Tipos de Energia

Energia Solar

A Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa, energia térmica (e suas combinações) proveniente do sol, e posterior transformação dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo homem, seja directamente para aquecimento de água ou ainda como energia eléctrica ou energia térmica.

No seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe 1 410 W/m² de energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é reflectido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível e luz ultravioleta.

Tipos de energia solar

 

Os métodos de captura da energia solar classificam-se em diretos ou indiretos:

Direto significa que há apenas uma transformação para fazer da energia solar um tipo de energia utilizável pelo homem. Exemplos:

A energia solar atinge uma célula fotovoltaica criando eletricidade. (A conversão a partir de células fotovoltaicas é classificada como direta, apesar de que a energia elétrica gerada precisará de nova conversão - em energia luminosa ou mecânica, por exemplo - para se fazer útil.)

A energia solar atinge uma superfície escura e é transformada em calor, que aquecerá uma quantidade de água, por exemplo - esse princípio é muito utilizado em aquecedores solares.

Indireto significa que precisará haver mais de uma transformação para que surja energia utilizável. Exemplo: Sistemas que controlam automaticamente cortinas, de acordo com a disponibilidade de luz do Sol.

Também se classificam em passivos e ativos:

Sistemas passivos são geralmente diretos, apesar de envolverem (algumas vezes) fluxos em convecção, que é tecnicamente uma conversão de calor em energia mecânica.

Sistemas ativos são sistemas que apelam ao auxílio de dispositivos elétricos, mecânicos ou químicos para aumentar a efetividade da coleta. Sistemas indiretos são quase sempre também ativos..

Vantagens e Desvantagens

 

Vantagens

A energia solar não polui durante sua produção. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controles existentes atualmente.

As centrais necessitam de manutenção mínima.

Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável.

A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão.

Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros de produção energética, sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética nestes e consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão.

 

Desvantagens

Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para ser fabricado. A energia para a fabricação de um painel solar pode ser maior do que a energia gerada por ele.[10]

Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia.

Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação atmosférica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia.

Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Curitiba, Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade.

As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas, por exemplo, aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja).

Energia Solar: Custo de instalação

Em termos gerais o equipamento necessário se resume a painel solar e reservatório térmico (boiler). Além disso são utilizados timer, válvula anticongelante, termostato e tubulação especial para água quente.

O custo total depende do tamanho da casa e da quantidade de pontos de saída de água quente (torneiras, chuveiros, etc). A quantidade de painéis solares e o tamanho do boiler são definidos em função da quantidade de moradores da residência. Uma casa, por exemplo, com dois moradores, dois banheiros e umas 4 torneiras de água quente pode utilizar um boiler de 300 a 400 litros e gastar aproximadamente uns 2.500 reais em equipamento. Nessa caso o custo total pode ser inferior a 4.000 reais.

Especialistas calculam que o custo de instalação do sistema de energia solar residencial costuma se pagar entre um ano e um ano e meio depois da instalação.

 

Usinas Termonucleares

 

Usinas Termo-nucleares são as que conhecemos por Usinas Atômicas.
Nelas o combustível utilizado para gerar eletricidade é o combustível nuclear (urânio enriquecido). A energia nuclear é utilizada para aquecer a água que se transformara em vapor a alta pressão. Este vapor superaquecido vai fazer girar uma turbina que por sua vez gira um gerador de energia elétrica. O princípio de geração é o mesmo de outras usinas, o que muda é a energia utilizada.

Funcionamento

 

Nas Usinas Termoelétricas normalmente é utilizado o carvão mineral ou gás natural para aquecer a água e transforma-la em vapor. A tecnologia nuclear tem como uma das finalidades gerar eletricidade. Aproveitando-se do calor emitido na reação, para aquecer a água até se tornar vapor, assim movimentando um turbogerador. A reação nuclear pode acontecer controladamente em um reator de usina nuclear ou descontroladamente em uma bomba atómica. 

Optar pela energia nuclear no Brasil tem como ponto favorável o fato de possuirmos a sexta maior reserva mundial de urânio (cerca de 300 mil toneladas), suficiente para nos assegurar a independência no suprimento de combustível por muito tempo. Além disso, dois terços do território permanecem inexplorados quanto à presença do metal.

Fontes renováveis de energia, como vento, energia solar e biomassa, freqüentemente são apontadas pelos ambientalistas como uma alternativa que merece maior atenção. A grande preocupação de grupos como o Greenpeace com a energia nuclear é o risco de acidentes. As fontes alternativas, no entanto, não são capazes de fornecer energia em larga escala e têm a desvantagem de serem dispersas, não fornecerem energia de forma contínua e necessitarem de uma grande área para sua implantação.

Segundo a Eletronuclear, o objetivo desta fonte alternativa não é o de concorrer, a curto prazo, com as hidrelétricas, e sim o de complementar e diversificar este sistema.

 

Vantagens: Incrível poder na produção de eletricidade, após cncluídas, o custo da eletricidade é baixo, não emitem gases poluentes como as termoelétricas (geralmente a carvão), não causa impactos ambientais na construção e operação como as hidrelétricas (alagamentos gigantescos para represar, morte de espécies, etc.)

Desvantagens: Produzem resíduos muito tóxicos, que por enquanto não podem ser reaproveitados ( devem ser descartados com caixas de contenção de chumbo cobre concreto, seladas, geralmente são enterradas ou jogadas no mar que um dia podem vazar e causar um grande impacto ambiental. Seus resíduos tambem são utilizados em bombas atômicas). Caso ocorra uma falha na construção ou erro humano pode causar enormes acidentes que poderão matar muitas pessoas, além de problemas e mortes futuras por câncer e anomalias genéticas. Talvez provocará danos ambientais por muito tempo (exemplo: Chernobyl), sem falar que a fisão é feita em tanques com água, e essa água é contaminada e não tem tratamento.

Curiosidades

• O acidente no reator de Chernobyl contaminou radioativamente uma área de aproximadamente 150.000 km² (corresponde mais de três vezes o tamanho do estado do Rio de Janeiro), sendo que 4.300 km² possuem acesso interditado indefinidamente. Até 180 quilômetros distantes do reator situam-se áreas com uma contaminação de mais de 1,5 milhões de Becquerel por km², o que as deixa inabitáveis por milhares de anos.

• Ernest Rutherford foi o descobridor do núcleo atômico.

• O reator , sistemas de segurança, que entram em ação automaticamente em casos de emergência, fica envolvido por uma cápsula de 3cm de espessura, feita de aço. O edifício é protegido com paredes de 70cm, feitas de concreto e estrutura de ferro e aço, e podem aguentar ataques terroristas (mísseis, aviões).
  Existem também órgãos internacionais, que vistoriam periódicamente as usinas nucleares, em busca de irregularidades, falhas, etc.

• Uma das maneiras de retirar essa energia é através da fissão nuclear.

   

   

  
  

  Energia Eólica

  
  

   O vento gira uma hélice gigante conectada a um gerador que produz eletricidade. Quando vários mecanismos como esse - conhecido como turbina de vento - são ligados a uma central de transmissão de energia, temos uma central eólica. A quantidade de energia produzida por uma turbina varia de acordo com o tamanho das suas hélices e, claro, do regime de ventos na região em que está instalada. E não pense que o ideal é contar simplesmente com ventos fortes. "Além da velocidade dos ventos, é importante que eles sejam regulares, não sofram turbulências e nem estejam sujeitos a fenômenos climáticos como tufões", diz o engenheiro mecânico Everaldo Feitosa, vice-presidente da Associação Mundial de Energia Eólica.

  
  
  
  
  

  
  

  O Brasil tem um dos maiores potenciais eólicos do planeta e, embora hoje o vento seja responsável por míseros 29 megawatts (MW) dos cerca de 92 mil MW instalados no país, há planos ambiciosos para exploração dessa fonte de energia. Apoiado no Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia (Proinfa), lançado pelo Ministério de Minas e Energia, o Brasil pretende atingir, em 2008, cerca de 1.500 MW gerados pelo vento - um terço disso será instalado no Ceará e deve suprir mais da metade da demanda do estado.

  O que impede a instalação de mais centrais eólicas ainda éo preço. A energia gerada por uma central eólica custa entre 60% e 70% a mais que a mesma quantidade gerada por uma usina hidrelétrica. Por outro lado, a energia do vento tem a grande vantagem de ser inesgotável e causar pouquíssimo impacto ao ambiente.

   fonte:http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/educacao/conteudo_224740.shtml

   

   

  Usina Termelétrica
   

   

  Instalação que produz energia elétrica a partir da queima de carvão, óleo combustível ou gás natural em uma caldeira projetada para esta finalidade específica.
   

  Definição
   

  Instalação que produz energia elétrica a partir da queima de carvão, óleo combustível ou gás natural em uma caldeira projetada para esta finalidade específica.
   

   

  Funcionamento
  
   

  
  

  O funcionamento das centrais termelétricas é semelhante, independentemente do combustível utilizado. O combustível é armazenado em parques ou depósitos adjacentes, de onde é enviado para a usina, onde será queimado na caldeira. Esta gera vapor a partir da água que circula por uma extensa rede de tubos que revestem suas paredes. A função do vapor é movimentar as pás de uma turbina, cujo rotor gira juntamente com o eixo de um gerador que produz a energia elétrica.
   

  Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de consumo. O vapor é resfriado em um condensador e convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo.
   

  A água em circulação que esfria o condensador expulsa o calor extraído da atmosfera pelas torres de refrigeração, grandes estruturas que identificam essas centrais. Parte do calor extraído passa para um rio próximo ou para o mar.
  A potência mecânica obtida pela passagem do vapor através da turbina - fazendo com que esta gire - e no gerador - que também gira acoplado mecanicamente à turbina - é que transforma a potência mecânica em potência elétrica.
   

  A energia assim gerada é levada através de cabos ou barras condutoras, dos terminais do gerador até o transformador elevador, onde tem sua tensão elevada para adequada condução, através de linhas de transmissão, até os centros de consumo.
   

  Daí, através de transformadores abaixadores, a energia tem sua tensão levada a níveis adequados para utilização pelos consumidores.
   

  A descrição anterior refere-se às centrais clássicas, uma vez que existe, ainda que em fase de pesquisa, outra geração de termelétricas que melhorem o rendimento na combustão do carvão e diminuam o impacto sobre o meio ambiente: são as centrais de combustão de leito fluidificado. Nessas centrais, queima-se carvão sobre um leito de partículas inertes (por exemplo, de pedra calcária), através do qual se faz circular uma corrente de ar que melhora a combustão.
   

  Uma central nuclear também pode ser considerada uma central termelétrica, onde o combustível é um material radioativo que, em sua fissão, gera a energia necessária para seu funcionamento.
   

  Vantagens
   

  A principal vantagem é poderem ser construídas onde são mais necessárias, economizando assim o custo das linhas de transmissão. E essas usinas podem ser encontradas na Europa e em alguns estados do Brasil.
  O gás natural pode ser usado como matéria-prima para gerar calor, eletricidade e força motriz, nas indústrias siderúrgica, química, petroquímica e de fertilizantes, com a vantagem de ser menos poluente que os combustíveis derivados do petróleo e o carvão.
   

  Desvantagens
   

  Entretanto, o alto preço do combustível é um fato desfavorável. Dependendo do combustível, os impactos ambientais, como poluição do ar, aquecimento das águas, o impacto da construção de estradas para levar o combustível até a usina, etc.
   

  Termeletricidade no mundo
   

  As usinas térmicas não são propriamente eficientes, em algarismos sua produção global é cerca de 38%, isto é, apenas aproximadamente 38% da energia térmica colocada na usina pelo combustível torna-se aproveitável como a energia elétrica.

   

   

   

  Usina Hidrelétrica

   

  
  
  A construção das usinas hidrelétricas se dá sempre em locais onde podem ser aproveitados os desníveis naturais dos cursos dos rios e deve-se ter uma vazão mínima para garantir a produtividade.
  As usinas hidrelétricas (ou hidroelétricas) são sistemas que transformam a energia contida na correnteza dos rios, em energia que irá movimentar uma turbina e, esta um gerador que, por fim, irá gerar energia elétrica.
  A água captada no lago formado pela barragem é conduzida até a casa de força através de canais, túneis e/ou condutos metálicos. Após passar pela turbina hidráulica, na casa de força, a água é restituída ao leito natural do rio, através do canal de fuga. 
  A capacidade de produção de uma hidrelétrica é difícil de calcular de uma forma correta, pois não tem como se produzir muita energia se não tiver onde essa energia ser consumida. Em nosso país as linhas de transmissão de energia – as LT’s – podem transportar até 1500 megawatts, cerca de uma distância de 1500 a 2000 km. E a maior parte dessas LT’s transporta dezenas e até centenas de megawatts.
  
  
  
  
  O orçamento para se construir uma usina hidrelétrica varia de acordo com vários aspectos, desde a capacidade de geração de energia da usina, até a localização da usina. Dessa forma, avalia-se que, no Brasil, a construção de uma usina varia entre 7 e 12 bilhões de reais, sendo que o orçamento inicial de Belo Monte estava indicado pro 7 bilhões, e a usina de Santo Antônio, em Rondônia, foi calculada em aproximadamente 11 bilhões de reais.
  

  A maior vantagem das usinas hidrelétricas é a transformação limpa do recurso energético natural. Não há resíduos poluentes e há baixo custo da geração de energia, já que o principal insumo energético, a água do rio, está inserida à usina. 
  Além da geração de energia elétrica, o aproveitamento hidrelétrico proporciona outros usos tais como irrigação, navegação e amortecimentos de cheias.