SUSTENTABILIDADE ENERGÉTICA

Prof. Dr. Daniel Albiero

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA

VISÃO HOLÍSTICA

Big Bang (O início de tudo).

Galáxia de Sombrero

(Organização do Universo)

Arqueas

(A origem da vida)

Camila Pitanga

(A evolução chega a perfeição)

Filme

Filme

DIMENSÃO TÉCNICA/ECONÔMICA/AMBIENTAL/SOCIAL

Categoria 5! (Raríssimos) 882 milibares (menor pressão da História, registrada no Oceano Atlântico)= Ventos a mais de 300 km/h, ondas de 12 metros!

FURAÇÃO WILMA- Golfo do México,2005

Tornado F6-Oklahoma-USA, 2008

Mais Poderoso Tornado registrado na História Ventos a mais de 511 km/h.

Ultrapassou a escala de medição (O Máximo é F5).

DIMENSÃO TÉCNICA/ECONÔMICA/AMBIENTAL/SOCIAL

Evento K-T

Energia do Asteróide=

100.000 Gigatons

Ekt=4,18. J

DIMENSÃO TÉCNICA/ECONÔMICA/AMBIENTAL/SOCIAL

Terra iluminada a noite

Consumo de Energia da Civilização atual (2007) ~

Ekt=1,012. J

Transformações Energéticas:

Sol

Circulação atmosférica

Energia eólica

Termodinâmica:

Da termodinâmica:

Não se pode fugir...

Não se pode quebrar...

Não se pode vencer.

Anônimo

Termodinâmica

A eficiência térmica é definida como a fração do calor fornecido por um ciclo termodinâmico que é convertido em

trabalho.

η=(ΣW)/Q

Onde:

η é a eficiência térmica;

W é o trabalho realizado;

Q é o calor fornecido.

ENGENHARIA DE ENERGIAS

OTIMIZAÇÃO DO USO DAS FONTES ENERGÉTICAS

η=(ΣW)/Q

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:

USO DE MENOS ENERGIA PARA REALIZAR O MESMO TRABALHO

Energia Eólica:Atualmente a conversão da energia eólica para energia elétrica tem η=20%

A máxima conversão da energia eólica para energia elétrica teoricamente é de η=59%

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:

Energia hidráulica:Atualmente a conversão da energia hidráulica para energia elétrica tem η=95%

A máxima conversão da energia hidráulica para energia elétrica teoricamente é de η=99,99%

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:

Energia solar:

Atualmente a conversão da energia solar para energia elétrica tem η=14%

A máxima conversão da energia solar para energia elétrica teoricamente é de η=31 %

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:

Energia elétrica:

Atualmente a conversão da energia mecânica para energia elétrica tem η=98%

A máxima conversão da energia eólica para energia elétrica teoricamente é de η=99,99%

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:

Energia química: Combustíveis fósseis: Petróleo/Carvão/Gás naturalAtualmente a conversão da energia de combustíveis fósseis para energia elétrica tem η=35% (ciclo combinado, Turbinas Vapor/Gas).

A máxima conversão da energia de combustíveis fósseis para energia elétrica teoricamente é de η= 60%

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:

Energia química: Combustíveis renováveis: Biomassa/Biocombustíveis líquidos: Álcool/Biodiesel/Biogás/Bioóleo/bagaço de cana/dendê babaçu/palhas em geral, etc.

Atualmente a conversão da energia solar para energia química tem η=6%.

A máxima conversão da energia solar para energia química teoricamente é de η= 25%

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:

Energia química: Célula de hidrogênio (Célula de combustível).Atualmente a conversão da energia química para energia elétrica tem η=45%

A máxima conversão da energia química para energia elétrica teoricamente é de η=70 %

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:

Energia de químicaenergia mecânica: Motores de combustão interna:

Atualmente a conversão da energia química para energia mecânica tem η=27,5%

A máxima conversão da energia química para energia mecânica teoricamente é de η=40 %

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:Energia NuclearEnergia Térmica

Atualmente a conversão da energia nuclear (fissão) para energia elétrica tem η=50%

A máxima conversão da energia química para energia mecânica teoricamente é de η= 86%

ENGENHARIA DE ENERGIASENERGIAS RENOVÁVEIS:

Biorefinarias

Biomassa

Biogás

Usinas eólicas

Usinas hidroelétricaUsinas solares

Células de Combustível

ENGENHARIA DE ENERGIASENERGIAS RENOVÁVEIS:

Geoenergia

Energia das ondas-OsciladoresEnergia das ondas-Turbinas

Hidrólise Enzimática

Bioreatores de bactérias

“Pipas” Submarinas

ENGENHARIA DE ENERGIASFUSÃO NUCLEAR:

1 g de H22.850.000 W (2,85 MW)

Atualmente a Razão Q = 0,7

Para ser viável é preciso Q>1

Q=Razão entre a energia gerada pela fusão e a energia fornecida para sustentar a fusão (100 milhões de graus celsius + bilhões de atmosferas)

SUSTENTABILIDADE ENERGÉTICA

ENERGIAS RENOVÁVEIS

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

PLANEJAMENTOENERGÉTICO

PLANEJAMENTO ENERGÉTICO:

Orla de Fortaleza-CE

Energia e a Sociedade

Pegada Ecológica

Impacto ambiental e recursos naturais necessários para uma cidade a fim de suprir seus cidadãos de forma sustentável.

Média por pessoa mundo: 2,8 ha; Média Japão, EUA, Europa: 17 ha.

Fortaleza= 7.593.490,80 ha.Aldeia Indígena= 84 ha.

PLANEJAMENTO ENERGÉTICO:Balanço Energético

Balanço Energético de uma

Termoelétrica a Vapor.

PLANEJAMENTO ENERGÉTICO:Modelos de Planejamento Energético

Girassol

(1 ano)

Cana de açúcar

(5 anos)

Dendê

(25 anos)

OBRIGADOdalbiero@ufc.br