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Não renovável ENERGIA OVERVIEW Formas Fontes Conceitos Furukawa - IFUSP Yamamura - FUNDUNESP

01 energia overview

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    gilson

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  • 1. No renovvel ENERGIA OVERVIEW Formas Fontes Conceitos Furukawa - IFUSP Yamamura - FUNDUNESP

2. O que o move? 3. Energia No tem peso nem cor... ...tampoucocheiro! Mas pagamos por ela! No podemos v-la diretamente... ... Mas podemos perceb-la nas mudanas e transformaes porela produzidas. 4. A energia esta envolvida em todas as aes que ocorrem no Universo. 5. enrgeia ENERGIA Capacidade de um agente para realizar trabalho Produo de movimento contra uma resistncia Origem da palavra ENERGIA 6. Energia habilidade pararealizao de certo trabalho . Iluminao CrescimentoAquecimento Movimento Comunicao 7. A Energia pode se tornar presente sob diversas formas Energia RadianteouLuminosa Energia Qumica

  • Energia Mecnica
    • Potencial Gravitacional
    • Cintica

Energia Interna Energia Eltrica Energia Nuclear Energia Elica 8. Em ao,a energia se transformade uma forma em outra . Exemplo 9. Conversores mecanismos, naturais ou inventados, transformam energiade uma forma para outra. 10. Processo natural de converso de energia. FOTOSNTESE 11. 6CO 2+ 6H 2 O +Radiao solar= 6[CH 2 O] + 6O 2 Corpsculo portador de clorofila existente no interior de clulas das folhas. Processo da Fotosntese Estrutura Organizada 12. Pirmide alimentar e transformaes de energia 13. Uma breve frisa do tempo 11,8bilhes de ano 1 amolcula organica :transformao de energia solar em energia qumica Conversores de Energia 2.500 a. C - Barco a vela 100 a. C Moinho hidrulico 950 D.C Moinho de vento 1769 Mquina vapor 1800 Pilha eltrica 1814 Locomotiva a vapor 1827 Turbina hidrulica 1831 Induo eletromagntica 1866 Dinamo 1878 Lampada incandescente 1882 Central hidroeltrica 1884 Turbina a vapor 1893 Motor diesel 1933 Fisso nuclear 1953 Clula fotovoltaica Buscar: Hot Big Bang 14. Lei da Conservao da Energia 1 oPrincpio da Termodinmica O uso da energia implica em transform-lade uma forma para outra... Energia total antes da exploso= Energia total aps a exploso porm ela, a energia,no criada nem destruida. Sejam quantas forem as transformaes,a quantidade total de energia no Universo permanece constante. 15. As transformaes no alterama quantidade de energia do Universo. Embora permanea inalterada, ... ... em cada transformao, a parcela da energia disponveltorna-se cada vez menor. 2 oPrincpio daTermodinmica Na maioria das transformaes parte da energia converte em calor... ... que ao se dissipar caoticamente pela vizinhana torna-se , cada vez menos disponvel,para realizao de trabalho. A energia total do Universo no muda, mas a parcela disponvel para realizao de trabalho, torna-se cada vez menor. 16. Fontes de energia Fontes Primrias Recursos enrgticos disponveis na natureza ou que delapodem ser obtidos de forma direta. Ex. PETRLEO Transformao Fontes Secundrias Produtos energticos oriundos de Fontes Primrias mediante processo de transformao. Ex. LEO DIESEL 17. Fontes Primrias de Energia Petrleo Gs Natural Carvo mineral Minrio de Urnio Biomassa Sol Vento Hidrulica

  • Fontes No Renovveis
  • Milhes de ano para a formao
  • Suprimento limitado

Fontes Renovveis Recompostas em curto espao de tempo 18. Mecnica :mars . Calor: geotrmica. Processos nucleares por fuso . No solares

  • Vrias formas:
      • biomassa ;hdraulica ;elica ;
      • solar direta ; solar fotovoltaica;
      • ondas martimas .

Solares Renovveis Recursos que se recuperam cclica e naturalmente . Combustveis nucleares. No solares

  • Slida :
    • petrleo pesado ;areia betuminosa ;
    • xisto ;srie lignocelulsica(turfa, linhito, hulha ou carvo e antracito).

Lquida: petrleo cru. Gasosa :gs natural. Solares No renovveis Recursos que se esgotamcom o uso . 19. 20. Fontes secundriasde energia Petrleo Gasolina leo combustvel GLP leo Diesel ... Centro deTransformaoRefinarias Canadeaucar Fonte Primria Fonte Secundria DestilariasAucar Alcool Bagao 21. Energia Primria, Secundria e Final Fonte Primria EnergiaPrimria Fonte Secundria Energia Secundria Centro de Transformao Centro de Transformao Conversor Energia til Energia Final 22. Energia Renovvel Obtidas de fontes primrias renovavis Capturada das mars Energia maremotriz Uso do calor do planeta Terra Energia geotrmica Gerada pelo vento Energia elica Capturada da radiao solar.Coletores solares. Clulas solares transforma energia solardiretamente em energia eltrica. Energia solar Proveniente da combusto ou de combustvel extraido de detritos animais e vegetais (madeira, leo vegetal, etc) Energia da biomassa Produzida a partir da Energia Potencial Gravitacional da gua Hidroeletricidade 23. Central Hidroeltrica ITAIPU Vazo diria mdia: 12.370 m 3 /s Altura: 196 mComprimento: 1.234 mReservatrio:1.350 km 2 Potncia: 12.600 MW 24. Energia no renovvel Combustveis fsseis Oleo Combustvel Oleo Diesel Gasolina Propano Gs Natural Carvo Mineral Combustveis nucleares Urnio Plutnio 25. Usina nuclear 26. Central Termoeltrica Ciclo combinado Cogerao 27. Elementos Balano Energtico - Esquema sistema fechado Centrode Transformao Energia Primria Energia Secundria EnergiaFinal Ponto vistaSetor Energtico Energia til Fora motriz Calor de Processo Aquecimento Direto Iluminao Eletroqumica Outros Transformao diretaPerdas Transformao Perdas Uso final Conversor Perdas Converso 28. Elementos Balano EnergticoEsquema aberto 29. Medidas de energia Transformaes eTransferncia de Energia 1 J Energia envolvida para erguer, de 1 m,um corpo de aproximadamente 100 grama. 1 cal Quantidade de calor que aquece 1 grama de gua de 1 o C. Caloria (cal) CalorAquecimentoJoule (J) Trabalho = F x x Mecnica Unidade demedida Forma pela qual a energia transferida Finalidade datransformao 30. Outras Unidades Equivalncias 1 aLei 1,6 x 10 -19J 1 eV 860 kcal 3,6 MJ 1 kWh 1000 cal = 1 kcal 4.180 J 1 caloria alimentar 4,18 J 1 cal 252 cal 1.053 J 1 Btu Equivalncias Unidade de Energia 31. Padro usado nos balanos energticos Tep tonelada equivalente de petrleo o poder calorfico superior mdio PCS do petrleobrasileiro cujo valor 10.800 kcal/kg 1 tep brasileiro = 10.800 Mcal 1 tep standard = 10.000 Mcal 32. Poder calorfico dos combustveis Energia liberada pela combusto completa de1 kg (ou 1 m 3normal) Poder Calorfico Superior PCS Leva em considerao o calor latentede vaporizao da gua de constituio Poder Calorfico Inferior PCI No leva em considerao o calor latentede vaporizao da gua de constituio 33. PCSePCI 12.000 11.000 GLP 13.300 11.900 Metano 12.000 11.000 Propano 33.900 28.500 Hidrognio 16.500 14.900 Gs Natural Bolivia 16.000 14.400 Gs Natural Santos 16.200 14.600 Gs Natural Campos PCS (kcal/kg) PCI (kcal/kg) GsCombustvel 19.000x10 6 Urnio 6.800 Alcool hidratado 3.500 Madeira 10.800 Petroleo Br 9.600 882 7.000 Contudo energtico( kcal/kg) Carvo seco Turfa Gasolina Combustvel Solido e liquido 34. Perdas Conversor Energia Final Energia til

  • E ff [i,j] =E.U[i,j]/E.F[i]
    • i = energtico
    • j = uso final
  • Eficincia da conversopara cada setor
  • depende:
    • do energtico e
    • douso final.

EF = EU + Perdas Lei da Conservao 1 aLei Termodinmica Balano de Energia Util e Energia Final Setor Residencial Industrial Transporte ... Eficincianaconverso Uso Final Calor de processo Fora Motriz Iluminao .... 35.

  • Eff[i,j] =E.U[i,j]/E.F[i]
    • i = energtico
    • j = uso final

Setor Residencial A Energia Util, por setor, depende de como a Energia Final se distribui pelo setor, e da eficincia de cada uso. E.U[i,j]=Eff[i,j]xE.F[i] 75% 95% 25% 50% E ff Calor Gs Natural Motriz Gs Natural Motriz Eletricidade CalorEletricidade Uso (j) Energtico (i) 36. Exemplo simplificadoSetor residencial Balano da energia tilValores em tep 1.- Vantagem: considera os rendimentos nos diferentes usos 2.- Inconveniencia: como o rendimento depende do uso, a totalizao no traduz a potencialidade do enrgtico. 1450 0 1200 250 Motriz 3734 784 950 2000 Calor 424 4 420 0 Outros - 0,75 0,25 Motriz0,10 0,95 0,50 Calor 0,025 0,3 - Outros 0 0,40 0,20 Motriz 5608 17000 Total 788 0,02 0,98 8000 Outros 2570 0,35 0,25 4000 Eletricidade 2250 0 0,80 5000 Gs Natural Total Outros Calor E.Util EU(i) Energia til EU(i,j) Eficincias/Rendimentos Eff(i,j) Distribuio por uso D(i,j) E.Final EF(i) 37. Fontes Alternativas de Energia Energia Solar Energia Elica Biomassa PCHs Mare-Motriz Clulas Combstivel 38. Energia Solar Aquecimento de edifcios Sistema Passivo Sistema Ativo Coleta e transporta calor por meios naturais Usa dispositivos e equipamentos mecnicos para transportar calor Termo Solar Radiao Conveco ConduoProduode eletricidade Solar Fotovoltico Efeito Fotovoltico Radiao solar diretamente em eletricidade 39. Pot max= dAv Energia elica d = massa especfica do ar A = sec o tubo vento = R 2 v= velocidade ventoCaptada por sistema de hlices, a energia elica transformada em eletricidade nos aerogeradores. 40. PCHPequena Central Eltrica PCHs Gerao de eeletricidade de baixo impacto no ecossistema. Potncia entre 1 e 30 MW 41. Primeira Usina Maremotriz - 1966 Esturio do rio Rance Frana Diferena de altura mdia: 8,2 mPotencia: 240 MW Energia Maremotriz As mars que animam os oceanos fonte de energia mecnica, limpa e inesgotvel que pode ser captada por turbinas para gerar eletricidade. 42. ClulasCombustvel Baterias (pilhas) que convertem energia qumica diretamente em energia eltrica e trmica, elas possuem uma operao contnua graas a alimentao constante de um combustvel, o Hidrognio. 43. Biogs Equivalncias Energticas: 0,3 m 3de Propano 0,2 m 3de Butano 1,4 Kg de Carvo de Madeira 2,7 Kg deMadeira 7 Kw h deEletricidade 0,7 L deGasleo 2 Kg de Carboneto de Clcio 1,3 L de lcool 0,8 L de Gasolina 1,5 m 3de Gs de Cidade 1,7 m 3de Metano 1 m3de Biogs = 6.000 Kcal - equivalente a: 44. Biodiesel matria-primaem diversos ramos da indstria cosmticos,remdios e explosivos. Fonte Primria Soja,girassol, mamona,algodo, amendoin, etc Uso Motores de veculos Gerao de eletricidade (bioeletricidade ) Fonte Secundria leos vegetais respectivos Reao com lcool catalisador Biodsel, o diesel natural Poder calorfico 9.500 kcal/kg 45. Cana de aucar O etanol combustvel composto, aqui no Brasil, de 96% de etanol e 4% de gua. Aparece na nossa gasolina, como substituto do chumbo, com 22%, formando o chamado gasool . Etanol lcool Etlico C 2 H 5 OH BagaoCogerao Calor Eletricidade 46. Boa Prova!