Energia Solar
O que é energia hídrica?
- Energia hídrica é aquela que transforma a força das águas em eletricidade. Esse processo acontece nas usinas hidrelétricas, que aproveitam o potencial hidráulico dos rios.Os que estão localizados em planaltos são os mais propícios para essa finalidade, porque quanto mais desníveis, mais intensa será a força da água e, por consequência, mais energia será produzida.
A energia hídrica representa a maior parte da fonte energética do Brasil. Com uma grande extensão de rios planálticos, o consumo no país é, sobretudo, oriundo das usinas hidrelétricas. No Brasil, está localizada a segunda maior usina do mundo: Itaipu, que abastece 19% dos brasileiros. São 14 gigawatts (GW) de potência instalada, gerando eletricidade através da água.
Como é produzida energia hídrica?
Nas hidrelétricas há uma infraestrutura preparada para fazer a transformação da água em energia elétrica. Tudo começa no reservatório, que armazena água, possibilitando utilizar a energia potencial gravitacional (ou seja, aquela relacionada à altura, por isso as turbinas são construídas abaixo do nível das represas).
reservatório, através de um conduto forçado, a água vai para a casa de força, onde ficam as turbinas e os geradores. A água atua sobre as pás das turbinas transformando sua energia cinética em energia elétrica através dos geradores.
resumo, o que acontece em todo esse processo é que a energia potencial é transformada em cinética (em movimento) e, por fim, em elétrica. Depois de tudo isso, a água volta para o rio por meio do canal de fuga e a eletricidade produzida é conduzida para o Sistema Interligado Nacional (SIN) e sistema de distribuição para, enfim, chegar ao consumidor final.
Como aproveitar a energia hídrica? Para que é usada?
Além das hidrelétricas, a energia hídrica pode ser aproveitada em sistemas mais simples, úteis especialmente para o abastecimento de pequenas propriedades rurais. É o caso das rodas d’água, provavelmente o primeiro método de energia mecânica em substituição ao trabalho humano e animal. Bombas centrífugas, de sistemas de irrigação, são outro exemplo.
E, de maneira geral, a energia gerada por hidrelétricas pode ser injetada no sistema elétrico mais rapidamente do que a de qualquer outra fonte. Considerando a necessidade cada vez mais constante de fontes de geração rápidas e flexíveis, especialmente em momentos de pico, a energia hídrica se destaca, mantendo em equilíbrio oferta e demanda.
Vantagens da energia hídrica
é renovável, usando um recurso inesgotável da natureza;
é limpa;
a água é reaproveitada após o uso;
o sistema coleta água das chuvas para consumo;
o Brasil possui uma geografia propícia para gerá-la;
tem baixo custo ao consumidor;
as usinas têm longa vida útil;
são mais estáveis, especialmente aquelas com reservatórios, propiciando um planejamento de acordo com a demanda.
TEMOS AQUI UM EXEMPLO DE UMA USINA HIDRICA
Energia solar
Como funciona a energia solar?
- A energia solar, como o próprio nome indica, refere-se à energia cuja fonte é o Sol. Sua captação pode ser feita por meio de diversas tecnologias, como painéis fotovoltaicos, usinas heliotérmicas e aquecedores solares.
Basicamente, ao ser captada, a luz solar é convertida em energia. Nos painéis fotovoltaicos e nas usinas heliotérmicas, a luz solar é convertida em energia elétrica e térmica. Já no aquecimento solar, a luz solar é convertida em energia térmica."
Veja mais sobre "Energia Solar" em: https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-solar.htm
Tipos de energia solar
- "A energia solar pode ser usada na produção de energia elétrica por meio de dois sistemas: heliotérmico e fotovoltaico
Energia solar fotovoltaica
- Energia solar fotovoltaica nada mais é do que a conversão direta da radiação solar em energia elétrica. Essa conversão é realizada pelas chamadas células fotovoltaicas, compostas por material semicondutor, normalmente o silício. Ao incidir sobre as células, a luz solar provoca a movimentação dos elétrons do material condutor, transportando-os pelo material até serem captados por um campo elétrico (formado por uma diferença de potencial existente entre os semicondutores). Dessa forma, gera-se eletricidade. "Constituído por painéis, módulos e equipamentos elétricos, o sistema fotovoltaico não exige um ambiente com alta radiação para funcionar. No entanto, a quantidade de energia produzida depende da densidade das nuvens, ou seja, quanto menos nuvens houver no céu, maior será a produção de eletricidade.
Essa forma de obtenção de energia, uma das mais promissoras atualmente, vem crescendo cada vez mais em virtude da redução dos preços e dos incentivos oferecidos para que os países adotem fontes renováveis de energia.
Energia solar heliotérmica
No sistema heliotérmico, a energia proveniente do Sol é transformada em calor, aquecendo, principalmente, a água de residências, hotéis e clubes. Para que isso seja possível, são utilizados painéis solares (espelhos, coletores, helióstatos), que refletem a luz solar, concentrando-a em um único ponto no qual há um receptor.
O receptor é constituído por um líquido, que é aquecido pela luz solar refletida nos painéis. Esse líquido é responsável pelo armazenamento de calor, aquecendo a água nas usinas e, assim, produzindo vapor. Esse vapor movimenta as turbinas nas usinas, provocando o acionamento de geradores, que produzem energia elétrica.
Regiões com grande incidência solar, poucas nuvens e terrenos planos são próprias para produção de energia solar heliotérmica. No Brasil, as regiões Nordeste, Centro-Oeste e Sudeste destacam-se na produção desse tipo de energia solar.
Vantagens e desvantagens da energia solar
A energia solar é considerada uma fonte renovável de energia, já que é obtida por meio de uma fonte inesgotável: o Sol. Apesar de apresentar inúmeros benefícios para o meio ambiente, o uso dessa fonte energética apresenta também algumas desvantagens. Observe o quadro abaixo:
Energia solar no Brasil
O Brasil foi o primeiro país subdesenvolvido a fabricar células fotovoltaicas. Por estar localizado próximo à Linha do Equador, uma região de alta incidência solar, o país conta com um cenário extremamente favorável para a geração energética a partir da energia solar. Além disso, é abundante em silício, matéria-prima usada para fabricação das células fotovoltaicas.
Atualmente, o Brasil possui cerca de 30 mil geradores de energia fotovoltaica. De acordo com a Abrava (Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação e Aquecimento), existem no país cerca de 500 mil coletores solares residenciais. A previsão é de que Brasil fechará o ano de 2018 com uma capacidade instalada de energia solar próxima aos 2,5 gigawatts, eficiência cerca de 115% maior em relação ao ano anterior.
"No país, há ainda alguns projetos a respeito da geração da energia heliotérmica, principalmente na região Nordeste. Em 2010, o Ministério de Minas e Energia e o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação iniciaram um acordo para a construção de plataforma de pesquisa em Petrolina, Pernambuco, com o objetivo de introduzir a energia solar no mercado brasileiro.
Energia eólica
O que é a energía eólica
A energia eólica é aquela obtida a partir da força do vento. Como? Por meio de um aerogerador, que transforma a energia cinética das correntes de ar em energia elétrica. O processo de extração é realizado principalmente graças ao rotor (que transforma a energia cinética em energia mecânica) e ao gerador (que transforma dita energia mecânica em elétrica). Estamos falando de uma energia renovável, eficiente, madura e segura, fundamental para a transição energética e a descarbonização da economia.
Como funciona a energia eólica. Características
Para aproveitar a energia cinética do vento e convertê-la em energia elétrica, é necessário, tal como já mencionamos, o uso de um aerogerador. O melhor aproveitamento possível desses gigantes (costumam ter entre 80 e 120 metros de altura) depende da força do vento. Por isso, os parques eólicos, que agrupam um grande número de aerogeradores e tornam possível a obtenção desta energia em grandes quantidades, devem ser colocados em lugares onde a presença do vento seja predominante.
Os aerogeradores devem estar orientados na direção do vento (isto acontece graças a um cata-vento que se encontra na gôndola). A partir daí, a força das correntes de ar porão em funcionamento as três principais partes do aerogerador:
- O rotor: composto por três pás e o cubo que as une, sua função é captar a força do vento e convertê-la em energia mecânica de rotação.
- A caixa multiplicadora: unida ao motor por um eixo, sua função é elevar a velocidade de giro de 30 rotações por minuto (rpm) a 1500 rpm.
- O gerador: este elemento é o responsável por converter a energia mecânica de rotação em energia em energia eletrica.
Todos os aerogeradores de um parque eólico estão unidos entre si por cabos subterrâneos que levam a energia elétrica até uma subestação de transformação. Desde aí, é transportada às casas, fábricas ou escolas, entre outros lugares, através das redes de distribuição das diferentes companhias elétricas
Biomassa
A biomassa é uma fonte renovável de energia, e tem se tornado cada vez mais presente na matriz elétrica do Brasil. Ela é derivada do bagaço de cana e madeira principalmente.
"assa corresponde ao conjunto de resíduos de origem animal ou vegetal utilizado na produção de energia, oriunda de fontes como vegetais lenhosos, cultivo agrícola e resíduos urbanos e industriais. Dentre os produtos derivados da biomassa estão os biocombustíveis, os óleos vegetais e o biogás.
A biomassa é uma fonte renovável e barata de geração de energia, por isso considerada uma alternativa viável para substituir os derivados de combustíveis fósseis. Seu uso crescente, no entanto, pode refletir em um processo de desmatamento mais intenso, além de haver problemas em relação à sua armazenagem e transporte. Essa fonte de energia é, hoje, responsável por pouco mais 8% da eletricidade produzida no Brasil, desempenhando um papel importante na matriz elétrica nacional.
"O que é biomassa?
"O termo biomassa é empregado para designar toda substância de origem animal ou vegetal que pode ser utilizada na geração de energia (calor e eletricidade) e também na fabricação de biocombustíveis. Trata-se, portanto, da matéria orgânica que tem como finalidade a produção de direta e indireta de bioenergia.
"Como funciona a biomassa?"
"A biomassa consiste em um conjunto de elementos vasto e bastante diversificado. Por essa razão, existem várias maneiras através das quais resíduos e matéria orgânica podem ser convertidos de modo direto em energia ou, ainda, processados e transformados em subprodutos, como os biocombustíveis.
A primeira etapa da produção energética através da biomassa acontece ainda na natureza, iniciada pela fotossíntese. É por meio desse processo, utilizando a luz proveniente do Sol, que a planta obtém energia necessária para sua sobrevivência, resultando na produção de um carboidrato, a glicose. A partir de então, essa energia gerada naturalmente no interior do organismo será convertida direta ou indiretamente em outras formas energéticas, que são bastante úteis no nosso cotidiano, como o calor e a eletricidade.
dade que se dá no interior das usinas termelétricas ocorre a queima de bagaço, como o da cana-de-açúcar, e de pedaços de madeira, processo que aquecerá a água da caldeira até o seu ponto de vapor. Esse vapor d’água será então responsável pelo acionamento das turbinas do gerador elétrico, o qual produzirá eletricidade. Em algumas usinas movidas a carvão mineral, faz-se o uso combinado dele com a biomassa, por meio de um processo denominado co-combustão, reduzindo assim o emprego de combustível fóssil.
A Energia Geotérmica
é um tipo de energia renovável obtida através do calor proveniente do interior do planeta terra. O processo de aproveitamento dessa energia é feito por meio de grandes perfurações no solo.
Do grego, a palavra “geotérmica” é formada pelos termos “geo”, que significa Terra, e “therme”, correspondente à temperatura.
Esse tipo de recurso energético é obtido por meio das rochas quentes, (secas e úmidas) e o vapor quente provenientes do interior da Terra.
A energia geotérmica começou a ser explorada no início do século XX, embora já fosse utilizada pelos povos antigos para banhos e cozinhar alimentos nas chamadas fontes termais. Atualmente ela é produzida nas centrais geotérmicas, local em que ela é transformada em energia elétrica.
Por ser um recurso natural renovável produz baixo impacto ambiental, sendo aproveitada atualmente para cozinhar, aquecer casas, edifícios, piscinas e ainda, na produção de estufas para vegetais.
Observe que as famosas “termas” de águas quentes, são exemplos da água geotérmica, aquecida no interior da terra pelo contato com rochas e muito quentes
Usinas Geotérmicas
As Usinas ou Centrais Geotérmicas são os locais de produção desse tipo de energia, sendo implantada próxima aos locais onde há grande quantidade de vapor e água quente. Dessa maneira, os reservatórios geotérmicos fornecem a energia necessária para alimentar os geradores de turbina, produzindo assim, a eletricidade. Em 1904, foi construída a primeira Usina Geotérmica do mundo, na cidade de Larderello, Itália.
Vantagens da Energia Geotérmica
Importante observar que a energia geotérmica, por ser uma forma de energia menos poluente, é considerada uma boa alternativa para a obtenção de energia elétrica.
Em comparação com a energia proveniente dos combustíveis fósseis, que contribui para o aumento do Efeito Estufa, a emissão de gases na atmosfera pela energia geotérmica é praticamente nula. Além disso, é um recurso renovável, o que a torna menos poluente.
Se retirada de maneira regulamentada e cuidadosa, a energia geotérmica pode proporcionar benefícios significativos, contribuindo para a redução dos impactos ambientais associados a outras fontes de energia.
Desvantagens da Energia Geotérmica
Apesar das vantagens mencionadas, a energia geotérmica também apresenta desafios e desvantagens. Os altos custos de implementação são uma barreira significativa, tornando-a uma opção dispendiosa em comparação com outras fontes de energia.
Energia oceanica
O que é energia oceânica?
Também chamada energia das ondas, a energia oceânica é aquela que é obtida graças ao movimento gerado pelas marés. É uma energia renovável, com uma grande projeção do futuro, porque 70% do planeta é formado por água e, destes, 97% vem de mares e oceanos.
Tipos de energia oceânica
1. Energia Olamotora
Também chamada energia das ondas, é aquela energia que vem da energia mecânica gerada pelo movimento das ondas. Estima-se que cerca de 70% da eletricidade gerada nos EUA em 2017 seja proveniente de energia das ondas. Esses dados apresentam um futuro bastante otimista para o setor e espera-se que seja uma das grandes revoluções energéticas nos próximos anos.
Dependendo da profundidade dos dispositivos, temos 3 tipos:
(1) Dispositivos terrestres integrados em quebra-mares ou no fundo de águas rasas.
(2 e 3) Dispositivos próximos à costa que são suportados (2) ou flutuam (3) em águas rasas (10-40m).
(4 e 5) Dispositivos localizados fora da costa e
podem ser encontrados na superfície (5) ou submersos (4)
até 100 m de profundidade.
2. Energia atual marinha
A energia das correntes marinhas é um tipo de energia que é obtida aproveitando a energia cinética das correntes marinhas, como o nome indica. Embora não seja um tipo de energia muito explorado, tem a vantagem de ser mais previsível que o vento e a luz solar.
As correntes marinhas são basicamente geradas pelo aumento e queda das marés, que estão relacionadas às interações gravitacionais entre a terra, a lua e o sol. Levando isso em conta, a energia cinética obtida pelas marés é transformada em eletricidade da mesma forma que a energia eólica é obtida através do vento: graças às turbinas.
Sua principal desvantagem é o preço, e isso se reflete nos US $ 0,66 que custa produzir cada kWh de eletricidade, em comparação com os US $ 0,20-0,30 que custa para produzir através da energia eólica. Isso não precisa ser uma má notícia, apenas implica que não é um recurso disponível para todos os países. Nos EUA, não é uma energia muito lucrativa, mas na usina elétrica da Coréia do Sul, em Sihwa, especificamente, as dimensões da usina permitem esse tipo de energia se forem rentáveis. A chave, como sempre, é se adaptar aos recursos disponíveis para cada país.
3. Energia térmica oceânica
A energia osmótica, ou energia azul, é obtida pela diferença na concentração de sal entre a água do mar e a água dos rios e possui grande potencial nas regiões que possuem grandes rios, como os Países Baixo.
Atualmente, esse processo pode ser realizado através de dois processos:
Eletrodiálise reversa (RED) que envolve a criação de baterias de sal onde os íons que irão gerar energia são transportados.
Osmose com retardo de pressão (PRO) que envolve bombear água doce para uma câmara cheia de água do mar, gerando um aumento na pressão que gira a turbina.
Esse é provavelmente o método de gerar energia com menos informações disponíveis e será necessário esperar alguns anos para poder analisar corretamente os dados que as investigações emitem.