quinta-feira, 29 de julho de 2010

Formas de energia


Combustíveis fósseis: Petróleo, Carvão e Gás Natural

- Existem três grandes tipos de combustíveis fósseis: o carvão, o petróleo e o gás natural. Os três foram formados há milhões de anos na época dos dinossauros, daí o nome de combustível fóssil.
- Os combustíveis fósseis são resultado de um processo de decomposição das plantas e dos animais.
- As plantas armazenam a energia recebida do sol transformando-a no seu próprio alimento. A este processo chama-se fotossíntese. Por sua vez, os animais comem as plantas para adquirirem energia. Finalmente, as pessoas comem os animais e as plantas para obter a energia necessária para trabalhar.
- Quando as plantas, dinossauros e outras criaturas morreram, a terra decompôs os seus corpos enterrados, camada por camada, debaixo da terra. São necessários dois milhões de anos para que estas ca madas de matéria orgânica se transformem em pedra preta e dura a que chamamos o carvão, num líquido negro: o petróleo, ou ainda no gás natural.
- O gás natural é mais leve que o ar, sendo constituído maioritariamente por metano. O metano é um composto químico simples constituído por átomos de carbono e hidrogênio. A sua fórmula química é o CH4. Este gás é altamente inflamável e encontra-se em reservatórios subterrâneos perto do petróleo. Desta forma é bombeado e transportado de forma semelhante a do petróleo.
- O gás natural não tem odor nem pode ser visto, por isso, antes de ser canalizado por tubos até aos tanques de armazenamento, mistura-se um químico que lhe confere um forte odor parecido com ovos podres. Assim, é facilmente identificada uma fuga de gás.
- O gás armazenado nos tais tanques é distribuído através de tubos até casas, fábricas e centrais elétricas servindo de combustível para produzir eletricidade.
- Os combustíveis fósseis estão em f ormação desde o tempo dos dinossauros, quando as plantas e animais morreram. A sua matéria orgânica decompôs-se gradualmente ao longo dos anos até se transformar em carvão, petróleo e gás natural.
- Os combustíveis fósseis encontram-se normalmente no subsolo e são extraídos de minas (é o caso do carvão) ou como o petróleo e gás natural retirados através de uma bomba de pressão dos poços petrolíferos.
- O petróleo é transportado por tubos largos ou em grandes distâncias por navios petrolíferos para locais onde vai ser transformado noutros produtos.
- Muitos produtos como o plástico e fertilizantes derivam do petróleo.
- Os combustíveis fósseis não são renováveis nem podem ser fabricados, o melhor é a sua preservação.

Energias não renováveis

- Algumas formas de energia que consumimos são renováveis, nas quais se incluem a energia solar, eólica, hidráulica e geotérmica. Estes tipos de energia são constantemente renovados. - Mas, há outras fontes de energia que não são renováveis. Por exemplo, a energia que usamos nos nossos carros não se pode fabricar; os combustíveis fósseis levam milhões de anos para se formarem e não podem ser produzidos de um dia para o outro.
- As fontes de energia não renováveis são finitas e esgotam-se (um poço de petróleo não pode ser enchido pois este combustível é resultado de milhões de anos de decomposição orgânica). Uma vez gasta, não é possível usá-la de novo, por isso, o melhor é conservar e poupar ao máximo as formas de energia não renovável.

A energia Biomassa

- A biomassa é o material que normalmente imaginamos como lixo. São restos e sobras de toda a espécie: árvores mortas, ramos de árvores, restos de relva cortada, cascas de árvores e serradura que sobram nas carpintarias, sobras de colheitas, cascalho e pedras miúdas das habitação, produtos de papel e outros objetos que colocamos fora.
- A biomassa pode ser aproveitada para produzir eletricidade reduzindo a necessidade de recorrer a outras fontes de energia.
- Na Califórnia, a biomassa é responsável pela produção de 2,77% de toda a energia elétrica.
- O uso da biomassa não contribui para o aquecimento global da Terra. As plantas usam e armazenam dióxido de carbono enquanto crescem, depois ele é libertado quando queimamos as plantas. Assim, termina-se o ciclo de armazenamento do dióxido de carbono. Este gás em quantidades excessivas provoca o efeito de estufa ou o aquecimento global do planeta.
- A grande vantagem da biomassa é que pode ser reutilizada e transformada noutros produtos como o papel e fertilizantes; acumula-se menos lixo nas lixeiras e é necessária menos terra para depositar o lixo.

Energia Hidráulica

- Quando chove nas colinas e montanhas a água concentra-se em rios correntes que se deslocam para o mar. O movimento ou a queda da água contém energia cinética que pode ser aproveitada como fonte de energia.
- Durante centenas de anos o movimento da água foi usado nos moinhos. A passagem da água fazia mover lemes de madeira que estão ligados a uma mó (pedra granítica redonda muito pesada). Esta, roda e mói o milho transformando-o em farinha. Atualmente a corrente da água é usada para produzir energia elétrica.
- Hidra significa água. Energia hidroelétrica é a eletricidade produzida através do movimento da água. A energia hidroelétrica usa a energia cinética da água para produzir eletricidade.
- Normalmente constroem-se diques que param o curso da água acumulando-a num reservatório (barragem). Noutros casos, existem diques que não param o curso natural da água, mas obriga-a a passar pela turbina de forma a produzir eletricidade.
- Quando se abrem as comportas da barragem, a água presa passa pelas lâminas da turbina fazendo-a girar.
- A partir do movimento de rotação da turbina o processo repete-se, ou seja, o gerador ligad o à turbina transforma a energia mecânica em eletricidade.

A energia nuclear: Fissão e Fusão

- Outra grande forma de energia é a nuclear - energia presa dentro do núcleo de cada átomo. Uma das leis da natureza é que a energia não pode ser criada nem destruída, mas apenas mudar a forma. A massa dos corpos pode ser transformada em energia.
- O cientista Albert Einstein criou a seguinte fórmula matemática: E=mc2, significa que a energia (E) é igual á massa (m) vezes a velocidade da luz (c) ao quadrado. Os cientistas usaram a fórmula de Einstein para descobrir a energia nuclear e construir bombas atômicas.
- A fissão nuclear consiste em separar o núcleo de um átomo.
- A separação do núcleo gera energia luminosa e calorífica.
- Numa central nuclear controla-se a reação nuclear para produzir calor e aquecer a água. A água fervida dentro dos tubos transforma-se em vapor que faz girar a turbina e produzir eletricidade.
- A fusão nuclear significa juntar vários núcleos para formar um só.
- O sol usa a fusão nuclear do hidrogênio para obter o hélio; neste processo liberta-se luz e calor.
- Por todo o mundo, cientistas têm tentado controlar a fusão nuclear de forma a que esta constitua uma fonte de energia menos dispendiosa.

A energia do mar

- Os oceanos podem ser uma fonte de energia para iluminar as nossas casas e empresas. Neste momento, o aproveitamento da energia do mar é apenas experimental e raro.
- Existem três maneiras de produzir energia usando o mar: ondas, marés e diferenças de temperatura dos oceanos.

*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.
- Esta é apenas uma das maneiras de retirar energia da ondas. Atualmente, utiliza-se o movimento de subida/descida da onda para dar potência a um êmbolo que se move para cima e para baixo num cilindro. O êmbolo pode pôr um gerador a funcionar.
- Os sistemas para retirar energia das ondas são muito pequenos e apenas suficientes para iluminar uma casa ou algumas bóias de aviso colocadas no mar.

*A energia das marés

- A energia da deslocação das águas do mar é outra fonte de energia. 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 qualquer 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 locais no mundo onde se verifique tamanha mudança nas marés.

*A energia térmica dos oceanos

- O último tipo de energia oceânica usa as diferenças de temperatura do mar. Ao mergulhar no oceano nota-se que a água se torna mais fria quanto mais profundo for o mergulho. A água do mar é mais quente na superfície porque está exposta aos raios solares.
- Pode-se usar as diferenças de temperatura para produzir energia, no entanto, são necessárias diferenças de 38 graus Fahrenheit entre a superfície e o fundo do oceano. Esta fonte de energia é usada no Japão e no Hawai (EUA), mas apenas como demonstração e experiência.
Energia Solar

- O sol sempre foi uma fonte de energia. Por exemplo, quando colocamos as roupas para secar ao sol usamos o seu calor. As plantas usam a luz do sol para produzir comida e os animais alimentam- se delas. A decomposição de animais e plantas durante milhões de anos dá origem ao carvão, petróleo e gás natural. Por isso, os combustíveis fósseis que atualmente dispomos começaram por ser luz solar há milhões de anos.
- O sol também pode ser usado para aquecer água nas nossas casas e empresas.
- Atualmente as vendas das placas solares têm aumentado. Os sistemas solares aquecem as casas, as empresas e até piscinas.
- A placa solar situa-se nos telhados das casas e prédios expostas ao sol. Este sistema aquece a água existente nos canos debaixo da placa solar.
- A energia solar também pode ser usada para produzir eletricidade.
- Podemos transformar a luz do sol diretamente em eletricidade usando células solares.
- As células solares, também chamadas células fotovoltaicas, podem ser encontradas em pequenas aplicações como máquinas de calcular ou até em naves espaciais. Este sistema foi desenvolvido na década de 50 nos Estados Unido s na construção dos satélites espaciais.
- Quando a pequena célula solar fica exposta ao sol, os elétrons libertam-se do seu núcleo deslocando-se. Eles movem-se para a superfície da placa solar. As duas extremidades da célula solar estão ligadas por um fio condutor elétrico; assim, o movimento dos elétrons gera uma corrente elétrica. A energia elétrica da célula solar pode então ser usada diretamente nas máquinas de calcular.

A energia Eólica

- A energia cinética do vento também é uma fonte de energia e pode ser transformada em energia mecânica e elétrica. Um barco à vela usa a energia dos ventos para se deslocar na água. Esta é uma forma de produzir força através do vento.
- Durante muitos anos, os agricultores serviram-se da energia eólica para bombear água dos furos usando moinhos de vento. O vento também é usado para girar a mó dos moinhos transformando o milho em farinha. Atualmente o vento é usado para produzir eletricidade.
- O vento forte pode rodar as lâminas de uma turbina adaptada para o vento (em vez do vapor ou da água é o vento que faz girar a turbina). A ventoinha da turbina está ligada a um eixo central que contém em cima um fuso rotativo. Este eixo chega até uma caixa de transmissão onde a velocidade de rotação é aumentada. O gerador ligado ao transmissor produz energia elétrica.

retirado de: http://www.fiec.org.br/artigos/energia/Formas_de_Energia.htm
postado por: Fernanda

Energia super verde: hidrogênio é gerado com som e água

Cientistas criaram um novo tipo de cristal que, quando mergulhado em água, absorve as vibrações do ambiente, criando fortes cargas negativas e positivas em suas extremidades.

As cargas elétricas são suficientes para quebrar as moléculas de água ao redor, liberando hidrogênio e oxigênio.

Energia verde

Parece bom demais para ser verdade: os cristais podem aproveitar uma espécie de poluição - o barulho e as vibrações das ruas e estradas, por exemplo - para gerar o mais verde dos combustíveis, o hidrogênio, que pode abastecer carros ou usinas elétricas liberando apenas água como resíduo.

"É uma espécie de almoço grátis," explica o Dr. Huifang Xu, da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos. "Você captura energia do ambiente da mesma forma que as células solares capturam energia a partir da luz do Sol."

Efeito piezoeletroquímico

A fotossíntese artificial é um objetivo longamente perseguido pelos cientistas. Recentemente cientistas do MIT utilizaram até um vírus para quebrar as moléculas de água e gerar hidrogênio.

Xu e seus colegas adotaram uma via muito mais simples: eles geraram hidrogênio usando uma nova variedade de cristais piezoelétricos, materiais que geram energia quando pressionados e que estão sendo largamente estudados como uma forma de gerar eletricidade a partir do movimento.

Os novos cristais, contudo, feitos de óxido de zinco, foram projetados para operaram submersos, de forma que a eletricidade que geram, em vez de ser transportada por um fio, é liberada diretamente na água, quebrando as moléculas e liberando o oxigênio e o hidrogênio.

Os pesquisadores batizaram o novo fenômeno de efeito piezoeletroquímico.

Energia das vibrações

Ao crescerem, os cristais assumem a forma de finas microfibras altamente flexíveis. Uma vibração, oriunda de ondas sonoras, por exemplo, é suficiente para dobrá-las, fazendo-as gerar eletricidade.

Os pesquisadores demonstraram que vibrações ultrassônicas fazem as fibras piezoeletroquímicas curvarem suas extremidades entre 5 e 10 graus, criando um campo elétrico com uma tensão suficiente para quebrar as moléculas de água, liberando oxigênio e hidrogênio.

A taxa de eficiência das microfibras de óxido de zinco atinge 18%, medida em termos de sua capacidade de converter as vibrações em energia contida nas moléculas de hidrogênio produzidas. Os cristais piezoelétricos tradicionais apresentam uma taxa de conversão de 10%.

Para aproveitar as vibrações disponíveis em cada ambiente, basta crescer fibras de tamanhos variados, que se tornam sensíveis a frequências diferentes.

Retirado em: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=energia-super-verde-hidrogenio&id=010115100430

Postado por: Andréia

Sustentabilidade

Aquecimento global, redução da emissão de gases poluentes, mudança da matriz energética. Tudo tem a ver com meio ambiente, com qualidade de vida, com futuro. Bandeiras são desfraldadas, mas falta informação. Todos são responsáveis: sociedade, governo, empreendedores. E todos têm que definir o preço que querem pagar pelo custo e pelo benefício. Sustentabilidade é isso. E sustentabilidade, quando o tema é energia, pressupõe conciliar desenvolvimento e meio ambiente. Não é possível crescer sem um custo ambiental. Daí a necessidade de se trazer a questão ambiental para uma discussão séria e bem informada, sem paixões, sem ideologias e sem uso político. Cada cidadão tem de ser instrumentalizado em relação a tudo que pode ser feito para minimizar as agressões ao meio ambiente. Os empreendedores da área de energia têm caminhado nesta direção. Hoje, meio ambiente e geração de energia são idéias afins. Pensar em geração de energia significa conciliar desenvolvimento com proteção do meio ambiente. Há muito, ainda, a se fazer em termos de aplicação das leis, de atuação dos órgãos governamentais, de ações cidadãs. Os 25 anos de existência do licenciamento ambiental, entretanto, mostram que já se avançou muito. O momento agora é de mostrar o dia-a-dia dos empreendimentos e dar transparência à realidade ambiental para que a sociedade entenda o que representam as nossas riquezas naturais e como é possível gerar energia respeitando as pessoas e a natureza. Aumentam, a cada dia, as exigências ambientais para se implementar uma usina. O processo é dinâmico e só tem feito crescer os investimentos em programas ambientais. Na Usina de Lajeado, no Tocantins, por exemplo, 25% do custo total da obra, R$ 345 milhões, foram destinados a programas socioambientais. Na Usina de Machadinho, entre Santa Catarina e Rio Grande do Sul, R$ 222 milhões, 29% do custo total do empreendimento, entraram na conta do meio ambiente. Números que, sem dúvida, demonstram o compromisso do negócio de energia com a natureza.

Texto de Claudio J. D. Sales Presidente do Instituto Acende Brasil
Postado por: Sandra Ritter

Energia e o Meio Ambiente


Energia e Meio Ambiente

Gilberto De Martino Jannuzzi

O sistema energético compreende as atividades de extração, processamento, distribuição e uso de energia e é responsável pelos principais impactos ambientais da sociedade industrial. Seus efeitos nocivos não se restringem ao nível local onde se realizam as atividades de produção ou de consumo de energia, mas também possuem efeitos regionais e globais. Na escala regional pode-se mencionar, por exemplo, o problema de chuvas ácidas, ou ainda o derramamento de petróleo em oceanos, que pode atingir vastas áreas. Existem ainda impactos globais, e os exemplos mais contundentes são as alterações climáticas devidas ao acúmulo de gases na atmosfera (efeito estufa), e a erosão da camada de ozônio devida ao uso de CFCs (compostos com moléculas de cloro-fluor-carbono) utilizados em equipamentos de ar condicionado e refrigeradores.

Todas as etapas da indústria energética até a utilização de combustíveis provocam algum impacto ao meio ambiente e à saúde humana. A extração de recursos energéticos, seja petróleo, carvão, biomassa ou hidroeletricidade, tem implicações em mudanças nos padrões de uso do solo, recursos hídricos, alteração da cobertura vegetal e na composição atmosférica. As atividades de mineração (carvão e petróleo) empregam cerca de 1% da mão de obra global, mas são responsáveis por cerca de 8% dos acidentes de trabalho fatais.

As atividades relacionadas com a produção e uso de energia liberam para a atmosfera, água e solo diversas substâncias que comprometem a saúde e sobrevivência não só do homem, mas também da fauna e flora. Alguns desses efeitos são visíveis e imediatos, outros tem a propriedade de serem cumulativos e de permanecerem por várias décadas ocasionando problemas.

A seguir, apresentamos as principais conseqüências ambientais decorrentes da produção e usos dos energéticos mais importantes.

Poluição atmosférica
O setor energético é responsável por 75% do dióxido de carbono lançado à atmosfera, 41% do chumbo, 85% das emissões de enxofre e cerca de 76% dos óxidos de nitrogênio. Tanto o enxofre como os óxidos de nitrogênio têm um papel importante na formação de ácidos na atmosfera que, ao precipitarem na forma de chuvas, prejudicam a cobertura de solos, vegetação, agricultura, materiais manufaturados que sofrem corrosão e até mesmo a pele do homem. A constante deposição de compostos ácidos em rios e lagos afeta a vida aquática e ameaça toda a cadeia alimentar de ecossistemas. Nos solos, a acidez das chuvas reduz a presença de nutrientes. Para a saúde humana, a presença de particulados contendo enxofre e óxidos de nitrogênio provocam ou agravam doenças respiratórias como bronquite e enfisema, especialmente em crianças. Esse tipo de problema tem sido verificado em regiões da China, Hong Kong e Canadá que sofrem os efeitos de termoelétricas a carvão situadas muitas vezes em locais distantes de onde ocorrem as chuvas ácidas.

O consumo de derivados de petróleo pelo setor de transporte é o que apresenta a maior contribuição para a degradação do meio ambiente em nível local e global. Estima-se que 50% dos hidrocarbonetos emitidos em áreas urbanas e aproximadamente 25% do total das emissões de todo dióxido de carbono gerado no mundo, resultem das atividades desenvolvidas com os sistemas de transporte.

Além disso, partículas em suspensão decorrentes da queima de material orgânico ou de combustíveis constituem um problema sério em várias partes do mundo. Isso ocorre sempre que há queimadas de florestas ou de diesel e óleo combustível nas áreas urbanas. A baixa qualidade desses combustíveis em muitos países, aliada à precariedade de veículos, trânsito congestionado e condições climáticas desfavoráveis em grandes cidades, contribuem para que exista uma quase permanente concentração de finas partículas no ambiente urbano. A saúde respiratória fica comprometida para milhões de pessoas expostas a essas partículas. Devido ao pequeno tamanho dessas partículas, elas vão se acumulando ao longo do tempo nos pulmões das pessoas e são especialmente problemáticas porque podem carregar ainda compostos carcinogênicos para esses órgãos.

Retirado em: http://www.comciencia.br/reportagens/energiaeletrica/energia12.htm

Postado por: Bruna