O Que Faz Mover o Mundo?

            

          O que faz mover o mundo é a energia, ou melhor, as energias...

          Bem-vindos ao blog "O Que Faz Mover o Mundo". Aqui vocês irão encontras oito matérias sobre oito fontes de energia. Você irá conhecer como elas funcionam, seus pontos positivos e negativos, seus impactos na natureza e curiosidades.

 

Navegue pelo blog através da barra do menu:

          Este blog foi criado para o trabalho de física proposto pelo professor George, de física, do Colégio Marista São José. Todo ele foi criado por alunos do 2º do Ensino Médio.

          Esperamos que este blog lhe ajude em suas pesquisas e, qualquer dúvida, sugestões e/ou críticas, deixe um comentário, mas pedimos que se identifique, por favor.

 

Atensiosamente,

Energy (grupo de alunos)

Energia Solar

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 diretamente para aquecimento de água ou ainda como energia elétrica 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 reto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é refletido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível e luz ultravioleta.

Os métodos de captura da energia solar classificam-se em diretos ou indiretos

* Direto 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 fotovoltaica criando eletricidade. (A conversão a partir de células fotovoltaicas é classificada como direta, apesar de que a energia elétrica 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.

* Indireto 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 ativos:

* Sistemas passivos são geralmente diretos, apesar de envolverem (algumas vezes) fluxo em convecção, que é tecnicamente uma conversão de calor em energia mecânica.

* Sistemas ativos são sistemas que apelam ao auxílio de dispositivos elétricos, mecânicos ou químicos para aumentar a efetividade da coleta. Sistemas indireto são quase sempre também ativos.

Entrou em funcionamento em 27 de Março de 2007 a Central Solar Fotovoltaica de Serpa (CSFS), a maior unidade do gênero do Mundo. Fica situada na freguesia de Brinches, Alentejo, Portugal, numa das áreas de maior exposição solar da Europa. Tem capacidade instalada de 11 MW, suficiente para abastecer cerca de oito mil habitações.

Entretanto está projetada e já em fase de construção outra central com cerca de seis vezes a capacidade de produção desta, também no Alentejo, em Amareleja, concelho de Moura.

Muito mais ambicioso é o projeto australiano de uma central de 154 MW, capaz de satisfazer o consumo de 45 000 casas. Esta situar-se-á em Victoria e prevê-se que entre em funcionamento em 2013, com o primeiro estágio pronto em 2010. A redução de emissão de gases de estufa conseguida por esta fonte de energia limpa será de 400 000 toneladas por ano.

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 atualmente.

* 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

* Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia.

* Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (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 hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja).

Andressa Batista , n°5 (1202)

Fontes :
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_solar#Tipos_de_energia_solar

Energia Eólica

A energia eólica é a energia obtida pelo movimento do ar. É uma abundante fonte de energia, renovável, limpa e disponível em todos os lugares.

Os moinhos de vento foram inventados na Pérsia no séc. V. Eles foram usados para bombear água para irrigação. Os mecanismos básicos de um moinho de vento não mudaram desde então: o vento atinge uma hélice que ao movimentar-se gira um eixo que impulsiona uma bomba (gerador de eletricidade).
Além disso, essa energia sido vem sendo 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.

Origem:

Os ventos são gerados pela diferença de temperatura da terra e das águas, das planícies e das montanhas, das regiões equatoriais e dos pólos do planeta Terra.
A quantidade de energia disponível no vento varia de acordo com as estações do ano e as horas do dia. A topografia e a rugosidade do solo também têm grande influência na distribuição de freqüência de ocorrência dos ventos e de sua velocidade em um local. Além disso, a quantidade de energia eólica extraível numa região depende das características de desempenho, altura de operação e espaçamento horizontal dos sistemas de conversão de energia eólica instalados.

Para a avaliação, necessita-se do potencial de vento em uma região. Esse é o primeiro e fundamental passo para o aproveitamento do recurso eólico como fonte de energia. É necessária a coleta de dados de vento com precisão e qualidade, capaz de fornecer um mapeamento eólico da região.
As hélices de uma turbina de vento são diferentes das lâminas dos antigos moinhos porque são mais aerodinâmicas e eficientes. As hélices têm o formato de asas de aviões e usam a mesma aerodinâmica. Em movimento, ativam um eixo que está ligado à caixa de mudança. Através de uma série de engrenagens, a velocidade do eixo de rotação, que está conectado ao gerador de eletricidade, aumenta. Gerando, assim, a energia.
Um aerogerador consiste em um gerador elétrico movido por uma hélice, que, por sua vez, é movida pela força do vento. A hélice pode ser vista como um motor a vento, cuja quantidade de eletricidade que pode ser gerada pelo vento depende de quatro fatores:

• da quantidade de vento que passa pela hélice;
• do diâmetro da hélice;
• da dimensão do gerador;
• do rendimento de todo o sistema.

O Surgimento dos Moinhos de Vento:

Parece ser difícil afirmar com segurança a época em que surgiram os primeiros moinhos de vento, há indicações sobre tais motores primários já no século X. Este assunto é bem discutido no livro “Uma História das Invenções Mecânicas” de Abbot Payson Usher, editado pela primeira vez em 1929 e reproduzido no Brasil pela editora Papirus Ciência, o livro cita relato de geógrafos descrevendo moinhos de ventos usados no Oriente Médio para bombeamento d’água. O mesmo aponta ainda referências diversas como historias e crônicas – mas, neste caso, considerando sua veracidade incerta – que mencionam o uso dos moinhos de vento já em 340 d.C.
Ainda conforme a citada publicação, até a sua introdução na Europa por volta do século XII, os moinhos de vento eram projetados em função da direção predominante dos ventos, tendo o seu eixo motor direção fixa. As características de variação de intensidade e direção dos ventos na Europa incentivaram a criação de mecanismos para mudança de direção do eixo dos cata-ventos, surgindo, então, os primeiros modelos onde o eixo das pás podia ser girado em relação ao poste de sustentação.
Na Holanda, onde os moinhos de vento eram usados desde o século XV para drenarem as terras na formação dos pôlderes, a invenção dos moinhos de cúpula giratória, que permitia posicionar o eixo das pás em função da direção dos ventos, é registrada como um grande incremento de capacidade destes, e grande progresso nos sistemas de dessecamento.

Os Aerogeradores:

Com o surgimento da máquina a vapor, dos motores de combustão interna e das grandes usinas de eletricidade e rede de distribuição, os sistemas eólicos foram relegados a um segundo plano por um bom tempo, permanecendo em algumas aplicações, como o bombeamento d’água em áreas rurais e salinas, além de outras mais raras.
Durante a crise do petróleo, na década de 70, a energia eólica voltou a ser bastante cogitada, e os avanços da aerodinâmica e surgimento da eletrônica, permitiu o aparecimento de aerogeradores muito eficientes e com o custo por kW, quando utilizado em sistemas de grande porte interligados a rede de distribuição, comparável com o das hidroelétricas, com isto desde a década de 80, tem sido cada vez mais comuns a instalação de parques eólicos em vários países principalmente da Europa e nos Estados Unidos. Atualmente, podem ser encontrados, em nível comercial, aerogeradores com potências nominais de até 1,5MW.
Os aerogeradores pequenos para sistemas autônomos de carregamento de baterias, também evoluíram bastante incorporando novas tecnologias, tendo com isto ampliando muito sua faixa de utilização. Atualmente, existem várias opções na faixa de 50 a 600W nominais.

Aspectos Positivos da Energia Eólica:
A energia eólica é considerada a energia mais limpa do planeta, disponível em diversos lugares e em diferentes intensidades, uma boa alternativa às energias não-renováveis.
Aspectos Negativos e Impactos da Energia Eólica:

Apesar de não queimarem combustíveis fósseis e não emitirem poluentes, fazendas eólicas não são totalmente desprovidas de impactos ambientais. Elas alteram paisagens com suas torres e hélices e podem ameaçar pássaros se forem instaladas em rotas de migração. Emitem certo nível de ruído (de baixa freqüência), que pode causar algum incômodo. E, além disso, podem causar interferência na transmissão de televisão.

O custo dos geradores eólicos é elevado, porém o vento é uma fonte inesgotável de energia. E as plantas eólicas têm um retorno financeiro a um curto prazo.

Outro problema que pode se citado é que em regiões onde o vento não é constante, ou a intensidade é muito fraca, obtêm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, há desperdício de energia.

Perspectivas Futuras:

Na crise energética atual, as perspectivas da utilização da energia eólica são cada vez maiores no panorama energético geral, pois apresentam um custo reduzido em relação a outras opções de energia. E, embora o mercado de usinas eólicas esteja em crescimento no Brasil, ele já movimenta 2 bilhões de dólares no mundo. Existem 30 mil turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo, com capacidade instalada da ordem de 13.500 MW.

A Energia Eólica no Brasil:

A energia eólica pode garantir 10% das necessidades mundiais de eletricidade até 2020, pode criar 1,7 milhão de novos empregos e reduzir a emissão global de dióxido de carbono na atmosfera em mais de 10 bilhões de toneladas.
A Energia Eólica no Brasil:
No Brasil, a energia eólica é bastante utilizada para o bombeamento de água na irrigação, mas quase não existem usinas eólicas produtoras de energia elétrica. No final de 2007, o Brasil possuía uma capacidade de produção de 247 MW, dos quais 208 MW foram instalados no decorrer de 2006. O Brasil é o país da América Latina e Caribe com maior capacidade de produção de energia eólica.
O primeiro projeto de geração no país foi desenvolvido em Pernambuco, na ilha de Fernando de Noronha, para garantir o fornecimento de energia para a ilha que antes só contava com um gerador movido a diesel.
Quase todo o território nacional possui boas condições de vento para instalação de aerogeradores. A energia eólica brasileira teve um grande impulso com o programa do Governo Federal, o Proinfa, que possibilitará a instalação de novas usinas em diversas localidades brasileiras, principalmente no litoral nordestino e no litoral sul do Brasil. Desde 2000 foram instaladas as usinas de Mucuripe (Fortaleza-CE), Prainha (CE), e as maiores são o Parque Eólico de Osório (RS), que produz 150 MW e a de Rio do Fogo (Rio do Fogo-RN).
Além disso, vários estados brasileiros estão iniciando programas de levantamento de dados de vento. Hoje, existem mais de cem anemógrafos computadorizados espalhados pelo território nacional.
Considerando o grande potencial eólico do Brasil, confirmado através de estudos recentes, é possível produzir eletricidade a custos competitivos com centrais termoelétricas, nucleares e hidroelétricas, com custo reduzido.

Flávia Najar (nº 17) T: 1202

Fontes:
http://www.aondevamos.eng.br/textos/texto01.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_e%C3%B3lica_no_Brasil
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_e%C3%B3lica
http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/artigos/eolica.html

Energia Gravitacional

Energia Gravitacional


Tradicionalmente, em muitos países a energia elétrica tem sido gerada pela queima de combustíveis fósseis, mas os temores sobre o custo am-biental ao planeta e a sustentabilidade do consumo contínuo de desses estimularam pesquisas de métodos mais limpos de geração de eletrici-dade, a partir de fontes alternativas de energia. Essas fontes incluem a radiação solar, energia do vento, ondas e marés.

A Energia Gravitacional é gerada a partir das ondas, das marés ou do deslocamento das águas e das diferenças de temperatura dos oceanos. Possui um custo elevado de implantação e, por isso, é pouco utilizada. Especialistas em energia afirmam que, no futuro, esta, será uma das principais fontes de energia do planeta.

- A ENERGIA DAS ONDAS:

A energia cinética do movimento ondular pode ser usada para pôr uma turbina a funcionar. a elevação da onda numa câmara de ar provoca a saída do ar lá contido; o movimento do ar pode fazer girar uma turbina. A energia mecânica da turbina é transformada em energia elétrica através do gerador.

Quando a onda se desfaz e a água recua o ar desloca-se em sentido contrário passando novamente pela turbina entrando na câmara por comportas especiais normalmente fechadas.

Os geradores utilizam o quase incessante movimento das ondas para gerar energia. Uma câmara de concreto construída na margem é aberta ma extremidade do mar de maneira que o nível da água dentro da câ-mara suba e desça a cada onda sucessiva. O ar acima da água é alter-nadamente comprimido e descomprimido, acionando uma turbina co-nectada a um gerador. A desvantagem de se utilizar este processo na obtenção de energia é que o fornecimento não é contínuo e apresenta baixo rendimento.

- ENERGIA TÉRMICA DOS OCEANOS:

Se reparar, a massa de água mais superficial dos mares tem sua temperatura diminuída à medida da profundidade.

Pode-se usar as diferenças de temperatura para produzir ener-gia, no entanto, são necessárias diferenças de 38º Fahrenheit en-tre a superfície e o fundo do oceano. Esta fonte de energia está a ser usada no Japão e no Hawai, mas apenas como demonstração e experiência.

- ENERGIA DAS CORRENTES MARÍTIMAS:

As correntes marítimas são provocadas por um aquecimento não homogêneo das camadas superficiais dos oceanos pela radiação solar. Elas comportam energias cinéticas consideráveis, mas pouco densas e são assim, difíceis de explorar.


- A ENERGIA DAS MARÉS:
É uma fonte de energia renovável, que produz eletricidade de forma limpa, não-poluente; embora seja, na maioria das vezes, economicamente inviável

A energia da deslocação das águas do mar é outra fonte de e-nergia. Para a transformar, são construídos diques que envolvem uma praia. Quando a maré enche, a água entra e fica armazenada no dique; ao baixar a maré, a água sai pelo dique como em qual-quer outra barragem.

Para que este sistema funcione bem são necessárias marés e correntes fortes. Tem que haver um aumento do nível da água de pelo menos 5,5 metros da maré baixa para a maré alta. Existem poucos sítios no mundo onde se verifique tamanha mudança nas marés.

As barragens de marés utilizam a diferença entre os níveis de água na maré alta e baixa para gerar eletricidade. Elas são construídas sobre as bocas de estuários de marés.

Quando a maré sobe, a água pode passar através da barragem, enchendo o estuário atrás da mesma. Com a baixa da maré, as comportas são fechadas e uma cabeceira de água se forma atrás da barragem.




A água pode então fluir de volta para o mar, acionando ao mesmo tempo turbinas conectadas a geradores. 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.

Também é possível aproveitar a energia das correntes marítimas. As turbinas marítimas têm poucos componentes; engrenagens de posi-cionamento orientam as lâminas das turbinas na direção da corrente marítima e um gerador acoplado ao eixo da turbina fornece a energia elétrica.

Esse tipo de fonte de energia é de ‘alta qualidade’, pois se apresenta sob forma mecânica, podendo ser convertida em eletricidade facilmente, comparada às outras. No entanto, depende de uma tecnologia avançada em relação às suas turbinas e conversores; ou o decorrer do processo seria extremamente prejudicado. Como a deformação da tubulação, devido à pressão crescente embaixo d’água.


Essas centrais que participam do processo, captam a energia e distri-buem para centros especializados de energia elétrica, se encontram em áreas de grande amplitude de marés e topografia do litoral favorecendo os investimentos.

As marés são influenciadas pela força gravitacional do Sol e da Lua. A captação de energia se dá de um 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 ).

Suas centrais mareomotriz são ligadas à rede nacional de transmis-
são. Atualmente, elas são encontradas na França, Japão e Inglaterra. No Brasil, temos a grande amplitude de marés, porém, a estrutura do litoral não favorece a construção econômica de reservatórios, o que impede seu aproveitamento.

http://www.youtube.com/watch?v=8uZPLIFPCjc

Um empecilho da energia das marés é o fornecimento regular dela, tornando necessária a criação de sistemas mais complexos como, por exemplo, o que se vale de muitas barragens ou o que se utiliza de reservas bombeadas.

- A ENERGIA INDOMÁVEL DAS MARÉS:

As ondas, as marés e o calor dos oceanos abrigam reservas ener-géticas inesgotáveis. O difícil é domesticar essa força selvagem para convertê-la de modo eficiente em eletricidade.

As gigantescas massas de água que cobrem dois terços do planeta constituem o maior coletor de energia solar imaginável. Os raios solares não apenas aquecem a água da superfície, como também põem em movimento a maquinaria dos ventos que produz as ondas. Finalmente, as marés, originadas pela atração lunar, que a cada 12 horas e 25 minutos varrem os litorais, também representam uma tentadora fonte energética. Em conjunto, a temperatura dos oceanos, as ondas e as marés poderiam proporcionar muito mais energia do que a humanidade seria capaz de gastar - hoje ou no futuro, mesmo considerando que o consumo global simplesmente dobra de dez em dez anos.

O problema está em como aproveitar essas inesgotáveis reservas. É um desafio à altura do prêmio, algo comparável ao aproveitamento das fabulosas possibilidades da fusão nuclear. Apesar das experiências que se sucederam desde os anos 60, não se desenvolveu ainda uma tec-nologia eficaz para a exploração comercial em grande escala desses tesouros marinhos, como aconteceu com as usinas hidrelétricas, ali-mentadas pelas águas represadas dos rios, que fornecem atualmente 10 por cento da eletricidade consumida no - mundo (no Brasil, 94 por cento).

Muito mais tarde, em 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 habi-tantes, a usina de Rance é a única no mundo a produzir, com lucro, eletricidade em quantidade industrial a partir das marés.


Vários países, motivados pela iniciativa francesa, criaram o seu projeto de usina e investiram. Daí, saiu o aperfeiçoamento das turbinas, reduzindo em um treco os custos de uma usina mareomotriz. Mas algo que sempre continuou no caminho foi a eficiência de transformar toda essa energia em eletricidade.

Esses tipos de operação colossais se justificam pela alta nos preços do petróleo. Porém, deve-se levar em conta também o impacto ambiental que a construção dessas usinas poderá causar. Como, por exemplo, inundações; sem contar com as variações nas temperaturas das águas, aumento dos níveis de maré, agitação marítima aumentada, maior erosão das costas; e alteração nos ecossistemas complexos existentes.

Giulia De Vito (nº20) T:1202



Bibliografia:

http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/energia-das-mares/energia-das-mares-3.php
http://br.geocities.com
http://youtube.com
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/energia-das-mares/
http://www.via6.com/topico.php?tid=219199

Energia Nuclear

A capacidade de gerar energia através das usinas nucleares está baseada na fissão (quebra) de átomos em um reator. Esse processo consiste em uma reação nuclear em cadeia gerando enorme quantidade de calor. A energia produzida na fissão nuclear é utilizada em usinas para aquecer caldeiras e gerar vapor.

O combustível que move as usinas nucleares em geral é o Urânio. Esse elemento é abundante na natureza e bastam alguns quilos para gerar energia suficiente para alimentar um enorme prédio. Mas existem outros elementos capazes de gerar energia através da fissão nuclear como o Plutônio e o Tório.

Obtenção de matéria prima:

O combustível utilizado nas usinas nucleares é o Urânio. Para que ele possa ser usado para a geração de energia, o urânio deve, primeiramente, passar pelo processo de enriquecimento, onde o urânio terá mais poder de geração de calor ao sofrer a fissão dentro do reator da usina.

O urânio é encontrado no solo em forma de minério, e é esse minério que é levado para o enriquecimento.

Depois de ser extraído da natureza, o urânio em forma de minério é britado. Para transformar essa pedra em urânio puro, é preciso, apenas, jogar nele uma solução de ácido sulfúrico, e o resultado dessa ação é um concentrado na forma de um sal amarelo, conhecido como “YELLOWCAKE” (bolo amarelo, em inglês).

Depois, o yellowcake é transformado em gás (hexafluoreto de urânio, UF6), que facilitará o transporte e o enriquecimento. Esse processo é necessário porque a concentração de U235 (O isótopo de urânio mais eficiente para a fissão nuclear) é de menos de 1% na natureza. O enriquecimento separa os isótopos (mesmo elemento, mas com número de nêutrons diferente) e aumenta a concentração de U235 no urânio para cerca de 3%.

Já enriquecido, o urânio passa por um novo processo em que é transformado de gás para pó novamente, o dióxido de urânio (UO2). Depois disso, o dióxido de urânio entra em uma prensa que o comprime até receber a forma de pastilhas, de 1cm³.

Após isso, as pastilhas de urâio são colocadas em varetas, que depois são colocadas no chamado “elemento combustível”.

Na usina, o elemento combustível é colocado no reator, onde é bombardeado por nêutrons, gerando assim, uma reação em cadeia que libera grande quantidade de calor.

Funcionamento de uma usina nuclear:

O reator nuclear, coração da usina, usa a energia contida no interior do átomo para, simplesmente, ferver água. Daí para frente, tudo funciona como em uma usina a vapor qualquer, movida a carvão ou petróleo. O vapor d’água gerado será induzido a passar por um sistema de turbinas, as quais irão fazer girar um gerador produzindo energia elétrica.

As usinas nucleares são uma das formas de obtenção de energia elétrica característica de países desenvolvidos, levando em consideração o alto custo de instalação e a avançada tecnologia contida no processo.

Vantagens da usina nuclear:
• Utilização das radiações em múltiplas aplicações da medicina, agropecuária, indústria e meio ambiente;
• A nucleoeletricidade que gera energia.

• A energia nuclear é uma energia limpa, ou seja, não polui o ambiente.

Desvantagens da usina nuclear:
• Perigo de occorência de acidentes nucleares;
• Diversos tipos de resíduos e materiais radioativos e o destino indevido desse lixo atômico.

Impactos ambientais:

Como as usinas nucleares trabalham com materiais radioativos, sempre há uma disconfiança por parte das ONG’s, pois se houver um vazamento, a catástrofe pode se igualar ao incidente ocorrido em Chernobyl, quando o reator da usina explodiu.
Isso caousou e ainda causa muitos problemas para a população que vive na área de Chernobyl. Muitas pessoas morreram e outras ainda vivem, mas adquiriram CANCER, por causa da extrema exposição ao material radioativo.

Mas, se a usina for bem construída, tiver uma segurança eficiente, se a população que vive ao redor da usina saber como agir no caso de um incidente, certamente muitas vidas serão salvas, porém, os danos causados ao ecossostema serão de uma proporção tão alta que, certamente, causará um desequilíbrio ecológico na fauna e na flora do local.

Por: Felip Luqueze

FONTES:

http://www.alunosonline.com.br/quimica/energia-nuclear/

http://www.eletronuclear.gov.br/imagens/uploads/Image/reatoranima.gif

E o jornal informativo cedido pela usina nuclear de Angra Dos Reis

Energia Geotérmica

Podemos definir energia geotérmica como o calor proveniente da Terra, mais precisamente do seu interior. Ela existe desde que o nosso planeta foi criado.

Abaixo da crosta terrestre, existe um manto composto por rochas líquidas a altas temperaturas, o magma. Nestas zonas, os depósitos ou correntes de água são esquentados pelo magma até temperaturas às vezes superior a 140 ºC. Quando a água ou vapor emergem através de fissuras na crosta, aparecem os gêiseres, as fumarolas e as fontes termais. Este incrível recurso equivale a 50.000 vezes a energia que se obtém de todos os recursos de gás e petróleo do mundo.

Desde a antiguidade a energia geotérmica é utilizada através das fontes termais, especialmente para banhos devido aos possíveis efeitos medicinais. Alguns povos também a utilizavam para obter água potável a partir da condensação do vapor. Atualmente existem basicamente duas finalidades para a energia geotérmica: uso direto e geração de eletricidade.

Uso direto

A tabela abaixo mostra os principais usos diretos da energia geotérmica no mundo.

Calefação ambiental	33%
Banhos termais	15%
Aqüicultura	13%
Estufas	12%
Ar condicionado	12%
Indústria	11%
Secagem	1%
Outros	3%

Geração de Eletricidade

A mais de 100 anos, mais precisamente a partir de 1904, em Lardarello na região da Toscana, Itália (onde construiu-se a primeira usina geotérmica), várias pesquisas e sistemas de geração de eletricidade foram desenvolvidos e implementados.

O aproveitamento da energia geotérmica, bem como a escolha do tipo do sistema, é determinado por uma série de condições e características geológicas (como temperatura e pressão) que estabelecem a existência de jazidas geotérmicas. Podemos encontrar basicamente quatro tipos de conversores de energia:

Vapor Seco: em casos raríssimos pode ser encontrada o que os cientistas chamam de fonte de vapor seco, em que a pressão é altíssima. Uma reserva desse tipo produz vapor, porém muito pouca água. O vapor é entubado diretamente em uma central de vapor seco que proporciona a força para girar o gerador da turbina.

Pedra Seca Quente: existem regiões de alto fluxo de calor que possuem rochas a temperaturas altíssimas, porém essas rochas são impermeáveis de tal modo que não há circulação de líquido para transportar calor. O sistema funciona basicamente da seguinte maneira: em um poço injeta-se água que se aquece ao entrar em contato com a rocha quente. Essa água vira vapor e é expelida por outro poço, onde há uma usina geotérmica instalada.

Central Flash: uma reserva que produz majoritariamente água quente é chamada de reserva de água quente e é utilizada uma central chamada Flash. A água que está entre 130ºC e 330ºC é trazida à superfície através do poço e via pressão se converte em vapor, que move as turbinas.

Ciclo Binário: algumas reservas que possuem líquidos a temperaturas menores que 220ºC não possuem calor suficiente para produzir rapidamente vapor e gerar energia. Utiliza-se, então, uma central binária onde a água geotérmica transfere calor a um líquido que ferve a temperatura mais baixa que a água, convertendo-o em vapor e movendo as hélices da turbina.

Aspectos Positivos e Negativos

Todas as formas de geração de energia elétrica apresentam algum tipo de impacto ambiental. Abaixo, são apresentadas os principais benefícios e as desvantagens das usinas geotérmicas.

Situação Nacional

Um importante acervo de dados e informações técnicas sobre o potencial e a possibilidade do uso da energia geotérmica no Brasil encontram-se disponíveis nos Anais do Simpósio Brasileiro sobre Técnicas Exploratórias Aplicadas à Geologia, promovido pela Sociedade Brasileira de Geologia em Salvador - Bahia, no ano de 1984. Nesse Simpósio, foram discutidos vários aspectos relacionados aos sistemas de baixa, média e alta entalpia, e a necessidade de se desenvolver um programa de pesquisa de âmbito nacional, visando obter uma idéia mais precisa sobre os recursos e sobre a potencialidade do território brasileiro em energia geotérmica.

Energia de Biomassa

- O que é?

Esta energia é resultado da decomposição de materiais orgânicos como, por exemplo, esterco, madeira, resíduos agrícolas, restos de alimentos entre outros.


- Como funciona?

A biomassa (massa biológica) é a quantidade de matéria orgânica produzida numa determinada área de um terreno e é capaz de gerar gases que são transformados, em usinas específicas, em energia.




- Pontos Positivos:

A biomassa pode ser uma boa opção energética, pois é renovável e gera baixas quantidades de poluentes. Numa usina de álcool, por exemplo, os resíduos de cana-de-açúcar (bagaço) podem ser utilizados para produzir biomassa e energia;
A geração de energia através da biomassa pode contribuir para a diminuição do efeito estufa e do aquecimento global;
Se cria oportunidades de empregos nas regiões rurais, oferecendo oportunidades para o desenvolvimento de tecnologias locais;
Baixo custo de aquisição;
Não emite dióxido de enxofre;
As cinzas são menos agressivas ao meio ambiente que as provenientes de combustíveis fósseis;
Menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos);
Menor risco ambiental.

- Pontos Negativos:

Menor poder calorífico;
Maior possibilidade de geração de material particulado para a atmosfera. Isto significa maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos para remoção de material particulado;
Dificuldades no estoque e armazenamento.

*Algumas das desvantagens podem ser compensadas através de monitoramento de parâmetros do processo.


- Entre os programas nacionais bem sucedidos no mundo citam-se:

O PROÁLCOOl, Brasil
Aproveitamento de biogás na China
Aproveitamento de resíduos agrícolas na Grã - Bretanha
Aproveitamento do bagaço de cana nas Ilhas Maurício
Coque vegetal no Brasil

_______________________________________________________________

BIOMASSA é o material constituído principalmente de substâncias de origem orgânica (vegetal, animal, microorganismos). A utilização da energia da biomassa é considerada estratégica para o futuro, pois é uma fonte renovável de energia.

Alguns dizem que a biomassa é a energia do próximo milênio.

Principais formas aproveitáveis da biomassa no estado bruto:
1 - Madeira
2 - Produtos e resíduos agrícolas
3 - Resíduos florestais
4 - Resíduos pecuários
5 – Lixo urbano.

Mais de um quarto da energia usada no Brasil tem origem vegetal. O Balanço Energético Nacional de 2004 registra que de um uso total de 213 Mtep (milhões de toneladas equivalentes de petróleo), 58 Mtep eram de biomassa vegetal, distribuídos em partes mais ou menos iguais entre a lenha e a cana-de-açúcar.

Cerca de 30% das necessidades energéticas nacionais são supridas pela biomassa sob a forma de lenha, resíduos (bagaço) da cana-de-açúcar, fezes de animais (o biogás, dos biodigestores) e outras fontes. Na verdade, as energias com esta origem nunca foram tratadas pelas autoridades como as fontes mais “nobres”, tais como a hidráulica, petróleo, gás natural, carvão mineral e nuclear, para as quais existem políticas energéticas específicas.

Os recursos renováveis representam cerca de 20% do suprimento total de energia no mundo, sendo 14% proveniente de biomassa e 6% de fonte hídrica. No Brasil, a proporção da energia total consumida é cerca de 35% de origem hídrica e 25% de origem em biomassa, significando que os recursos renováveis suprem algo em torno de 2/3 dos requisitos energéticos do país.

Dois bilhões de pessoas dependem da lenha como fonte de energia, e o consumo mundial é de 1,1 bilhão de metros cúbicos (a maior parte nos países em desenvolvimento). No Brasil a lenha (cerca de 38% dos lares brasileiros ainda a utilizam, para cozinhar) ocupa a terceira posição em fonte de energia utilizada, sendo extraída das poucas reservas que restam no país.


Resíduos (agrícolas, pecuários e urbanos)

Os resíduos orgânicos, podem ser transformados por intermédio da digestão anaeróbica (processo de degradação da matéria orgânica por determinado grupo de microorganismos, na ausência de oxigênio), para resultar em gás combustível com teores de metano em torno de 60 a 70 %, e dióxido de carbono, de 20 a 30%, além de outros gases. A borra do digestor pode ser utilizada como fertilizante. O biogás possibilita diversas aplicações: cocção de alimentos, geração de energia em lampiões, geladeiras, chocadeiras, fornos industriais e também geração de energia elétrica. No Sul do Brasil estima-se que existam 10 mil biodigestores rurais em funcionamento.

O lixo municipal pode ser convertido em combustível para o transporte, indústrias e mesmo residências. Em São Paulo-SP, está a maior usina do mundo com este tipo de energia.

Diversas usinas de açúcar e destilarias estão produzindo metano a partir da vinhaça.
O gás resultante está sendo utilizado como combustível para o funcionamento de motores estacionários das usinas e de seus caminhões e o bagaço como combustível etc. O equipamento onde se processa a queima ou a digestão da biomassa é chamado de biodigestor. Numa destilaria com produção diária de 100.000 litros de álcool e 1.500 m3 de vinhaça, possibilita a obtenção de 24.000 m3 de biogás, equivalente a 247,5 bilhões de calorias. O biogás obtido poderia ser utilizado diretamente nas caldeiras, liberando maior quantidade de bagaço para geração de energia elétrica através de termelétricas, ou gerar 2.916 KW de energia, suficiente para suprir o consumo doméstico de 25.000 famílias.

CAUTELAS NECESSÁRIAS

Apesar das vantagens citadas, a utilização da biomassa em larga escala também requer alguns cuidados que devem ser lembrados, nas décadas de 1980 e 1990 a expansão explosiva da indústria do álcool no Brasil evidenciou isto. Empreendimentos para utilização de biomassa em larga escala podem ter impactos ambientais preocupantes. O resultado pode ser destruição de faunas e floras com extinção de espécies, contaminação do solo e mananciais de água por uso de adubos e defensivos e manejo inadequado. O respeito à diversidade e a preocupação ambiental deve reger todo e qualquer projeto de utilização de biomassa.

____________________________________________________________________
Fontes:

http://www.suapesquisa.com/pesquisa/biomassa.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biomassa
http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1B/ebiomassa.html
http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/exemplar9.html
http://www.inee.org.br/biomassa_sobre.asp?Cat=biomassa
http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/biomassa.html
http://www.greenpeace.org.br/tour2004_energia/renovaveis.php?pagina=biomassa
http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/esg62.htm

Nicole Manes

Energia Termoelétrica

As usinas termoelétricas são usadas para geração de eletricidade a partir da energia liberada em forma de calor, normalmente por meio da combustão óleo, carvão, petróleo (e derivados) ou cana de açúcar (biomassa). No Brasil é o 2º tipo de energia mais utilizado.

Imagem 1: Construção de uma usina termoelétrica em Camaçari, BA

A produção de energia elétrica é realizada através da queima do
combustível que aquece a água, transformando-a em vapor. Este vapor é conduzido a alta pressão por uma tubulação e faz girar as pás da turbina, cujo eixo está acoplado ao gerador. Em seguida o vapor é resfriado retornando ao estado líquido e a água é reaproveitada, para novamente ser vaporizada.

Imagem 2: Usina termoelétrica em Victoria, Austrália

Vários cuidados precisam ser tomados tais como: os gases provenientes da queima do combustível devem ser filtrados, evitando a poluição da atmosfera local que causa chuva ácida e o aumento da temperatura ambiente; a água aquecida precisa ser resfriada ao ser devolvida para os rios porque várias espécies aquáticas não resistem a altas temperaturas.
No Brasil as usinas termoelétricas utilizam como combustível fóssil o gás natural. Em razão da estatização da Petrobrás boliviana e da necessidade de abastecimento de regiões produtivas como São Paulo, novas explorações em campos de gás estão sendo feitas (O Campo de Tupi, por exemplo).


Veja agora um vídeo educativo extraído do Youtube sobre o funcionamento de uma termoelétrica:
Acesse: http://www.youtube.com/watch?v=UMVp-Xm8lwQ

Fontes:
Texto:
- http://www.camacari.ba.gov.br/detalhe_noticia.php?cod_noticia=2034
- http://fisica.cdcc.sc.usp.br/olimpiadas/01/artigo1/fontes_eletrica.html
Imagem 1:
- http://www.camacari.ba.gov.br/detalhe_noticia.php?cod_noticia=2034
Imagem 2:
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_termelétrica/
Vídeo:
- http://www.youtube.com/watch?v=UMVp-Xm8lwQ

Gabriel Reis (nº 19) 1202

Energia Hidráulica

ENERGIA HIDRÁULICA

- O que é?

A energia hidráulica é a geração de energia elétrica a partir da água (rios, mares, quedas d’água, etc...).

-----------------------------------------------------------

- Como funciona?

“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 d'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 acionamento de um equipamento industrial, como um compressor, ou de um gerador elétrico, com a finalidade de prover energia elétrica para uma rede de energia.”

Wikipédia

A energia primária de uma hidrelétrica é a energia potencial gravi tacional da água contida numa represa elevada. Antes de se tornar energia elétrica, a energia primária deve ser convertida em energia cinética de rotação.

O dispositivo que realiza essa transformação é a turbina. Ela consiste basicamente em uma roda dotada de pás, que é posta em rápida rotação ao receber a massa de água. O último elemento dessa cadeia de transformações é o gerador, que converte o movimento rotatório da turbina em energia elétrica.

-----------------------------------------------------------

Pontos Positivos

· É uma fonte renovável de energia;

· A maior vantagem das usinas hidrelétricas é a transformação limpa do recurso energético natural. Não há resíduos poluentes.;

· Há baixo custo da geração de energia

· Além da geração de energia elétrica, o aproveitamento hidrelétrico proporciona outros usos tais como irrigação, navegação e amortecimentos de cheias.

· Crescimento do turismo na região.

· A água é um recurso renovável.

-----------------------------------------------------------

Pontos Negativos

· Destrói toda a fauna e flora do local para a construção da usina;

· Impactos às populações indígenas e populações tradicionais, que terão suas terras inundadas.

· O alagamento gerará destruição da fauna e da flora.

· Abaixo da barragem, vai passar apenas um fio de água. A parte seca poderá se tornar um deserto.

· Os peixes são prejudicados principalmente na piracema, pois com a construção das barragens os impedem de subir e desovar.

· Mudanças no clima local.

· Aumento da erosão e perda de terras férteis.

-----------------------------------------------------------

- Usinas Hidrelétricas

Uma usina hidrelétrica é um complexo arquitetônico, um conjunto de obr as e de equipamentos, que tem por finalidade produzir energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio.

Dentre os países que usam essa forma de se obter energia, o Brasil se encontra apenas atrás do Canadá e dos Estados Unidos, sendo, portanto, o terceiro maior do mundo em potencial hidrelétrico.

O cálculo da potência instalada de uma usina é efetuado através de estudos de energéticos que são realizados por engenheiros mecânicos, eletricistas e civis. A energia hidráulica é convertida em energia mecânica por meio de uma turbina hidráulica, que por sua vez é convertida em energia elétrica por meio de um gerador, sendo a energia elétrica transmitida para uma ou mais linhas de transmissão que é interligada à rede de distribuição.

A Usina Hidrelétrica de Tucuruí, por exemplo, constitui-se de uma das maiores obras da engenharia mundial e é a maior usina 100% brasileira em potência instalada com seus 8.000 MW, já que a Usina de Itaipu é binacional.

-----------------------------------------------------------

- Hidrelétricas e GEE

As hidrelétricas, por serem fontes de energia renovável, têm sido vistas no Brasil como uma alternativa para combater as emissões de gases do efeito estufa (GEE). Mas uma pesquisa que mediu e estipulou as emissões de quatro usinas hidrelétricas da Amazônia transformou-as em vilãs do aquecimento global. De acordo com os números, todas as quatro usinas pesquisadas emitem mais GEE do que termelétricas de mesma potência.

De acordo com o biólogo Alexandre Kemenes, do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa), vários são os fatores que levam as hidrelétricas tropicais a emitir GEE em grande quantidade. Os lagos muito grandes e profundos construídos sobre uma área florestal e sob a influência do clima amazônico são propensos a problemas desse tipo.

"Devido à estabilidade climática da Amazônia, são formados estratos térmicos nas diferentes profundidades do lago", explicou o biólogo. "Em temperaturas distintas, cada estrato possui diferentes concentrações de gases, entre eles o oxigênio."

No fundo do lago, todo o oxigênio é consumido pelas atividades biológicas, mas não é reposto, formando um estrato anóxio (sem oxigênio). Além disso, há grande quantidade de matéria orgânica deixada pelo não-desmatamento da antiga floresta existente na área do lago. A soma desses fatores favorece a ação metabólica de bactérias anaeróbicas, que produzirão altas taxas de CH₄ e CO₂, os dois principais GEE.

"Além disso, a profundidade provoca outro fenômeno físico - a pressão hidrostática - que mantém os gases aprisionados no fundo do lago", declarou o cientista. No caso de Balbina, os 30 metros de profundidade geram uma pressão de quatro atmosferas (atm) - 1 atm a cada 10 metros mais 1 atm da própria atmosfera.

-----------------------------------------------------------

- Eletrobrás:

Na condição de "holding", a Centrais Elétricas Brasileiras (Eletrobrás) controla grande parte dos sistemas de geração e transmissão de energia elétrica do Brasil por intermédio de seis subsidiárias: Chesf, Furnas, Eletrosul, Eletronorte, CGTEE e Eletronuclear. Além de principal acionista destas empresas, a Eletrobrás, em nome do governo brasileiro, detém metade do capital da Itaipu Binacional.

-----------------------------------------------------------

VÍDEOS INTERESSANTES

Segue alguns vídeos sobre energia hidráulica ou usina hidrelétrica.

-----------------------------------------------------------

Guilherme Vale nº 22

Turma 1202

-----------------------------------------------------------

FONTES:

http://www.inovacaotecnologica.com.br

http://br.geocities.com/saladefisica5/

http://pt.wikipedia.org/