ENERGIAS

Energia

09:00 by Grupo MMTD 0 comentários
Em geral, o conceito e uso da palavra energia refere-se "ao potencial inato para executar trabalho ou realizar uma acção".

· Formas de produção de energia
Apesar de não se restringir a isso, a energia pode ser entendida como a capacidade de realizar trabalho. 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.

2 - Energia Solar

08:58 by Grupo MMTD 0 comentários

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 directamente para aquecimento de água ou ainda como energia eléctrica 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 recto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é reflectido 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 directamente 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 reacção química de modo similar à fotossíntese vegetal - mas sem a presença destes organismos.

· Tipos de energia solar
Os métodos de captura da energia solar classificam-se em directos ou indirectos:
· Directo significa que há apenas uma transformação para fazer da energia solar um tipo de energia utilizável pelo homem. Exemplos:
o A energia solar atinge uma célula foto voltaica criando electricidade. (A conversão a partir de células foto voltaicas é classificada como directa, apesar de que a energia eléctrica gerada precisará de nova conversão - em energia luminosa ou mecânica, por exemplo - para se fazer útil.)
o 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.
· Indirecto 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.

Também se classificam em passivos e activos:
· Sistemas passivos são geralmente directos, apesar de envolverem (algumas vezes) fluxos em convicção, que é tecnicamente uma conversão de calor em energia mecânica.
· Sistemas activos são sistemas que apelam ao auxílio de dispositivos eléctricos, mecânicos ou químicos para aumentar a efectividade da colecta. Sistemas indirectos são quase sempre também activos.











· 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 actualmente.
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 consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão.

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 frequente 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 hidroeléctrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja).

À semelhança de outros países do mundo, em Portugal desde Abril de 2008 um particular pode produzir e vender energia eléctrica à rede eléctrica nacional, desde que produzida a partir de fontes renováveis. Um sistema de micro produção ocupa cerca de 30 metros quadrados e permite ao particular receber perto de 4 mil euros ano.

3 - Energia Eólica

08:57 by Grupo MMTD 0 comentários



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.




· Conversão em energia mecânica
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.

· Conversão em energia eléctrica
Na actualidade 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 eléctrica. 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 utilização de aerogeradores de baixa tensão quando se trate de requisitos limitados de energia eléctrica.
A energia eólica é hoje considerada uma das mais promissoras fontes naturais de energia, principalmente porque é renovável, ou seja, não se esgota. Além disso, as turbinas eólicas podem ser utilizadas tanto em conexão com redes eléctricas como em lugares isolados.
Em 2005 a capacidade mundial de geração de energia eléctrica através da energia eólica era de aproximadamente 59 giga watts, - o suficiente para abastecer as necessidades básicas de um país como o Brasil - embora isso represente menos de 1% do uso mundial de energia.
Em alguns países, a energia eléctrica gerada a partir do vento representa significativa parcela da demanda. Na Dinamarca esta representa 23% da produção, 6% na Alemanha e cerca de 8% em Portugal (dados de Setembro de 2007) e na Espanha. Globalmente, a geração através de energia eólica mais que quadruplicou entre 1999 e 2005.
A energia eólica é renovável, limpa, amplamente distribuída globalmente, e, se utilizada para substituir fontes de combustíveis fósseis, auxilia na redução do efeito estufa.
O custo da geração de energia eólica tem caído rapidamente nos últimos anos. Em 2005 o custo da energia eólica era cerca de um quinto do que custava no final dos anos 90, e essa queda de custos deve continuar com a ascensão da tecnologia de produção de grandes aerogeradores. No ano de 2003 a energia eólica foi a forma de energia que mais cresceu nos Estados Unidos.
A maioria das formas de geração de electricidade requer altíssimos investimentos de capital e baixos custos de manutenção. Isto é particularmente verdade para o caso da energia eólica, onde os custos com a construção de cada aerogerador podem alcançar milhões de reais, os custos com manutenção são baixos e o custo com combustível é zero. Na composição do cálculo de investimento e custo nesta forma de energia levam-se em conta diversos factores, como a produção anual estimada, as taxas de juros, os custos de construção, de manutenção, de localização e os riscos de queda dos geradores. Sendo assim, os cálculos sobre o real custo de produção da energia eólica diferem muito, de acordo com a localização de cada usina.

Apesar da grandiosidade dos modernos moinhos de vento, a tecnologia utilizada continua a mesma de há 1000 anos, tudo indicando que brevemente será suplantada por outras tecnologias de maior eficiência, como é o caso da turbo vela, uma voluta vertical apropriada para capturar vento a baixa pressão ao passar nos rotores axiais protegidos internamente. Esse tipo não oferece riscos de colisões das pás com objectos voadores (animais silvestres) e não interfere na áudio visão. Essa tecnologia já é uma realidade que tanto pode ser introduzida no meio ambiente marinho como no terrestre… E a Energia Eólica é convertida através de hélices quadradas.




· Energia eólica em Portugal

O aproveitamento da energia eólica em Portugal para a produção de energia eléctrica teve início em 1986 com a construção do primeiro parque eólico de Portugal na Ilha de Porto Santo, Madeira. Em 1996, foi instalado o primeiro parque eólico no continente português.
Em 2001, a potência eólica instalada era de 114 MW, distribuída por 16 parques com um total de 173 aerogeradores. Em 2004, já existiam 441 aerogeradores espalhados por 71 parques, que representavam uma potência de 537 MW.

4 - Energia Hidráulica ou Hídrica

08:55 by Grupo MMTD 0 comentários





A energia hidráulica ou energia hídrica é a energia obtida a partir da energia potencial de uma massa de água. A forma na qual ela se manifesta na natureza é nos fluxos de água, como rios e lagos e pode ser aproveitada por meio de um desnível ou queda de água. Pode ser convertida na forma de energia mecânica (rotação de um eixo) através de turbinas hidráulicas ou moinhos de água. As turbinas por sua vez podem ser usadas como accionamento de um equipamento industrial, como um compressor, ou de um gerador eléctrico, com a finalidade de prover energia eléctrica para uma rede de energia.
A potência hidráulica máxima que pode ser obtida através de um desnível pode ser calculada pelo produto:

O gerador

O gerador é um dispositivo que funciona com base nas leis da indução electromagnética. Em sua forma mais simples, consiste numa espira em forma de um círculo. Ela fica imersa num campo magnético e roda em torno de um eixo perpendicular às linhas dessa área.
Quando fazemos a espira girar com movimento regular, o fluxo magnético que atravessa sua superfície vária continuamente. Surge assim, na espira, uma corrente induzida periódica. A cada meia volta da espira o sentido da corrente se inverte, por isso ela recebe o nome de corrente alternada.

5 - Energias renováveis

08:53 by Grupo MMTD 0 comentários
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 eléctrica de uma maneira mais limpa e em quantidades cada vez maiores, foi desenvolvido um modo de aproveitar esse calor para a geração de electricidade. Hoje a grande parte da energia eléctrica provém da queima de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral, métodos esses muito poluentes.
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. Com o aumento da profundidade a temperatura dessas rochas aumenta cada vez mais, no entanto, há zonas de intrusões magmáticas, onde a temperatura é muito maior. Essas são as zonas onde há elevado potencial geotérmica


Vantagens e desvantagens

Ø Aproximadamente todos os fluxos de água geotérmicos contém gases dissolvidos, sendo que estes gases são enviados a usina de geração de energia junto com o vapor de água. De um jeito ou de outro estes gases acabam indo para a atmosfera. A descarga de ambos vapor de água e CO2 não são de séria significância na escala apropriada das usinas geotérmicas.
Ø Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e as propriedades nocivas do ácido sulfídrico (H2S) são causas que preocupam. Nos casos onde a concentração de ácido sulfídrico (H2S) é relativamente baixa, o cheiro do gás causa náuseas. Em concentrações mais altas pode causar sérios problemas de saúde e até a morte por asfixia.
Ø É igualmente importante que haja tratamento adequado a água vinda do interior da Terra, que invariavelmente contém minérios prejudiciais a saúde. Não deve ocorrer simplesmente seu despejo em rios locais, para que isso não prejudique a fauna local.
Ø Quando uma grande quantidade de fluido aquoso é retirada da Terra, sempre há a hipótese de ocorrer subsidência na superfície. O mais drástico exemplo de um problema desse tipo numa usina geotérmica está em Wairakei, Nova Zelândia. O nível da superfície afundou 14 metros entre 1950 e 1997 e está deformando a uma taxa de 0,22 metro por ano, após alcançar uma taxa de 0,48 metros por ano em meados dos anos 70. Acredita-se que o problema pode ser atenuado com injecção de água no local.
Ø Há ainda o inconveniente da poluição sonora que afligiria toda a população vizinha ao local de instalação da usina, pois, para a perfuração do poço, é necessário o uso de máquinas semelhantes às usadas na perfuração de poços de petróleo.




Energia nuclear é a energia liberada numa reacção nuclear, ou seja, em processos de transformação de núcleos atómicos. Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de se transformar em outros isótopos ou elementos através de reacções nucleares, emitindo energia durante esse processo. Baseia-se no princípio da equivalência de energia e massa (observado por Albert Einstein), segundo a qual durante reacções nucleares ocorre transformação de massa em energia. Foi descoberta por Hahn, Strabmann e Meitner com a observação de uma fissão nuclear depois da irradiação de urânio com neutrões.
A tecnologia nuclear tem a finalidade de aproveitar a energia nuclear, convertendo o calor emitido na reacção em energia eléctrica. Isso pode acontecer controladamente em reactor nuclear ou descontroladamente em bomba atómica. Em outras aplicações aproveita-se da radiação ionizante emitida.



História

Ernest Rutherford, o descobridor do núcleo atómico, já sabia que esses poderiam ser modificados através de bombardeamento com partículas rápidas. Com a descoberta do neutrão ficou claro que deveriam existir muitas possibilidades dessas modificações.
Enrico Fermi suspeitava que o núcleo ficaria cada vez maior acrescentando neutrões. Ida Noddack foi a primeira a suspeitar que "durante o bombardeamento de núcleos pesados com neutrões, esses poderiam quebrar em pedaços grandes, que são isótopos de elementos conhecidos, mas não vizinhos dos originais na tabela periódica"
A fissão nuclear foi descoberta por Otto Hahn e Fritz Strabmann em Berlim-1938 e explicada por Lise Meitner e Otto Frisch (ambos em exílio na Suécia) logo depois, com a observação de uma fissão nuclear depois da irradiação de urânio com neutrões.
A primeira reacção em cadeia foi realizada em Dezembro de 1942 em um reactor de grafite de nome Chicago Pile 1 (CP-1), no contexto do projecto "Manhattan" com a finalidade de construir a primeira bomba atómica, sob a supervisão de Enrico Fermi na Universidade de Chicago.

6 - Energias renováveis

08:49 by Grupo MMTD 0 comentários
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 contêm, e porque são capazes de se regenerar por meios naturais.


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 revogabilidade depende da escala temporal que está a ser utilizada 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.

· 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 devolução semelhante para poder contar novamente com eles. São aqueles 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).