Fabio Hideki, Manuela Vidigal, Mateus Próspero e Rafael Gondim
A sociedade tornou-se mais dependente de diferentes tipos de energia, porque houve o aperfeiçoamento das máquinas, da tecnologia, a descoberta do uso do petróleo e da energia nuclear. A energia elétrica é de extrema importância, é a forma de energia mais utilizada, tornando-se assim a energia fundamental na vida do ser humano. Mas o mundo precisa buscar uma utilização harmônica e adequada no contexto sustentável para que se possa continuar a tê-la no futuro.
As pesquisas apresentadas neste trabalho têm o objetivo de mostrar como é produzida a energia e qual a mais utilizada atualmente. Pode-se dizer que qualquer transformação de energia irá gerar algum tipo de impacto, com menor ou maior grau.
Fontes renováveis, como solar e eólica, ainda são pouco exploradas, mas têm ganhado espaço
Crédito da imagem: dreamstime
Energia Solar
A energia solar é usada na maioria das vezes para residências. O maior motivo para isso acontecer é pela quantidade de energia que é possível captar pelo sol. Essa quantidade não é suficiente para prédios e empresas por exemplo, e por isso é mais utilizada em casas. Ainda as casas que utilizam esse tipo de energia normalmente também usam outras fontes, pois a solar muitas vezes não é suficiente.
O que transforma a energia solar captada pelas placas em energia elétrica é o inversor, que joga essa energia captada para o resto da casa.
Segundo a empresa, Volta Brasil energia solar, “O sistema de energia solar atualmente custa por volta de 15 mil reais. O custo é alto no início, mas acaba compensando depois de alguns anos, porque os módulos têm vida útil estimada de 25 a 30 anos para uma geração aceitável de energia.
Hoje um sistema solar residencial se paga entre 4 e 6 anos, portanto se levarmos em consideração os seus 30 anos estimados de funcionamento, teremos entre 24 e 26 anos de pura economia “.
A energia solar é uma fonte inesgotável que pode ser aproveitada na forma de calor ou na forma de luz.
Para aproveitamento do calor, os raios do sol atingem a superfície dos painéis coletores térmicos, que aquecem a água no seu interior. A água quente pode ser utilizada nas residências (chuveiros, piscinas, torneiras, máquina de lavar, etc.), em processos industriais ou na geração de eletricidade.
Energia eólica
Energia eólica é a transformação da energia do vento em energia útil, tal como na utilização de aerogeradores para produzir eletricidade, moinhos de vento para produzir energia mecânica ou velas para impulsionar veleiros.
Essa energia cinética é a responsável por movimentar as hélices do gerador. Ali, ocorre a conversão dessa energia cinética em energia mecânica. Esse movimento das pás é o que gera essa energia. A partir dela, há a conversão em energia elétrica por meio de um gerador.
Segundo o site sustentável.com.br, “É nas turbinas que a magia acontece. A composição da turbina eólica o rotor, a caixa de transmissão e o gerador. O rotor é movimentado por conta das pás. Ele gera a energia mecânica ao transmitir as rotações para a caixa de transmissão.
Nessa etapa, os giros lentos das hélices são convertidos em giros rápidos, para melhor funcionamento da turbina eólica, aumentando seu potencial energético. O gerador capta essas rotações e converte a energia mecânica do movimento em energia elétrica. Essa é a forma como ocorre a transformação da energia eólica.”
Segundo o especialista Glauco Luiz Duarte, da empresa “o impacto relacionado pela geração de ruídos, embora existam no mercado, turbinas de baixo ruído, é inevitável a existência de um zumbido, principalmente a baixas velocidades do vento, uma vez que o ruído das altas velocidades do vento se sobrepõe ao ruído das turbinas. O ruído pode ter duas origens: mecânica (que vem da caixa de engrenagem que multiplica a rotação das pás para o gerador) e/ou aerodinâmica (decorrente do movimento das pás em decorrência do vento, que pode ser mais perturbador no período noturno e localizados na sua imediata vizinhança)”.
Segundo dados da Global World Energy Council (GWEC), o Brasil alcançou o 8o. Lugar no ranking mundial de produção de energia eólica em 2017. Até o final de 2020, a expectativa é que o país atinja a capacidade instalada de 18,63 GW (gigawatt- unidade de potência). De acordo com a ABEEólica (Associação Brasileira de Energia Eólica), a meta é que nos próximos cinco anos a produção de energia pelo vento cresça 46% no país. “O Brasil vem galgando posições no ranking mundial de capacidade instalada total de energia eólica de forma consistente. Em 2015, nós entramos no ranking em 10o. lugar e, desde então, subimos uma posição por ano”, diz nota da associação, assinada pela presidente Élbia Gannoum.
Segundo o professor Pedro Luiz Côrtes, do Programa de pós-graduação em Ciência Ambiental do Instituto de Energia e Ambiente da USP, o aumento da capacidade de geração de energia eólica no Brasil trará também ganhos ambientais. “Hoje, as usinas hidrelétricas são as principais fontes de energia e, quando as represas estão com baixa capacidade de armazenamento, a compensação é feita pelas termoelétricas, que possuem um grande impacto ambiental e são mais caras. Com o crescimento das eólicas, elas se tornam uma alternativa real para suprir a baixa demanda das hidrelétricas quando elas estiverem com seus reservatórios abaixo do normal”, diz.
Energia Hidráulica
Usina hidrelétrica
Quase toda eletricidade gerada no Brasil é através desta fonte. Porém todas as estações são diferentes, então quando a energia hidrelétrica é insuficiente, é preciso outros tipos de usinas para garantir a energia.
A energia produzida pelas hidrelétricas é proveniente do aproveitamento da água do rio. Para atingir este modelo energético, a água do rio aciona o funcionamento da turbina, que converte a energia potencial (água) em energia mecânica e, finalmente, em energia elétrica. Depois de passar pela turbina, o gerador converte energia cinética em energia elétrica. Essa energia é distribuída por fios e cabos e é convertida em baixa tensão antes de chegar a residências e empresas.
Hoje, as termelétricas, principalmente as que usam gás natural como fonte de calor, são as que mais usam. No entanto, gerar eletricidade a partir de usinas termelétricas é mais caro do que gerar eletricidade a partir de usinas hidrelétricas, e essa diferença se reflete nas contas de eletricidade que pagamos. Na conta de luz de sua casa, é indicado por bandeiras coloridas. Quando o sinal está vermelho, estamos usando muitas usinas de energia. Quando está amarelo, precisamos de algumas termelétricas, e quando está verde, as hidrelétricas são as usinas com maior geração de energia.
Curiosidades
- Os três países que possuem o maior potencial hidrelétrico são o Canadá, os Estados Unidos e o Brasil.
- Cerca de 20% de toda energia elétrica gerada no mundo é resultado de usinas hidrelétrica.
- Só no Brasil há 158 usinas em funcionamento! Se assustou com a quantidade elevada? Pois saiba que ainda há mais 9 usinas em construção.
- Você sabia que a usina hidrelétrica é uma das que gera custos mais baixos? Pois a água é um elemento abundante e as usinas necessitam de pouquíssima manutenção.
- O Brasil não está entre os países com o maior gasto de energia no Mundo. Os países que mais consomem energia são Estados Unidos e a China, e juntos eles consomem cerca de 40% da energia elétrica mundial.
Fonte: site sustentável
FONTES NÃO RENOVÁVEIS
Energia fóssil
A energia fóssil vem da combustão de combustíveis fósseis, que são formados por processos naturais. Conhecidos como o carvão mineral, gases naturais e o petróleo, eles são bastante usados na produção de energia elétrica por terem uma boa quantidade de carbono que mantêm a combustão. Por mais que seja uma energia muito utilizada, ela é uma não renovável, pois levam milhões de anos para se formarem, e as reservas desses combustíveis estão se esgotando, já que o consumo é maior que a produção.
Na Usina Termelétrica, um combustível é queimado. Esse combustível pode ser gás, óleo, bagaço de cana de açúcar ou outro material. Ao queimar o combustível, o calor gerado aquece a água de uma caldeira, que se transforma em vapor, que gira uma turbina, transformando a energia térmica (calor) em energia cinética (movimento) e depois em energia elétrica.
ENERGIA NUCLEAR
A energia nuclear é proveniente de reações que ocorrem no núcleo de certos átomos chamados de radioativos. Essas reações, em geral, dividem um átomo de um elemento químico em dois átomos diferentes liberando uma grande quantidade de energia. Quando isso acontece, dizemos que ocorreu a “fissão nuclear”. Na natureza, o único elemento natural que encontramos para realizar a fissão nuclear é o Urânio. O urânio é um mineral encontrado na natureza com relativa abundância e, antes de ser usado, passa por processos de purificação e concentração (chamados enriquecimento). A energia liberada durante o processo de fissão aquece um líquido, geralmente a água, produzindo vapor, que em alta pressão movimenta as turbinas que, por sua vez, acionam geradores elétricos.
A maior parte dessa energia aquece a água, evaporando-a. Ao liberar o vapor de água do confinamento, é possível mover grandes geradores que operam segundo o princípio de indução eletromagnética, isto é, no interior desses geradores, é possível encontrar enormes magnetos giratórios, colocados no interior de bobinas condutoras (enrolamentos de fios metálicos). Esses geradores são capazes de gerar abundante quantidade de energia elétrica.
As usinas nucleares são projetadas especialmente para o aproveitamento eficiente do calor gerado na fissão nuclear. Esta fonte é esgotável e não renovável. É considerada uma fonte de energia limpa, pois não produz gases de efeito estufa. Após o aproveitamento da energia do urânio, o rejeito (material que sobra da reação química) deve ser armazenado para evitar contaminação das pessoas e do ambiente, porque continua radioativo por longo tempo. Outra preocupação é com possíveis acidentes de vazamento de radiação na usina, mas essa possibilidade é muito reduzida, pois a tecnologia atual dispõe de diversos mecanismos de segurança. Existem duas usinas nucleares brasileiras em operação (Angra I e Angra II) e uma em construção (Angra III), todas em Angra dos Reis, estado do Rio de Janeiro.
No reator ocorrem reações que podem transformar parte do urânio em outro elemento, o Plutônio, que pode ser utilizado também para obter energia ou em armamentos atômicos.
A radiação nuclear pode ser empregada ainda na medicina (Raio-X e radioterapia, por exemplo), na indústria, particularmente a farmacêutica, na agricultura e na arqueologia (datação de objetos antigos, por exemplo).
Curiosidade
Outro tipo de reação nuclear é a fusão. Ela ocorre no sol e, ao contrário da fissão, ela funde (une) dois átomos de hidrogênio para formar outro elemento, o Hélio. Esse processo também libera muita energia na forma de calor, mas necessita de condições muito especiais para acontecer. Atualmente, existem pesquisas em desenvolvimento para aproveitamento da energia gerada pelo processo de fusão.
O estudo foi realizado em duas etapas. Na primeira, foi realizada uma pesquisa bibliográfica sobre os tipos de energia e suas vantagens e desvantagens entre as pesquisadas. São elas: 1) Solar, 2) Eólica, 3) Hidrelétrica, 4) Fóssil, 5) Nuclear.
E a segunda etapa foi reunir os dados e a conclusão dessas fontes em relação ao meio ambiente.
VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS CINCO FONTES DE ENERGIA ELÉTRICA
| Tipo de energia | Fóssil | Solar | Eólica | Hidrelétrica | Nuclear |
| Renovável | Não | Sim | Sim | Sim | Não |
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V A N T A G E N S
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Mineral Abundante, alta eficiência energética, reservatórios de fácil localização, extração e processamento, custo-benefício melhor | Inesgotável, não produz gases de efeito estufa, custo de manutenção baixo | Inesgotável, pode ser produzida em qualquer região, é limpa, não produz gases de efeito estufa, alternativa aos combustíveis fósseis | Facilita o transporte fluvial, controla as inundações nos rios, utiliza uma fonte limpa e renovável: a água, não emite dióxido carbono, fonte barata de eletricidade, gera um custo relativamente baixo para o consumidor final, reforça a economia local com o turismo. | Elevada eficiência energética, melhor custo benefícios em relação as outras energias, reservatórios apresentam fácil localização, extração e processamento, área pequena para sua construção, pequena quantidade de resíduos, independe de fatores climáticos, utiliza água do mar |
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D E S V A N T A G E N S |
Emissão de gases de efeito estufa, quanto mais reduzida a disponibilidade desses combustíveis mais elevado seu preço, contribui para chuvas ácidas, alto custo de transporte, na drenagem promove acidez. | Alto custo inicial na aquisição das placas fotovoltaica,
não funcionar a noite, intermitente. |
Enorme extensão de terra, impacto sonoro, impacto visual, altera comportamento migratório das aves e seus habitats, interferência eletromagnética, é intermitente | A realocação da comunidade local, desmatamento, Grandes emissoras de gases de efeito estufa, modifica o ecossistema, impactos ambientais e sociais, aumento do preço em razão das secas, alteração do curso e do nível do rio prejudicando a vida aquática. | material radioativo, não pode ser descartado, alto custo, acidentes nucleares deixam sequelas por longos anos, possível vazamento de radiação na Usina (mas a tecnologia consegue monitorar com segurança) |
A busca por essas alternativas de energia é de extrema importância, e isso dependerá de pessoas engajadas principalmente as do setor público, para incentivar o uso e estudos a esse respeito. A pesquisa mostrou que não existe impacto zero na geração de eletricidade. O Brasil tem procurado novas fontes de energias renováveis, mas ainda depende das hidrelétricas, já que sua matriz elétrica representa 65% desta energia. E mostra que as energias renováveis serão sempre alternativas complementares, porque apresentam intermitências.
O mundo precisa conscientizar que é preciso alternativas, pois os recursos fósseis são finitos, e o aumento dos gases causadores do efeito estufa são reais para o futuro do planeta.
Referências utilizadas
Eletronuclear – Disponível em: http://www.eletronuclear.gov.br/
ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico: Boletim Mensal de Geração Eólica 2020-09.
ABE Eólica – Associação Brasileira de Energia Eólica. Energia eólica tem média diária recorde no Sul e Nordeste do País. Disponível em: http://www.portalabeeolica.org.br/. Acesso em set.2016.
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. Usinas do Tipo Eólica em Operação. Disponível em: http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/operacaocapacidadebrasil.aspAcesso em 29 agosto 2016.
Pedro Luiz Côrtes, professor do Programa de pós-graduação em Ciência Ambiental do Instituto de Energia e Ambiente da USP
Operador Nacional do Sistema (ONS) (via assessoria de imprensa).
Felipe Miguel Martinho. ENERGIA EÓLICA: ESTUDOS E REFLEXÕES SOBRE A VIABILIDADE DO POTENCIAL DESSA MATRIZ ENERGÉTICA NO BRASIL. Disponível em: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-de-producao/energia-eolica
Glauco Diniz Duarte. Brasil ultrapassa o Canadá em capacidade de usinas eólicas (13/08/2018). Disponível em: https://glaucodinizduarte.com.br/tag/energia-solar-fotovoltaica-pdf-livro/
______. Energia eólica e os desafios socioambientais (26/07/2018). Disponível em:
https://glaucodinizduarte.com.br/category/energia-eolica-e-os-desafios-socioambientais/
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