segunda-feira, 4 de junho de 2012

Geotérmica


Energia geotérmica é a energia adquirida a partir do calor que provêm da Terra, mais justamente do seu interior. Devido a necessidade de adquirir energia eléctrica de uma forma mais limpa e em quantidades cada vez maiores, foi desenvolvido um modo de usufruir esse calor para a geração de electricidade. Hoje a grande parte da energia eléctrica provém da queima de combustíveis fósseis, como o petróleo métodos esses muito poluentes.

Para uma melhor compreensão da forma como é aproveitada a energia do calor da Terra deve-se primeiro perceber como o nosso planeta é constituído. A Terra é formada por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no qual encontramos o magma, que resume-se basicamente em rochas derretidas. Com o aumento da profundidade a temperatura vai acrescendo, no entanto, há zonas de intrusões magmáticas, onde a temperatura é muito maior. Essas são as zonas onde existe elevado potencial geotérmico.



  

Transformação em Electricidade


Em centrais geotérmicas, o vapor, de reservatórios geotérmicos fornecem a energia que alimenta os geradores de turbina e produz a electricidade. A água geotérmica usada é depois reenviada ao reservatório através de um poço de injecção, para ser reaquecida, para assim manter a pressão, e suportar o reservatório.

Há três formas de utilizar a energia geotérmica:

1. Utilização direta: reservatórios geotérmicos de temperaturas baixas moderadas (20ºC-150ºC) podem ser aproveitadas directamente para fornecer calor para a indústria, aquecimento ambiente, termas e outros aproveitamentos comerciais

2. Bombas de calor geotérmicas (BCG): Aproveitam as diferenças de temperatura entre o solo e o ambiente, fornecendo calor e frio.

3. Centrais Geotérmicas: aproveitamento directo de fluidos geotérmicos em centrais a altas temperaturas (> 150 ºC), para movimentar uma turbina e produzir energia eléctrica.






 Vantagens e Desvantagens


Aproximadamente todos os fluxos de água geotérmicos são constituídos por gases dissolvidos, sendo que estes gases são enviados para a central de geração de energia junto com o vapor de água. De um jeito ou de outro estes gases acabam por ir para a atmosfera.

Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e as propriedades prejudiciais do ácido sulfídrico (H2S) são factores que inquietam os apoiantes deste tipo de energia. Nos casos onde a concentração de ácido sulfídrico (H2S) é relativamente baixa, o cheiro do gás causa náuseas. Em concentrações mais altas pode acarretar sérios problemas de saúde e até a morte por asfixia.

É identicamente importante que exista tratamento apropriado à água vinda do interior da Terra, que invariavelmente abrange minérios prejudiciais a saúde. É fundamental que os despejos não sejam realizados em rios locais, para que isso não prejudique a fauna local.

Quando uma grande quantidade de fluido aquoso é retirada da Terra, há sempre uma hipótese de ocorrer subsistência na superfície. O mais drástico exemplo de um problema desse tipo numa central geotérmica está em Wairakei, Nova Zelândia. O nível da superfície afundou 14 metros entre 1950 e 1997 e está a deformar a uma taxa de 0,22 metro por ano, após alcançar uma taxa de 0,48 metros por ano em meados dos anos 70.

Há ainda o inconveniente da poluição sonora que afligiria toda a população vizinha ao local de instalação da central, pois, para a perfuração do poço, é necessário o uso de máquinas semelhante ao usado na perfuração de poços de petróleo.



Efeito Piezoelétrico


O efeito piezoelétrico, foi descoberto por Pierre e Jacques Curie em 1880 e consiste na variação das dimensões físicas de certos materiais sujeitos a campos elétricos. O contrário (efeito piezoelétrico reverso) também ocorre, ou seja, a aplicação de pressões que causam variações nas dimensões de materiais piezoelétricos provocam o aparecimento de campos elétricos neles. Um outro método de gerar movimentos ultrassônicos é pela passagem de eletricidade sobre metais especiais, criando vibrações e prioduzindo calor intenso durante o uso. Este efeito é chamado de magnetoestritivo.





As ondas ultrassônicas são geradas por transdutores ultrassônicos, também chamados simplesmente de transdutores. De um modo geral, um transdutor é um dispositivo que converte um tipo de energia em outro. Os transdutores ultrassônicos convertem energia elétrica em energia mecânica e vice-versa. Esses transdutores são feitos de materiais piezoelétricos que apresentam um fenômeno chamado efeito piezoelétrico.

Ao se colocar um material piezoelétrico num campo elétrico, as cargas elétricas da rede cristalina interagem com o mesmo e produzem tensões mecânicas.

O cristal, para ser usado como transdutor, deve ser cortado de forma que um campo elétrico alternado, quando nele aplicado, produza variações em sua espessura. Dessa variação resulta um movimento nas faces do cristal, originando as ondas sonoras. Cada transdutor possui uma freqüência de ressonância natural, tal que quanto menor a espessura do cristal, maior será a sua freqüência de vibração.

O mesmo transdutor que emite o sinal ultrassônico pode funcionar como detector, pois os ecos que voltam a ele produzem vibração no cristal, fazendo variar suas dimensões físicas que, por sua vez, acarretam o aparecimento de um campo elétrico. Esse campo gera sinais que podem ser amplificados e mostrados em um osciloscópio ou registrador.

Fonte :  Fetalmed.net

domingo, 3 de junho de 2012

Maremotriz


Energia maremotriz é o modo de geração de eletricidade através da utilização da energia contida no movimento de massas de água devido às marés. Dois tipos de energia maremotriz podem ser obtidas: energia cinética das correntes devido às marés e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa.



Em qualquer local a superfície do oceano oscila entre pontos altos e baixo, chamados marés, a cada 12h e 25m. Em certas baías e estuários, como junto ao Monte Saint-Michel , no estuário do rio Rance, na França, ou em São Luís, no Brasil, essas marés são bastante amplificadas, podendo atingir alturas da ordem de 15 metros. As gigantescas massas de água que cobrem dois terços do planeta constituem o maior coletor de energia solar imaginável. As marés, originadas pela atração lunar, 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. A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia hidrelétrica.

Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina hidráulica, tipo bulbo, e produzindo energia elétrica. Na maré baixa, o reservatório é esvaziado e a água que sai do reservatório passa novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo energia elétrica. Este tipo de fonte é também usado no Japão, na França e na Inglaterra. A primeira usina maremotriz construída no mundo para geração de eletrecidade foi a de La Rance, em 1963 capaz de gerar 240 MW. A usina possui 24 turbinas de 5,3 metros de diâmetro, 470 toneladas e uma potência unitária de 10 MW.

Para a implementação desse sistema é necessária uma situação geográfica favorável e uma amplitude de maré relativamente grande, que varia de lugar para lugar.

Fonte : EnergiasAlternativas.com

Termoelétrica



Termoelétrica é uma instalação destinada a converter a energia de um combustível em energia elétrica. O combustível armazenado em tanques (gás natural, carvão óleo, etc) é enviado para a usina, para ser queimado na caldeira, que gera vapor a partir da água que circula por tubos em suas paredes. O vapor é que movimenta as pás de uma turbina, ligada diretamente a um gerador de energia elétrica. Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de consumo. O vapor é resfriado em um condensador, a partir de um circuito de água de refrigeração. Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da localização da usina, e não entra em contato direto com o vapor que será convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo. Usina termoelétrica (em Portugal: central termoelétrica) é uma instalação destinada a converter a energia de um combustível em energia elétrica. O combustível armazenado em tanques (gás natural, carvão óleo, etc) é enviado para a usina, para ser queimado na caldeira, que gera vapor a partir da água que circula por tubos em suas paredes. O vapor é que movimenta as pás de uma turbina, ligada diretamente a um gerador de energia elétrica. Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de consumo. O vapor é resfriado em um condensador, a partir de um circuito de água de refrigeração.

Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da localização da usina, e não entra em contato direto com o vapor que será convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo. Como todo tipo de geração de energia causa impactos ambientais, com a termeletricidade não é diferente: ela é a responsável pelo aumento do Efeito estufa, o aquecimento demasiado da superfície terrestre, chuva ácida, etc, além de exigir muito dinheiro para a compra de combustíveis. A queima de gás natural lança na atmosfera grandes quantidades de poluentes, além de ser um combustível fóssil que não se recupera. O Brasil lança por ano 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera, com as usinas termelétricas esse indicador chegará a 16 milhões. As termoelétricas tem a vantagem de podem ser instaladas mais próximas dos centros consumidores, diminuindo assim a extensão das linhas de transmissão, minimizando consequentemente as perdas ao longo dessas linhas, que poderiam chegar até a 16%.

Energia Eólica

Denomina-se Energia eólica a energia cinética contida nas massas de ar em movimento (vento). Seu aproveitamento ocorre por meio da conversão da energia cinética de translação em energia cinética de rotação, com o emprego de turbinas eólicas, também denominadas aerogeradores, para a geração de eletricidade, ou cataventos (e moinhos), para trabalhos mecânicos como bombeamento d’água. 

Assim como a energia hidráulica, a energia eólica é utilizada há milhares de anos com as mesmas finalidades, a saber: bombeamento de água, moagem de grãos e outras aplicações que envolvem energia mecânica. Para a geração de eletricidade, as primeiras tentativas surgiram no final do século XIX, mas somente um século depois, com a crise internacional do petróleo (década de 1970), é que houve interesse e investimentos suficientes para viabilizar o desenvolvimento e aplicação de equipamentos em escala comercial.

Os países que mais geram energia eólica:

1º -  China (62,7 mil megawatts)
2º -  Estados Unidos (46,9 mil megawatts)
3º -  Alemanha (29 mil megawatts)
4º -  Espanha (21,6 mil megawatts)
5º -  Índia (16 mil megawatts)
6º -  França (6,8 mil megawatts)
7º -  Itália (6,7 mil megawatts)
8º -  Reino Unido (6,5 mil megawatts)
9º -  Canadá (5,2 mil megawatts)
10º- Portugal (4 mil megawatts)

Fonte: Relatório de 2011 da Global Wind Energy (capacidade eólica em 15 anos)




Funcionamento 1


Funcionamento 2


Funcionamento 3



Energia Nuclear


A energia nuclear, também chamada atômica, é obtida a partir da fissão do núcleo do átomo de urânio enriquecido, liberando uma grande quantidade de energia. A energia nuclear mantém unidas as partículas do núcleo de um átomo. A divisão desse núcleo em duas partes provoca a liberação de grande quantidade de energia.



Os primeiros resultados da divisão do átomo de metais pesados, como o urânio e o plutônio, foram obtidos em 1938. A princípio, a energia liberada pela fissão nuclear foi utilizada para objetivos militares. Posteriormente, as pesquisas avançaram e foram desenvolvidas com o intuito de produzir energia elétrica. No entanto, armas nucleares continuam sendo produzidas através do enriquecimento de urânio.

Atualmente os Estados Unidos lideram a produção de energia nuclear, porém os países mais dependentes da energia nuclear são França, Suécia, Finlândia e Bélgica. Na França, cerca de 80% de sua eletricidade é oriunda de centrais atômicas.


(Usina Nuclear)

No fim da década de 1960, o governo brasileiro começou a desenvolver o Programa Nuclear Brasileiro, destinado a implantar no país a produção de energia atômica. O país possui a central nuclear Almirante Álvaro Alberto, constituída por três unidades (Angra 1, Angra 2, e Angra 3). Está instalada no município de Angra dos Reis, no estado do Rio de Janeiro. Atualmente, apenas Angra 2 está em funcionamento.

Essa fonte energética é responsável por muita polêmica e desconfiança: a falta de segurança, a destinação do lixo atômico, além da possibilidade de acontecerem acidentes nas usinas, geram a reprovação da utilização da energia nuclear por grande parte da população. Alguns acidentes em usinas nucleares já aconteceram, entre eles estão:

Three Miles Island – em 1979, na usina localizada na Pensilvânia (EUA), ocorreu a fusão do núcleo do reator e a liberação de elevados índices de radioatividade que atingiram regiões vizinhas.

Chernobyl – em 1986 ocorreram o incêndio e o vazamento de radiação na usina ucraniana, na extinta União Soviética, com milhares de feridos e mortos, podendo a contaminação radioativa ter causado 1 milhão de casos de câncer nos 20 anos seguintes.

A energia nuclear apresenta vários aspectos positivos, sendo de fundamental importância em países que não possuem recursos naturais para a obtenção de energia. Estudos mais aprofundados devem ser realizados sobre essa fonte energética, ainda existem vários pontos a serem aperfeiçoados, de forma que possam garantir segurança para a população.

Aspectos positivos da energia nuclear:

- As reservas de energia nuclear são muito maiores que as reservas de combustíveis fósseis;
- Comparada às usinas de combustíveis fósseis, a usina nuclear requer menores áreas;
- As usinas nucleares possibilitam maior independência energética para os países importadores de petróleo e gás;
- Não contribui para o efeito estufa.

Aspectos negativos:

- Os custos de construção e operação das usinas são muito altos;
- Possibilidade de construção de armas nucleares;
- Destinação do lixo atômico;
- Acidentes que resultam em liberação de material radioativo;
- O plutônio 239 leva 24.000 anos para ter sua radioatividade reduzida à metade, e cerca de 50.000 anos para tornar-se inócuo.


Biomassa


(Biomassa)

A busca por alternativas eficazes de produção e distribuição de energia é um elemento essencial para o ser humano, principalmente na atual sociedade, onde os modos de consumo se intensificam a cada dia. Diante dessa dependência de recursos energéticos, surge a necessidade de diversificar a utilização das fontes energéticas.

Atualmente, o petróleo é a principal substância empregada na geração de energia, porém, a biomassa é uma fonte utilizada bem antes da descoberta do “ouro negro”. O homem utiliza a lenha como fonte energética desde o início da civilização. Portanto, a biomassa faz parte da história da humanidade como fonte de energia.

A biomassa é um material constituído principalmente de substâncias de origem orgânica, ou seja, de animais e vegetais. A energia é obtida através da combustão da lenha, bagaço de cana-de-açúcar, resíduos florestais, resíduos agrícolas, casca de arroz, excrementos de animais, entre outras matérias orgânicas.

Essa fonte energética é renovável, pois a sua decomposição libera CO2 na atmosfera, que, durante seu ciclo, é transformado em hidratos de carbono, através da fotossíntese realizada pelas plantas. Nesse sentido, a utilização da biomassa, desde que controlada, não agride o meio ambiente, visto que a composição da atmosfera não é alterada de forma significativa.

Entre as principais vantagens da biomassa estão:

- Baixo custo de operação;
- Facilidade de armazenamento e transporte;
- Proporciona o reaproveitamento dos resíduos;
- Alta eficiência energética;
- É uma fonte energética renovável e limpa;
- Emite menos gases poluentes.

Porém, o seu uso sem o devido planejamento pode ocasionar a formação de grandes áreas desmatadas pelo corte incontrolado de árvores, perda dos nutrientes do solo, erosões e emissão excessiva de gases.

A utilização da energia da biomassa é de fundamental importância no desenvolvimento de novas alternativas energéticas. Sua matéria-prima já é empregada na fabricação de vários biocombustíveis, como, por exemplo, o bio-óleo, BTL, biodiesel, biogás, etc.


Fonte : http://www.brasilescola.com/geografia/biomassa.htm