
tecnologias, o custo da membrana foi um obstáculo. Uma membrana nova e mais barata,
baseada em polietileno eletricamente modificado, permitiu seu uso comercial. Com isso
a energia azul, é considerada mais uma das novas energias que no futuro, quando se
esgotarem as energias não-renovaveis, nos trará energia. Quando um rio despeja suas
águas no oceano, há uma liberação gigantesca de energia. Coloca-se uma membrana
entre dois reservatórios, um com água doce e outro com água do mar. Ela é capaz de
reter íons de sal, mas não a água, gerando um fluxo de água em direção à água salgada.
Aplica-se uma pressão maior na água salgada, invertendo este processo. A água do mar
tem dois tipos diferentes de pequenos componentes: íons do sódio e íons de cloreto,
positivos e negativos. E cada conjunto tem dois tipos de membrana. Um deixa passar
apenas o íon positivo e outro somente o íon negativo.
33
CAPITULO III
SOLUÇÕES ATRAVÉS DO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
A demanda pela energia cresce a cada dia. Os combustíveis fósseis (petróleo,
carvão e outros) são os principais emissores dos gases que causam o efeito estufa
(aquecimento da Terra), preocupação dos cientistas com relação ao nosso futuro. Outras
fontes de energia, como solar ou eólica, são de exploração cara e de capacidade
limitada, ainda sem utilização em escala industrial. Os recursos hidráulicos também
apresentam limitações, além de provocar grandes impactos ambientais. A energia
nuclear usada para produção de energia elétrica (geração nucleoelétrica) é uma das mais
limpas, não emite nenhum gás causador de efeito estufa ou chuva ácida, nem metais
carcinogênicos, como as alternativas que utilizam combustível fóssil. Torna-se, então,
mais uma opção, capaz de atender à demanda energética do mundo moderno com
eficácia e especialmente segurança. Para isto, trabalha a Comissão Nacional de Energia
Nuclear. Outras aplicações igualmente importantes da energia nuclear estão nas áreas
médica, industrial e de pesquisa.
A energia que o núcleo do átomo possui, mantendo prótons e nêutrons juntos,
denomina-se energia nuclear. Quando um nêutron atinge o núcleo de um átomo de
urânio-235, dividindo-o com emissão de 2 a 3 nêutrons, parte da energia que ligava os
prótons e os nêutrons é liberada em forma de calor. Este processo é denominado fissão
nuclear. Na fissão nuclear em cadeia, os nêutrons liberados atingem, sucessivamente,
outros núcleos. Nos reatores nucleares, a reação acontece dentro de varetas que
compõem uma estrutura chamada elemento combustível. Dentro do elemento
combustível existem barras de controle, geralmente feitas de cádmio, material que
absorve nêutrons. Estas barras é que controlam o processo. Se elas estão totalmente
dentro da estrutura do elemento combustível, não há reação em cadeia; o reator está
parado.
Ao aprovar a construção de Angra 3, o governo deu um passo importante para a
diversificação da matriz elétrica nacional, medida que pagará dividendos a médio e
longo prazo.
34
O Brasil não poderá abrir mão de qualquer fonte de geração se pretendemos que
nossa economia cresça de forma sustentada, sem o risco de uma crise de abastecimento
nas próximas décadas. A energia nuclear terá papel fundamental na geração energética
brasileira, especialmente, com a progressiva exaustão do potencial hídrico do país, que
deverá acontecer a partir de 2030.
De acordo com o Plano Nacional de Energia 2030 (PNE 2030), elaborado pela
Empresa de Pesquisa Energética (EPE), será necessário adicionar 53,7 gigawatts (GW)
à matriz elétrica até o final deste período, o que fará com que a capacidade do sistema
interligado chegue a 156,3 GW. Em relação à economia, o PNE prevê um crescimento
de 3,1% em média até 2010, aumentando para 3,7% até 2020 e chegando a 4,1% em
2030. Além disso, a população brasileira terá um acréscimo de 53 milhões de pessoas
até 2030, alcançando a marca de 238 milhões de habitantes.
Estes dois fatores resultarão em um crescimento da demanda por energia. De
acordo com o PNE, a taxa anual de crescimento do consumo deve alcançar 3,5% até
2030. Para atender essa demanda, o plano propõe que sejam adicionados mais 40 mil
MW ao sistema elétrico até 2015. A expansão da matriz continuará sendo impulsionada
pela energia hidrelétrica, mas com a necessidade de complementação por outras fontes.
Dessa forma, a participação da energia térmica aumentará, incluindo, a geração
nuclear. O plano prevê a conclusão de Angra 3 e de quatro a oito usinas nucleares de 1
mil MW cada. A primeira das novas usinas está prevista para entrar em operação entre
2015 e 2020. Após 2030, a energia nuclear deve se tornar ainda mais importante, na
medida em que o potencial hídrico brasileiro caminhar para o esgotamento e a sua
exploração se tornar cada vez mais cara e difícil, com maior impacto ambiental.
Na verdade, trata-se de uma ilusão achar que apenas uma fonte será capaz de
sustentar o crescimento da demanda. O Brasil precisa aproveitar todo seu potencial
energético. Faz-se necessário um planejamento integrado que busque explorar todas as
fontes, cada uma de acordo com seu potencial. A energia nuclear, certamente, tem
importante contribuição a dar.
Por isso, é preciso começar agora o investimento no setor. Angra 3 é o primeiro
passo para consolidar um novo programa nuclear brasileiro. Essa consolidação também
passa pelo investimento na indústria. O setor já tem capacidade de produção de
combustível suficiente para atender a Angra 1, 2 e 3. Mas falta ainda construir uma
35
unidade de conversão de yellowcake (concentrado de urânio) em gás hexafluoreto de
urânio e ampliar a fábrica de enriquecimento. Com isso, o Brasil fecharia o domínio
industrial do ciclo do combustível nuclear. Ambos os projetos constam do planejamento
das Indústrias Nucleares do Brasil (INB), empresa responsável pelo ciclo, que pretende
chegar a 2010 enriquecendo 60% do urânio necessário para atender à demanda de
Angra 1 e 2. A meta final é que o país se torne auto-suficiente na produção do
combustível.
É preciso ainda ampliar os investimentos em mineração. Temos hoje a sexta maior
reserva do mundo, com 309 mil toneladas e 30% do território explorado. Estudos
indicam que há potencial para chegarmos perto de 800 mil toneladas, o que nos levaria
ao terceiro lugar. Para isso, é essencial que se retomem as atividades de prospecção, que
não são feitas desde a década de 1980. Também são necessários investimentos na
capacitação profissional e o fomento às atividades de pesquisa e desenvolvimento
tecnológico, que são os alicerces do uso da energia nuclear no Brasil.
3.1- Premiado projeto de energia limpa do Brasil
O projeto desenvolvido pela Econergy utiliza bagaço de cana-de-açúcar para
geração de energia renovável
O projeto “Co-geração com Bagaço Vale do Rosário”, elaborado pela empresa
Econergy Brasil, parceira do BID, recebeu o prêmio de Melhor Projeto de MDL
(Mecanismo de Desenvolvimento Limpo) 2004, entregue durante conferência mundial
sobre o mercado de carbono realizada em meados de abril em Amsterdã, Holanda. Entre
os finalistas ao prêmio estavam um projeto de energia renovável com casca de arroz na
Tailândia; uma usina eólica na Colômbia; um projeto de melhoria urbana em Kuyasa,
África do Sul; e um projeto de decomposição de HFC (hidrofluorcarbono) em Ulsa,
Coréia do Sul.
O projeto da Econergy, realizado em cooperação com a usina Vale do Rosário, de
Morro Agudo, no interior de São Paulo, gerará créditos de carbono que poderão ser
comprados por países da União Européia que necessitam cumprir as metas acertadas
dentro do Protocolo de Kyoto.
36
A Econergy é uma empresa de consultoria internacional especializada nos setores
de energia e meio ambiente que opera no mercado americano e internacional.
Recentemente foi escolhida pelo Banco Interamericano de Desenvolvimento para
gerenciar um fundo de investimento desenvolvido pelo Fundo Multilateral de
Investimentos (Fumin) do BID para acelerar a implantação de iniciativas de tecnologia
limpa na América Latina.
37
CONCLUSÃO
As crescentes preocupações com a questão ambiental decorrentes de mudanças no
cenário do Setor Elétrico, associadas à evolução e novas exigências da legislação
ambiental, a necessidade de atender aos agentes financiadores e entidades de fomento e
ao acompanhamento das práticas do setor empresarial na busca de minimização de
custos, otimização dos recursos naturais e melhoria da imagem institucional. Outros
fatores também associados à avaliação e definição do passivo ambiental, além do
cumprimento de políticas ambientais e implementação de ações corretivas identificadas
em estudos de risco, fazem com que a avaliação sócio-ambiental tenha destaque cada
vez maior nos projetos do setor elétrico.
O que se espera é que ações concretas se materializem em um desenvolvimento
energético sustentável.
38
ANEXOS
ÍNDICE DE ANEXOS
Figura 1 >> Foto da extração de Petróleo em OKEMAH.
Figura 2 >> Foto de um painel para captação de energia solar.
Figura 3 >> Foto de uma hidroelétrica.
Figura 4 >> Foto referente a captação da energia eólica.
40
Fig. 3
Fig. 4
41
BIBLIOGRAFIA
Sites:
• pt.wikipedia.org/wiki/Energia (pesquisa feita em 25/02/2010) • www.suapesquisa.com (pesquisa feita 25/02/2010) • www.ird.gov.br (pesquisa feita em 20/04/2010) • www.nuclep.gov.br/institucional (pesquisa feita em 15/06/2010) • www.conciencia.br/...nuclear (pesquisa feita em 15/06/2010)
