Tipos de Energias

Energia hídrica

O que é?

É um tipo de energia que é obtida a partir da energia potencial de uma massa de água proveniente de fluxos de água dos rios e lagos, através de um desnível que faz haver uma queda d'água.

Como funciona?

Quando a água passa pela queda d'água ela ganha muita potencia, ao passar ela movimenta turbinas que estão ligadas a geradores de corrente elétrica. É bem comum serem construídas em barragem, onde a água do rio está represada, com grande pressão a água acumulada é liberada, ao passar pelas turbinas, as mesmas são giradas, a usina deve ser construída em um local onde haja encontro de vários rios.

Países que mais produzem

Os estados unidos lideram a produção mundial com uma produção de mais de 300 TWh, em seguida vem o Canadá com mais de 250 TWh, podemos citar ainda a Venezuela com a usina Guri, a Rússia com a Sayano S. e o Brasil com a Itaipu como as que mais produzem.

Custo

É uma energia barata, apenas é necessário um investimento mais elevado na construção das barragens, mas essa energia é a mais barata de todas as outras fontes.

Prós e contra

Ela tem muitas vantagens, é uma energia barata comparada as outras fontes de energia, não causa muitos impactos ambientais, é renovável e limpa, porem existem as desvantagens que podemos citar o fato de que pode causar inundações em áreas habitadas, e destruir a fauna e flora local, alem de que pode ter a produção de energia prejudicada pela falta de chuvas.

Sua produção no Brasil

O Brasil tem uma riqueza hídrica muito grande, por isso, é mais fácil ter hidrelétricas funcionando aqui no Brasil, cerca de 90% da produção de energia no Brasil é hídrica, enquanto no resto do mundo essa energia representa apenas 15%.

Na economia globalizada que vivemos no mundo de hoje, deveríamos tirar proveito disso e dar preferência a produtos com alto valor agregado de eletricidade. Seríamos imbatíveis no mundo.

Energia térmica

O que é?

A matéria é formada por átomos e moléculas que estão em permanente estado de agitação térmica. A energia térmica é a energia associada a esta agitação térmica, e a temperatura é um valor numérico que a expressa.

Como é produzida e utilizada

Quando um corpo é colocado próximo de outro com uma temperatura diferente, a energia térmica é transferida do corpo com temperatura maior para o de temperatura menor, até estes atingirem a mesma temperatura. Neste processo, a energia térmica em trânsito é chamada de calor.

Lembrando que é importante saber a diferença entre calor e temperatura. O calor é a energia térmica em movimento. Esta transferência de energia ocorre quando dois corpos possuem temperaturas diferentes, tendendo ao equilíbrio térmico, ou seja, a transferência de energia térmica ocorre enquanto existir a diferença de temperatura.

A energia térmica de um corpo, associada a agitação térmica, também pode ser entendida como sendo a energia cinética total de suas moléculas. Os processos pelos quais esta energia pode ser transferida, processos de transferência de calor, são: condução, convecção e radiação.

Esta definição de calor foi demonstrada a partir dos trabalhos experimentais de Benjamim Thompson e James Prescott Joule. Antes destes trabalhos, acreditava-se que um corpo mais quente possuía uma maior quantidade de um fluido chamado calorífico. Quando um corpo estava em presença de outro com temperatura diferente, o calorífico fluía do mais quente para o mais frio.

A energia térmica é normalmente encontrada através da queima dos combustíveis fósseis, como os derivados do petróleo, sendo alguns deles:

- A Gasolina;

- O Óleo Diesel;

- O Querosene.

Que são muito utilizados para funcionar os motores que movimentam os automóveis, os aviões, os navios, os trens e vários outros veículos de transporte e também gerar eletricidade.

Temos também os combustíveis fósseis utilizados em forma gasosa como:

- O GLP – Gás Liqüefeito de Petróleo (Gás de cozinha);

- O Gás Natural.

Que são utilizados para aquecimento, como nos fogões de cozinha, para aquecedores de ambiente e de água, como também para funcionar motores, iluminar os lugares e gerar eletricidade.

A energia térmica pode ser encontrada também na queima do:

- Carvão Mineral;

- Carvão Vegetal;

- Troncos e galhos de árvores (lenha).

Que são muito utilizados para aquecimento, cozinhar alimentos e gerar eletricidade.

Uma importante fonte de energia térmica é o Álcool, que possui inúmeras aplicações nas nossas atividades cotidianas, e teve um papel fundamental na década de 80, movendo mais de 85% dos automóveis brasileiros.

Existem várias outras fontes de energia térmica menos conhecidas como:

- O bagaço da cana de açúcar;

- Casca de cereais;

- Cavacos (lascas de madeira), serragem e maravalhas de madeira.

Que já são bem menos utilizados que as outras fontes, mas tem sua aplicação voltada principalmente para aquecimento e geração de eletricidade.

Dentre as muitas fontes de energia térmica disponíveis, não poderíamos deixar de falar da Energia Solar, que é importantíssima para gerar calor e eletricidade, e que a cada dia vem sendo mais utilizada, por ser uma fonte de energia renovável, que não polui o meio ambiente e que também é uma fonte gratuita de energia.

Devemos também lembrar da fonte de energia térmica que vem das resistências elétricas e das bobinas de indução, muito comuns no nosso dia a dia através dos chuveiros e fornos elétricos, que a maioria de nós podemos ter em nossas casas.

Custo, vantagens e desvantagens

As vantagens das usinas são: o pequeno espaço que elas ocupam; custo baixo na construção; podem ser construídas onde mais são necessitadas, assim economizando no transporte da energia; não alaga regiões vizinhas (diferente das hidrelétricas).

As desvantagens das usinas são: alto preço do combustível; geram muitos resíduos; poluem muito o ar; utilizam recursos não renováveis.

"A termoelétrica é barata de se construir, mas cara de se manter"

A energia térmica no Brasil

O governo prevê que, daqui até o fim do ano, não seja mais necessária a geração de energia complementar a partir de usinas termelétricas, como os reservatórios das hidrelétricas do país, sobretudo na Região Sudeste, estão apresentando o melhor nível dos últimos 10 anos, o ONS poderá determinar que a maior parte da energia consumida no país seja gerada pelas hidrelétricas, com um custo bem inferior ao da energia gerada pelas térmicas. De acordo com dados do ONS, os reservatórios do Sudeste e Centro-Oeste estão operando com 74,12% da capacidade de armazenamento; os da Região Sul, a 85,81%; os do Nordeste, a 80,82%; e os da região Norte, a 75,39% da capacidade.

Energia Nuclear

O que é?

A energia nuclear é liberada durante a fissão ou fusão dos núcleos atômicos. As quantidades de energia que podem ser obtidas mediante processos nucleares superam em muitas as que se pode obter mediante processos químicos, que só utilizam as regiões externas do átomo. Baseia-se no princípio que nas reações nucleares ocorre uma transformação de massa em energia. A reação nuclear é a modificação da composição do núcleo atômico de um elemento podendo transformar-se em outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos; em outros se deve provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de nêutrons ou outras.

Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor: A fissão nuclear, onde o núcleo atômico se subdivide em duas ou mais fusão nuclear, na qual ao menos dois núcleos atômicos se unem para produzir um novo núcleo.

Como é produzida

O funcionamento de uma usina nuclear é bastante parecido ao de uma usina térmica. A diferença é que ao invés de nós termos calor gerado pela queima de um combustível fóssil, como o carvão, o óleo ou gás, nas usinas nucleares o calor é gerado pelas transformações que se passam nos átomos de urânio nas cápsulas de combustível. O calor gerado no núcleo do reator aquece a água do circuito primário. Esta água circula pelos tubos de um equipamento chamado Gerador de Vapor. A água de um outro circuito em contato com os tubos do Gerador de Vapor se vaporiza a alta pressão, fazendo gerar um conjunto de turbinas que tem junto a seu gerador elétrico. O movimento do gerador elétrico produz a energia, entregue ao

sistema para distribuição.

Quais países mais produzem

Países europeus são os que mais utilizam energia nuclear. A produção dessa energia aumentou muito em 30 anos no mundo, a participação da energia nuclear saltou de 0,1% para 17%, aproximando-se da produção das hidrelétricas. A fissão nuclear é a principal aplicação civil da energia nuclear. É usada em centenas de centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coréia do Norte, Paquistão Índia, entre outros.

Custo

Para começar, o combustível é barato. As usinas nucleares podem ter despesas operacionais compatíveis com outras tecnologias à medida em que aumenta a potência instalada (economia de escala), porém a vida útil de uma usina nuclear é menor do que de uma usina térmica convencional.

Os custos de investimentos em segurança dos sistemas de emergência, do armazenamento de resíduos radioativos e do descomissionamento (desmontagem definitiva e descontaminação das instalações) de usinas que atingiram suas vidas úteis é que são enormes. Na Alemanha, o preço a ser pago para essa desativação e isolamento de cada reator nuclear está estimado em algo entre U$ 10 e U$ 20 bilhões.

Mas mesmo com esses grandes custos, a energia nuclear não deixa de ser uma opção a ser considerada. A energia gerada por carvão, por exemplo, é barata e não tem riscos de acidentes radioativos, mas requer controles de alto custo de poluição do ar (mercúrio, dióxido de enxofre) e é contribuinte significativo à chuva ácida e a aquecimento global.

Prós e Contras

A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis. Considerada como vilã no passado, a Energia Nuclear passou gradativamente a ser defendida por ecologistas de nome como James E. Lovelock por não gerarem gases de efeito estufa. Estes ecologistas defendem uma virada radical em direção à energia nuclear como forma de combater o aquecimento global.

A desvantagem é que a tecnologia nuclear é perigosa, já causou acidentes graves como o de Three Mile Island (EUA) e Chernobil (Ucrânia), com milhares de mortes e enfermidades decorrentes desses acidentes, além da perda de grandes áreas. A utilização desse tipo de tecnologia continua apresentando graves riscos para toda a humanidade. Reatores nucleares e instalações complementares geram grandes quantidades de lixo nuclear que precisam ficar sob vigilância por milhares de anos. Não se conhecem técnicas seguras de armazenamento do lixo nuclear gerado.

O horror nuclear em Hiroshima e Nagasaki marcou a primeira e única vez em que armas atômicas foram usadas deliberadamente contra seres humanos. Mais de 100 mil pessoas morreram nos ataques de 6 a 9 de Agosto de 1945 e outros milhares morreriam nos anos seguintes sofrendo de complicações causadas pela radiação.

Sua produção no Brasil

O Brasil começou a procura da energia nuclear desde a década de 50, e construiu duas Usinas Nucleares Angra 1 e 2. Angra 1 encontra-se em operação desde 1982 e fornece ao sistema elétrico brasileiro uma potência de 657 MW. Angra 2, após longos períodos de paralisação nas obras, inicia sua geração entregando ao sistema elétrico mais 1300 MW, o dobro de Angra 1. O Brasil esta pronto para receber uma terceira usina, a Angra 3. A energia nuclear corresponde a 1.2% da energia consumida no Brasil.

Energia Geotérmica

O que é?

Energia geotérmica, também conhecida como geotermal, é aquela gerada através do calor proveniente do interior da Terra. Esse calor é transformado, na usina geotérmica, em eletricidade.

A energia geotérmica é considerada uma fonte renovável e limpa, pois gera baixos índices de poluição no meio ambiente. Pode ser obtida através das rochas secas quentes, rochas úmidas quentes e vapor quente.

Este tipo de energia deve ser aproveitado através de medidas cuidadosas com relação ao meio ambiente, pois pode provocar instabilidade geológica caso seja feita de forma inadequada. Outra providência é o tratamento de água proveniente das camadas subterrâneas, pois pode conter grande quantidade de minérios que prejudicam a saúde.

Como é produzida

A produção de energia no século XXI dever priorizar os recursos renováveis e deve ser orientada no sentido de não prejudicar nosso meio ambiente.

Dentre as fontes de energias renováveis está a energia Geotérmica. Essa energia é gerada pelo calor proveniente do interior da Terra, que é transportado para uma usina e transformado em eletricidade.

A temperatura da crosta terrestre aumenta em média 1º C a cada 30 metros de profundidade. Em alguns lugares essa variação ocorre a cada 10 metros ou até menos.

A água dos lençóis freáticos, entrando em contato com rochas subterrâneas a altas temperaturas, se aquecem, aflorando na superfície em temperaturas elevadas. Em algumas regiões do planeta a água aparece em temperaturas superiores a 60º C, seja na forma de jato d’água (gêiseres) ou na forma de lagos.

Países que a utilizam

No parque nacional de Yellowstone, nos Estados Unidos, existem cerca de 200 gêiseres, que jorram água fervente e vapor periodicamente. Esse período pode ser de segundos ou semanas.

A energia responsável por esse aquecimento tem origem vulcânica. O aproveitamento dessa energia para o aquecimento domiciliar e obtenção de energia elétrica vem sendo realizado há algum tempo no mundo.

Através de tubos, o vapor proveniente dessas fontes é levado até uma usina Geotérmica. Tal como em uma central elétrica convencional, termelétrica, por exemplo, o vapor sob alta pressão faz com que as lâminas das turbinas girem como uma ventoinha. Esse movimento gera energia mecânica que é transformada em energia elétrica através de um gerador.

A principal diferença de uma Usina Geotérmica e uma Termelétrica convencional é que na geotérmica não é necessário a queima de combustíveis para obtenção de eletricidade, o que reduz significativamente a quantidade de poluentes lançados na atmosfera.

Custo, vantagens e desvantagens

A fonte primaria de energia não tem custo, Não é poluente, o impacto ambiental é mínimo. Desvantagens, alto custo de instalação e a fonte primaria é instável.

A energia geotérmica, ou o calor da terra, aumenta de acordo com a profundidade. Em condições normais, ocorre um acréscimo de 20 a 40ºC por quilômetro.

Utilização no Brasil


No Rio Grande do Norte, a Petrobras está utilizando poços de petróleo já secos para aquecer cerca de 500 mil metros cúbicos/dia de gás natural a ser injetado em poços produtores. Assim, diminui a queima de combustíveis, o que reduz custos e evita emissões de CO2 para a atmosfera.

Energia Eólica

O que é?

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.

Como funciona?

O vento gira uma hélice gigante conectada a um gerador que produz eletricidade. Quando vários mecanismos como esse, conhecido como turbina de vento, são ligados a uma central de transmissão de energia, temos uma central eólica. A quantidade de energia produzida por uma turbina varia de acordo com o tamanho das suas hélices e, claro, do regime de ventos na região em que está instalada. E o ideal não é apenas contar simplesmente com ventos fortes. Além da velocidade dos ventos, é importante que eles sejam regulares, não sofram turbulências e nem estejam sujeitos a fenômenos climáticos como tufões.

Países que mais produzem

O país que mais utiliza a energia Eólica é os Estados Unidos com 22.3% da produção mundial, com a capacidade de produção no final de 2009 de 35.159MW, MegaWatts. Logo depois vem a Alemanha com 16.3%, China 15.9%, Espanha 12.1%, Índia 6.9%, Itália 3.1%, França 2.8%, Reino Unido 2.6%, Portugal 2.2% e Brasil 0.7%.

Custo

A maioria das formas de geração de eletricidade requerem 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 aero gerador 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 fatores, 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. Porem pode ser considerada sim uma das fontes mais baratas de energia podendo competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais.

Prós e Contras

A Energia Eólica é inesgotável e causa pouquíssimo impacto ao ambiente, quase nenhum. As desvantagens são mínimas vistas em comparação com suas vantagens, são: a intermitência, ou seja, não é sempre que haverá ventos e provoca modificação da paisagem onde será implantada a usina.

Produção no Brasil

O Brasil tem um dos maiores potenciais eólicos do planeta e, embora hoje o vento seja responsável por míseros 29 megawatts (MW) dos cerca de 92 mil MW instalados no país, há planos ambiciosos para exploração dessa fonte de energia. Apoiado no Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia (Proinfa), lançado pelo Ministério de Minas e Energia, o Brasil pretende atingir, em 2008, cerca de 1.500 MW gerados pelo vento - um terço disso será instalado no Ceará e deve suprir mais da metade da demanda do estado.

Energia das Marés

O que é?


Todos os dias observa-se que o nível do mar não é o mesmo. Esse fenômeno - movimento de subida e descida das águas - recebe o nome de maré. As marés são influenciadas pela força gravitacional do Sol e da Lua. é essa diferença de nível que temos aproximadamente a cada 12 horas. A energia que pode ser captada a partir das marés se faz de modo semelhante ao aproveitamento hidroelétrico, que consiste em:
Um reservatório junto ao mar, através da construção de uma barragem, e
Casa de força (turbina + gerador).


Onde é utilizado


O aproveitamento é feito nos dois sentidos: na maré alta a água enche o reservatório, passando através da turbina, e produzindo energia elétrica, na maré baixa a água esvazia o reservatório, passando novamente através da turbina, agora em sentido contrário ao do enchimento, e produzindo energia elétrica.


Países que a utilizam


Este tipo de energia gera eletricidade em alguns países, tais como: França (onde se localiza a pioneira La Rance), Japão e Inglaterra. Na França,1967, os franceses construíram a primeira central mareomotriz (ou maré motriz, ou maré - elétrica; ainda não existe um termo oficial em português), ligada à rede nacional de transmissão. Uma barragem de 750 metros de comprimento, equipada com 24 turbinas, fecha a foz do rio Rance, na Bretanha, noroeste da França. Com a potência de 240 megawatts (MW), ou 240 mil quilowatts (kW), suficiente para a demanda de uma cidade com 200 mil habitantes.


Vantagens e Desvantagens


O ciclo de marés de 12 horas e meia e o ciclo quinzenal de amplitudes máxima e mínima apresentam problemas para que seja mantido um fornecimento regular de energia. A energia das marés pode ser aproveitada onde existem marés, com grande diferença de nível ( = 5,5 m) da maré baixa para maré alta e onde o litoral apresenta condições para construção econômica
do reservatório.


Sua utilização no Brasil


No Brasil, temos grande amplitude das marés em São Luís - Baía de São Marcos, no Maranhão - com 6,8 metros e em Tutóia com 5,6 metros, também nos estuários do Rio Bacanga (São Luís -MA- marés de até 7 metros) e a Ilha de Maracá (AP - marés de até 11 metros). Infelizmente, nessas regiões a topografia do litoral não favorece a construção econômica de reservatórios, o que impede seu aproveitamento.

Energia solar

O que é?

A energia solar é aquela proveniente do sol, energia térmica e luminosa.essa energia é capitada através de três maneiras :placas ou painéis solares, formadas por celular fotovoltaicas, capacitores planos e capacitores de energia.

Como é produzida?

Os painéis solares, permite que a luz solar seja transformada diretamente em energia, através de placas que viram baterias, já no caso dos capacitores planos, eles atuam em lugares fechados, aquecendo a água, que com pressão do vapor, movem turbinas ligadas aos geradores. Também pode ser produzida com os capacitores de energia ou espelhos côncavos refletores, que, mantém a energia do sol que aquecem a água com mais de 100º C em tubos, que com pressão movimentam as turbinas que estão ligadas aos geradores.

Países que mais produzem

Países que utilizam a fonte solar já em abundancia são: Estados unidos, Alemanha, Israel, Itália, França, Grécia e Austrália, porem os que lideram na produção são os Estados Unidos, a Alemanha e o Japão.

Custo

É uma das fontes de energia mais caras existentes na atualidade, o custo de fabricação e instalação de painéis solares ainda é muito elevado, porem, um estudo realizado nos Estados unidos, já comprova que, desde de 1998 a 2007 o custo dessa energia já caiu em 30%, isso devido a redução dos custos em serviços como: mão-de-obra, inversores, marketing, custos administrativos,entre outros.

Prós e contra

A energia solar é uma fonte de energia que deve ser muito bem explorada, pois ela é limpa, ou seja, não polui o ambiente, e renovável, aquela que nunca acaba, pois é proveniente do Sol, porém, nem tudo são maravilhas, essa energia ainda é pouco usada devido ao fato de que, é uma fonte de alto custo, tanta na fabricação quanto na instalação, além disso, ela não é uma boa fonte de energia quando não se tem Sol, em dias chuvosos por exemplo a energia não teria como ser produzida, você então deve estar se perguntando: Então a solução seria achar meios de armazenamento dessa energia luminosa, para ser usada na ausência da luz solar? é uma boa solução, porem ainda não temos meios de armazenar por muito tempo a energia capitada através de luz solar.

Sua produção no Brasil

No Brasil, alguns Estados e municípios já possuem leis que obrigam a instalação de sistema de aquecimento de água por energia solar nas novas edificações destinadas às categorias de uso residencial e não-residencial. A primeira capital a aprovar uma lei solar foi Porto Alegre. Outras capitais, como Rio de Janeiro, Campo Grande, Belo Horizonte, Curitiba e Salvador já possuem projetos de lei semelhantes em andamento.

No Brasil, principalmente na região Nordeste, onde encontramos índices elevados de calor, essa fonte de energia iria ter um aproveitamento muito bom, já que ela necessita da luz do sol, mas, o cerca de 90 % da energia usada no Brasil ainda é Hidráulica. Para termos uma idéia, uma parte do milésimo de energia solar que nosso país recebe durante o ano poderia nos dar um suprimento de energia equivalente a: 54% do petróleo nacional, duas vezes a energia obtida com o carvão mineral, 4 vezes a energia gerada no mesmo período por uma usina hidrelétrica.

Mas essa fonte de energia na verdade não tem muitos motivos para ser implantada em massa aqui no Brasil, pois o Brasil é muito rico em rios e lagos, e levando em consideração o fato de que a energia solar é muito cara, talvez o Brasil ainda não tenha recursos suficientes, para trocar a maior parte do seu abastecimento, nos últimos anos a preocupação com a questão ambiental vem sendo comentada consideravelmente, e essa pode ser o fator impulsionador da implantação mais abundante dessa fonte aqui no Brasil, mas falando no hoje, ela não é muito usada.