ENERGIAS ALTERNATIVAS
Francisco Jos� Mariano da Rocha, Msc. Eng. 1 - FONTES DE ENERGIA � atrav�s da energia que torna poss�vel o funcionamento de toda civiliza��o industrial, � a fonte capaz de potencializar o trabalho, a capacidade de um pa�s est� diretamente vinculada � quantidade total de energia que este produz e aproveita. Toda na��o que busca o desenvolvimento industrial, busca o aumento constante da produ��o de energia e com isso a capacidade de produzir trabalho 1.1 - Fontes de Energia na antig�idade: - ENERGIA E�LICA - Cata-ventos para engenhos (Holanda) - ENERGIA HIDR�ULICA - Rodas d��gua para engenhos (Brasil col�nia). - M�quinas movidas a vapor (Revolu��o Industrial) - M�quinas movidas a �leo (in�cio do s�culo) 1.2 - Fontes de energia na atualidade: Hidroel�trica, Nuclear (fiss�o), Termel�tricas (�leo ou Carv�o), g�s natural, gasolina, diesel, �lcool. 2 - FONTES DE ENERGIA N�O RENOV�VEL Carv�o, Petr�leo, Energia Nuclear, Xisto Betuminoso e outros. 2.1 - C A R V � O Fonte de energia mais abundante no mundo, 25% da energia total consumida no globo, combust�vel f�ssil utilizado a pelo menos 2.000 anos Tipos: CARV�O MINERAL - Usinas termel�tricas, mat�ria-prima para produzir a�o nas sider�rgicas, pela pir�lise pode-se obter g�s de uso dom�stico e combust�veis l�quidos. CARV�O VEGETAL - produzido a partir da madeira pelo homem, possui a vantagem de n�o ser toxico e pode ser utilizado em padarias, restaurantes, resid�ncias. QUALIDADE DO CARV�O - > % de carbono < teor de enxofre. - TURFA - menor teor de carbono - LINHITA - HULHA - mais abundante e mais consumido ( 80% do total) - (Brasil) - ANTRACITO - mais puro ( 95% C) - 5% do consumo mundial - (Alemanha) RESERVAS MUNDIAIS DE CARV�O: suficientes para mais de 100 anos de consumo. PROBLEMAS: aumento de CO2 na atmosfera e problemas ambientais resultantes da extra��o. 2.2 - P E T R � L E O - Principal fonte de energia no globo, o desenvolvimento � lastreado nos derivados do petr�leo, poucos pa�ses no mundo possuem transporte que n�o utilizam diretamente derivados do petr�leo (Fran�a, Alemanha,...) - Combust�veis derivados: gasolina, querosene, g�s, �leos indust. e autom. USO: Combust�vel usado nas termel�tricas - para gera��o de energia el�trica. - mat�ria prima importante para in�meros tipos de ind�strias qu�micas: pl�sticos, asfalto, borracha sint�tica, isopor,... (petroqu�micas) Petr�leo e G�s Natural - representa mais da metade do consumo mundial de energia. PROBLEMAS: Polui��o causada pela produ��o e queima, e RESERVAS MUNDIAIS: O Petr�leo � um hidrocarboneto resultante da transforma��o de mat�ria org�nica da era cenoz�ica e mesoz�ica. 60% das reservas localizam-se no ORIENTE M�DIO: Ar�bia Saudita, Iraque, Kuwait, Ir�, Emirados �rabes Unidos. Total de reservas conhecidas em 1995 - 1 trilh�o de barris. - suficiente para 40 anos m�x. EUA, Canad� - 10 anos, R�ssia - 18 anos, Ar�bia Saudita - 80 anos. 2.3 - ENERGIA NUCLEAR A nossa civiliza��o tecnol�gica s� domina o processo FISS�O nuclear (quebra ou divis�o) do �tomo, utiliza como mat�ria prima o UR�NIO e o T�RIO - min�rios altamente radioativos. 1995 - usinas at�micas contribu�ram com 20% do total de energia el�trica produzida (� quilo de U235 - pode produzir energia equivalente � queima de 3 milh�es de ton. de carv�o). Produ��o Relativa da Energia El�trica: FRAN�A - 60% do total, B�LGICA - 55% do total, SU�CIA - 40 % do total Dom�nio da tecnologia - ESTADOS UNIDOS e no JAP�O, seguido da R�SSIA, INGLATERRA, ALEMANHA e FRAN�A PLUT�NIO - uma �nica part�cula se aspirada, pode causar c�ncer de pulm�o. � utilizado na fabrica��o de armas nucleares. Um reator com capacidade 500.000KW utiliza 120 Kg de Ur�nio e produz igual quantidade de plut�nio anualmente ( 10 Kg = 1 bomba at�mica). PROBLEMAS: Elevados custos para constru��o dos reatores, e riscos de acidentes e contamina��o radioativa, dura��o m�dia das usinas de 25 anos, Lixo At�mico, em 1995 foi produzido 160.000 Kg de plut�nio, aquecimento do meio ambiente em volta, acidentes nucleares e a militariza��o.( Chernobyl - 1986). 3 - FONTES DE ENERGIA RENOV�VEL: 3.1 - ENERGIA HIDREL�TRICA - Essa forma de energia passou a ser utilizada na EUROPA a partir de 1860. As usinas hidrel�tricas suprem cerca de 20% da energia e 30% do consumo total de eletricidade do globo. A obten��o de energia hidrel�trica depende da exist�ncia de VOLUME e QUEDAS de �gua. Pa�ses com grande potencial hidrel�trico: R�SSIA, CANAD�, ESTADOS UNIDOS, E BRASIL. Embora esteja sujeita a certos limites de produ��o a Energia Hidrel�trica n�o provoca diretamente grande polui��o e � inesgot�vel. No BRASIL - devido a grande riqueza em rios de planalto e � car�ncia de petr�leo e carv�o, cerca de 86% do total de energia el�trica consumida � gerada em usinas hidrel�tricas. A usina de ITAIP� - no rio Paran� (maior do mundo) tem capacidade de 12 milh�es de KW. 3.2 - ENERGIAS BIOL�GICAS As fontes de energia biol�gicas s�o aquelas produzidas a partir de microorganismos aperfei�oados ou da biomassa. BIOMASSA: Conjunto de organismos que podem ser aproveitados como fontes de energia: cana-de-a��car e o eucalipto ( �lcool), diversas �rvores (lenha e carv�o vegetal), pl�ncton (min�sculos animais e algas), alguns �leos vegetais ( mamona, amendoim, soja, dend�...) IMPORT�NCIA: provavelmente as principais fontes de energia do s�c. XXI ser�o de origem biol�gica. Sua utiliza��o auxiliara na diminui��o da polui��o, resolvendo tamb�m o problema do lixo gerado pelas grandes cidades. BIODIGESTORES: biodigestor � um equipamento que reaproveita os res�duos para produzir g�s. o g�s � liberado a partir da decomposi��o de certas bact�rias ( de estercos, palha, baga�o de vegetais e mesmo lixo). Utilizado : combust�vel de fog�es, motores e mesmo turbinas que produzem eletricidade. USO: Hoje na INDIA e na CHINA - pequenas unidades espalhadas pelas cidades e pelo meio rural. BRASIL - s� no meio rural. Biog�s, algumas outras formas de energia biol�gica e tamb�m a energia solar s�o consideradas fontes de energia �limpas� 3.3 - ALCOOL E �LEOS VEGETAIS 3.3.1 - ALCOOL pode ser produzido a partir: cana-de-a��car, beterraba, cevada, batata, mandioca, girassol, eucalipto,.... Pode ser usado como bebidas , desinfetante e empregado como combust�vel em ve�culos e tamb�m para produ��o de eletricidade. Substituindo a gasolina - desde d�c, 70, no BRASIL - etanol, na R�SSIA - metanol (nos EUA metanol como aditivo). PROBLEMAS : Utiliza��o das terras agricult�veis, passa a inviabilizar o crescimento futuro do �lcool como fonte de energia. 3.3.2 - �LEOS VEGETAIS Mamona, baba�u, dend�, soja, algod�o, girassol, amendoim. A tecnologia � ainda pouco desenvolvida, mas as potencialidades s�o enormes, pois estes �leos t�m maior poder calor�fero que o �lcool. 3.4 - ENERGIA SOLAR Calcula-se que os raios solares poderiam produzir um total de energia el�trica cerca de 2.000 vezes maior que toda a produ��o mundial em 1995. ( considerando apenas as partes emersas) PROBLEMA: consiste em descobrir como aproveitar essa energia de forma econ�mica e como armazena-la. UTILIZA��O : atualmente ela � utilizada em aquecimento de �gua e de interiores de pr�dios. Tamb�m em ind. eletr�nica (pequenas calculadoras). INDON�SIA - cerca de 15.000 casas s�o totalmente iluminadas por energia captada por c�lulas fotovoltaicas. ISRAEL - cerca de 70% das resid�ncias possuem coletores solares. JAP�O , ALEMANHA e ESTADOS UNIDOS - prot�tipos de carros movidos a energia solar 3.5 - HIDROG�NIO USO: est� avan�ando rapidamente, havendo prot�tipos de carros nos pa�ses desenvolvidos que s�o movidos a hidrog�nio. Calcula-se que j� na pr�xima d�cada existir�o modelos comerciais. � uma fonte de energia barata e n�o poluidora. 3.6 - XISTO O xisto betuminoso � uma substancia natural formada por hidrocarbonetos. petr�leo � um betume em forma l�quida xisto � um betume em forma s�lida. UTILIZA��O: a produ��o de betume ( e de energia) a partir dessas rochas j� existe em v�rias usinas de processamento do xisto , embora ainda numa escala muito reduzida RESERVAS: as principais est�o : ESTADOS UNIDOS, CANAD� E BRASIL. 3.7 - MAR�S A energia das mares � outra fonte que vem gerando eletricidade em alguns pa�ses: JAP�O, INGLATERRA, FRAN�A Geram energia el�trica para localidades pequenas e costeiras. 3.8 - FOR�A DOS VENTOS (Energia E�lica). Atualmente j� existem no mundo cerca de 20 mil geradores que produzem eletricidade a partir da for�a e�lica, principalmente nos ESTADOS UNIDOS, COSTA OESTE DO PAIS, onde cada pequena usina produz 1,5 mil KW. DINAMARCA - 350 mil KW de eletricidade. 3.9 - ENERGIA GEOT�RMICA O calor das rochas subterr�neas que ficam pr�ximas a vulc�es j� supre 30% da energia el�trica consumida em EL SALVADOR e 15% nas FILIPINAS. ISLANDIA e a NOVA ZEL�NDIA - aproveitam a energia geot�rmica nas �reas onde surgem os g�iseres. |