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

Primeira usina solar “à base de sal” entra em funcionamento

A Sicília é uma ilha italiana com mais de 5 milhões de habitantes, com um dos maiores complexos petrolíferos da Europa. O local foi escolhido para abrigar uma usina de uma energia mais limpa e durável: a energia solar, e com uma tecnologia inédita no mundo. Até hoje, as dezenas de usinas de energia solar existentes no mundo (a maioria delas nos EUA e na Espanha) operam com o mesmo sistema: usam um sistema de espelhos que conduzem a energia do sol para um tubo preenchido com um óleo sintético, que é aquecido a temperaturas de até 390 graus centígrados. Esse calor então é convertido para ferver a água, cujo vapor movimenta turbinas que produzem a energia com a ajuda de um gerador. As usinas mais antigas só podiam operar durante o dia, na presença direta do sol, porque o armazenamento da energia dependia exclusivamente do óleo sintético e da água. Buscando resolver esse problema, usinas na Espanha usaram pela primeira vez o sal fundido, que segura o calor por muito mais tempo, para armazenamento da energia. Os italianos, agora, foram além: utilizam o sal não apenas para armazenar a energia, como para coletá-la do sol, para começar. O sal fundido, assim, é a base de todo o novo método. O sal fundido apresenta várias vantagens de funcionamento em relação ao óleo. A primeira é o suporte de temperatura: enquanto o óleo sintético de antes só alcançava 390 graus, o sal chega até 550. Com o aumento da capacidade de aquecimento vinda do sal fundido, a usina ganha muito em tempo: pode operar vários dias, mesmo durante a noite ou na ausência de sol devido a dias nublados e chuvosos. Além disso, o sal é um material mais limpo do que o óleo, que precisa ser trocado muito mais constantemente e pode poluir o meio ambiente se for descartado incorretamente. São mais baratos do que o óleo. Não são inflamáveis e nem tóxicos, ao contrário do óleo. A mais importante vantagem, contudo, está no fato de que, com o sal fundido, a potência que se alcança no aquecimento faz com que a usina seja tão eficiente com um conversor de vapor d’água quanto seria com gás ou combustíveis fósseis. Essa equivalência, que era impensável no caso do óleo, dá à usina um imenso ganho em economia e agride ainda menos ao meio ambiente. O motivo para a esta mudança (óleo pelo sal fundido) ainda não ter sido feita em outras usinas, em primeira instância, é político. O grande incentivador da tecnologia do sal (com a qual ganhou o Prêmio Nobel em 2001), o italiano Carlo Rubbia, entrou em desavenças com dirigente da ENEA, agência tecnológica da Itália que financiaria o projeto. Agora, Rubbia trabalha na Espanha, que é o maior pólo da energia solar no planeta, mas com tecnologia a óleo. Como se isso não bastasse, há razões técnicas para a demora na troca. Como o sal tende a se solidificar quando a temperatura bate nos 220 graus, foi preciso desenvolver um complexo aparato tecnológico para evitar que os equipamentos parem de funcionar por causa disso. Essa tecnologia custou 60 milhões de Euros à usina italiana, e nem todos os lugares do mundo estão dispostos a fazer o mesmo investimento para implantar a tecnologia do sal, ao menos por enquanto. A Itália, assim como a Espanha, está mais disposta a investir em energias alternativas, como a solar, e os italianos preveem que até 2020 o país vai abrigar entre 3000 e 5000 usinas de energia solar. Outros países, no entanto, ainda são menos receptivos a investir quantias altas em fontes de energia não muito “seguras”. Mas a tendência é que todas acabem aderindo. Cedo ou tarde.

Retirado de: http://www.juscelinodourado.com.br/?p=5685
Postado por: Fernanda

Usina Hidrelétrica e seu Impacto no meio ambiente

A energia elétrica proveniente de Usinas Hidrelétricas é gerada a partir do aproveitamento da força das águas de um rio. Este processo é realizado através da movimentação das pás de uma turbina pela passagem das águas e em cujo eixo está acoplado um gerador. O giro da turbina possibilita que o gerador converta a energia do movimento das águas em energia elétrica. Principais impactos ambientais de usinas hidrelétricas:

• Inundam áreas extensas de produção de alimentos e florestas;
• Alteram fortemente o ambiente e com isso prejudicam muitas espécies de seres vivos, exemplo: interferem na migração e reprodução de peixes;
• Alteram o funcionamento dos Rios;
• Geram resíduos nas atividades de manutenção de seus equipamentos.
  

Retirado em: http://www.rge-rs.com.br/gestao_ambiental/impactos_ambientais/impactos.asp Postado por: Sandra Ritter

Bioeletricidade: energia é captada diretamente das plantas

Recentemente, cientistas franceses construíram uma biocélula capaz de aproveitar um composto intermediário da fotossíntese das plantas para gerar eletricidade. Agora, cientistas da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, foram além, e capturaram a eletricidade diretamente das plantas, sem a necessidade de uma biocélula.

Bioeletricidade

A fonte da energia usada pelos pesquisadores de Stanford também é a fotossíntese. Mas, em vez de hackearem as folhas das plantas, eles literalmente plugaram um fio nas células de algas marinhas responsáveis pela fotossíntese e capturaram diretamente o fluxo de elétrons que elas produzem. "Nós acreditamos sermos os primeiros a extrair elétrons de células de plantas vivas," diz o Dr. WonHyoung Ryu, coordenador da pesquisa, destacando que o experimento pode ser o primeiro passo rumo à geração de bioeletricidade de alta eficiência.

Roubando elétrons

Ryu e seus colegas desenvolveram um nanoeletrodo ultra fino, feito de ouro, inicialmente projetado para sondar células vivas individuais. Eles inseriram cuidadosamente os eletrodos através das membranas das células de algas. As células "abraçaram" os eletrodos, selando a membrana ao seu redor, o que as permite manterem-se vivas por algum tempo. Os eletrodos coletam os elétrons no interior das células fotossintetizadoras e os transmitem para o exterior, criando uma pequena corrente elétrica. "Nós continuamos nos estágios científicos da pesquisa," alerta Ryu. "Nós estamos lidando com células individuais para provar que podemos colher os elétrons."

Cloroplastos

As plantas usam a fotossíntese para converter a energia da luz em energia química, que é armazenada nos açúcares que elas utilizam como alimento. Esse processo acontece nos cloroplastos, verdadeiras usinas de força das células, onde são produzidos os açúcares e que são também os responsáveis pela cor verde das folhas e das algas. Nos cloroplastos, a água é quebrada em oxigênio, prótons e elétrons. A luz do Sol penetra no interior do cloroplasto e excita os elétrons para um nível de energia mais alto, o que faz com que ele seja prontamente capturado por uma proteína. Os elétrons passam por uma série de proteínas, que sucessivamente capturam mais e mais de sua energia para sintetizar os açúcares - até que toda a energia dos elétrons seja gasta.

Geração de energia sem liberação de carbono

Neste experimento, os cientistas interceptaram os elétrons assim que eles foram excitados pela luz, quando estavam em seu nível mais alto de energia. O resultado, destacam eles, é uma produção de eletricidade que não libera carbono na atmosfera. O único subproduto da fotossíntese são os prótons e o oxigênio. "Esta é potencialmente uma das fontes de energia mais limpas para a geração de eletricidade. Mas a questão é, será ela economicamente viável," pergunta-se Ryu.

Nanoenergia

Cada célula de alga produz 1 picoampere - uma quantidade de energia tão pequena que seria necessário plugar eletrodos em 1 trilhão de células fotossintetizadoras para gerar a energia disponível em uma pilha AA. Ainda assim, a eficiência na conversão da energia luminosa em eletricidade atinge 20% - equivalente à das células solares fotovoltaicas. Mas os cientistas afirmam que, teoricamente, deve ser possível se aproximar dos 100% de eficiência. O problema mais sério, contudo, é que as células morrem depois de uma hora. Os cientistas ainda não sabem se elas morrem por causa de vazamentos na membrana celular ao redor do eletrodo ou se é porque elas estão perdendo a energia que seria necessária aos seus processos vitais. O próximo passo da pesquisa é aprimorar os eletrodos para que a célula possa viver mais tempo. Eletrodos maiores deverão conseguir capturar mais eletrodos. E cloroplastos maiores podem capturar mais energia por área.

Retirado em: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bioeletricidade-energia-das-plantas&id=010115100426

Postado por: Andréia