Fontes de Energia – Pesquisa Escolar Pronta
Exemplos das fontes de Energia:
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| Energias Naturais Renováveis |
Exemplos de fontes de energia:
* O Sol: energia solar
* O vento: energia eólica
* Os rios e correntes de água doce: energia hidráulica
* Os mares e oceanos: energia maremotriz
* As ondas: energia das ondas
* A matéria orgânica: biomassa, biocombustível
* O calor da Terra: energia geotérmica
* Água salobra: energia azul
As energias renováveis são consideradas como energias alternativas ao modelo energético tradicional, tanto pela sua disponibilidade (presente e futura) garantida (diferente dos combustíveis fósseis que precisam de milhares de anos para a sua formação) como pelo seu menor impacto ambiental.
As fontes de energia podem ser divididas em dois grupos principais: permanentes (renováveis) e temporários (não-renováveis). Em princípio, as fontes permanentes são aquelas que têm origem solar. Ainda assim, o conceito de renovabilidade depende da escala temporal que está a ser utilizado e os padrões de utilização dos recursos.
Assim, são considerados os combustíveis fósseis não-renováveis já que a taxa de utilização é muito superior à taxa de formação do recurso propriamente dito.
Fontes de energia
As fontes de energia podem ser divididas em dois grupos principais: permanentes (renováveis) e temporários (não-renováveis). Em princípio, as fontes permanentes são aquelas que têm origem solar. Ainda assim, o conceito de renovabilidade depende da escala temporal que está a ser utilizado e os padrões de utilização dos recursos.
Assim, são considerados os combustíveis fósseis não-renováveis já que a taxa de utilização é muito superior à taxa de formação do recurso propriamente dito.
Os combustíveis fósseis são fontes não-renováveis de energia: não é possível repor o que gastamos. Em algum momento vão acabar e podem ser necessários milhões de anos de evolução semelhante para poder contar novamente com eles. São aqueles cujas reservas são limitadas e estão sendo devastadas com a utilização. As principais são a energia nuclear e os combustíveis fósseis (petróleo, gás natural e carvão).
Combustíveis Fósseis
Os combustíveis fósseis podem ser usados na forma sólida (carvão), líquida (petróleo) ou gasosa (gás natural). Segundo a teoria mais aceita, foram formados por acumulações de seres vivos que viveram há milhões de anos e que foram fossilizados formando carvão ou hidrocarboneto. No caso do carvão se trata de bosques e florestas nas zonas húmidas e, no caso do petróleo e do gás natural de grandes massas de plâncton acumuladas no fundo de bacias marinhas ou lacustres. Em ambos os casos, a matéria orgânica foi parcialmente decomposta, pela acção da temperatura, pressão e certas bactérias, na ausência de oxigénio, de forma que foram armazenadas moléculas com ligações de alta energia.
Se distinguem as “reservas identificadas”, embora não sejam exploradas, e as “reservas prováveis”, que poderão ser descobertas com tecnologias futuras. Segundo os cálculos, o planeta pode fornecer energia para mais 40 anos (se for usado apenas o petróleo) e mais de 200 (se continuar a usar carvão).
Energia Nuclear
Os núcleos atómicos de elementos pesados como o urânio, podem ser desintegrados (fissura nuclear ou cisão nuclear) e liberar energia radiante e cinética. Usinas termo nucleares usam essa energia para produzir electricidade utilizando turbinas a vapor.
Uma consequência da actividade de produção deste tipo de energia, são os resíduos nucleares, que podem levar milhares de anos para perder a radioactividade.
A energia hidroeléctrica é a energia que se produz em barragens construídas em cursos de água (exemplo, a barragem do Alqueva). É encontrada sob a forma de energia cinética, sob diferenças de temperatura ou gradientes de salinidade e que pode ser aproveitada e utilizada. Uma vez que a água é aproximadamente 800 vezes mais densa que o ar, requer um lento fluxo corrente de água, ou ondas de mar moderadas, que podem produzir uma quantidade considerável de energia. O potencial da energia acumulada nas cachoeiras pode ser convertido em electricidade. As centrais hidroeléctricas aproveitam a energia dos rios para funcionar uma turbina que move um gerador eléctrico.
Biomassa
A energia da biomassa é a energia que se obtém durante a transformação de produtos de origem animal e vegetal para a produção de energia calorífica e eléctrica. Na transformação de resíduos orgânicos é possível obter biocombustíveis, como o biogás, o bioálcool e o biodiesel. A formação de biomassa a partir de energia solar é realizada pelo processo denominado fotossíntese, pelas plantas que, por sua vez, está accionando a cadeia biológica. Através da fotossíntese, plantas que contêm clorofila transformam o dióxido de carbono e a água mineral a partir de produtos sem valor energético, em materiais orgânicos com alto teor energético e, por sua vez, servem de alimento para os outros seres vivos. A biomassa através destes processos armazena a curto prazo a energia solar sob a forma de carbono. A energia armazenada no processo fotos-sintético pode ser posteriormente transformada em calor, electricidade ou combustível a partir de plantas, liberando novamente o dióxido de carbono armazenado.
Energia Solar
A energia solar é aquela energia obtida pela luz do Sol, pode ser captada com painéis solares. É uma fonte de vida e de origem da maioria das outras formas de energia na Terra. A cada ano a radiação solar trazida para a terra leva energia equivalente a vários milhares de vezes a quantidade de energia consumida pela humanidade. Escolhendo uma boa radiação solar, esta pode ser transformada em outras formas de energia como calor ou electricidade usando painéis solares.Através de colectores solares, a energia solar pode ser transformada em energia térmica, e usando painéis fotovoltaicos a energia luminosa pode ser convertida em energia eléctrica. Ambos os processos não têm nada a ver uns com os outros em termos de sua tecnologia. Mesmo assim, as centrais térmicas solares utilizam energia solar térmica a partir de colectores solares para gerar electricidade.
Há dois componentes na radiação solar: radiação directa e radiação difusa. A radiação directa é a que vem diretamente do sol, sem reflexões ou refracções intermediárias. A difusa, é emitida pelo céu durante o dia, graças aos muitos fenómenos de reflexão e refracção da atmosfera solar, nas nuvens, e os restantes elementos do atmosférico e terrestre. A radiação reflectida directa pode ser concentrada e de utilização, embora não seja possível concentrar dispersa a luz que vem de todas as direcções. No entanto, tanto a radiação direta quanto a radiação difusa são utilizáveis.
É possível diferenciar entre receptores activos e passivos na qual os primeiros utilizam mecanismos para orientar o sistema receptor rumo ao sol (chamado seguidor) para melhor atrair a radiação directa.
Uma grande vantagem da energia solar é que ele permite a geração de energia, no mesmo local de consumo, através da integração da arquitectura. Assim, poderemos levar a sistemas de geração distribuída, em que quase eliminar completamente as perdas ligadas aos transportes, que representam actualmente cerca de 40% do total, e a dependência energética.
Energia Eólica
A energia eólica é a energia obtida pela acção do vento, ou seja, através da utilização da energia cinética gerada pelas correntes aéreas.
O vento vem da palavra latina aeolicus, pertencente ou relativo à Eolo , deus dos ventos na mitologia grega e, portanto, pertencente ou relativo ao vento. A energia eólica tem sido utilizado desde a Antiguidade para mover os barcos movidos por velas ou operação de máquinas para movimentação das suas fábricas de pás. É uma espécie de energia verde.
A energia eólica está associada com o movimento das massas de ar que movem a partir de zonas de alta pressão do ar para as zonas adjacentes de baixa pressão, com velocidades proporcionais a gradiente de pressão.
Energia Geotérmica
A energia geotérmica é a energia do interior da Terra. A geotérmica consiste no aproveitamento de águas quentes e vapores para a produção de electricidade e calor. Exemplo: central geotérmica da Ribeira Grande (Açores).
Parte do calor interno da Terra (5.000 °C) chega à crosta terrestre. Em algumas áreas do planeta, próximas à superfície, as águas subterrâneas podem atingir temperaturas de ebulição, e, dessa forma, servir para impulsionar turbinas para electricidade ou aquecimento. A energia geotérmica é aquela que pode ser obtida pelo homem através do calor dentro da terra. O calor dentro da terra ocorre devido a vários factores, entre eles o gradiente geotérmico e o calor radiogénico. Geotérmica provém do grego geo, “Terra” e Thermo, “calor”, literalmente “calor da Terra”.
Energia Maremotriz
A energia dos mares é a energia que se obtém a partir do movimento das ondas, a das marés ou da diferença de temperatura entre os níveis da água do mar. Ocorre devido à força gravitacional entre a Lua, a Terra e o Sol, que causam as marés, ou seja, a diferença de altura média dos mares de acordo com a posição relativa entre estes três astros. Esta diferença de altura pode ser explorada em locais estratégicos como os golfos, baías e estuários que utilizam turbinas hidráulicas na circulação natural da água, junto com os mecanismos de canalização e de depósito, para avançar sobre um eixo. Através da sua ligação a um alternador, o sistema pode ser usado para a geração de eletricidade, transformando, assim, a energia das marés, em energia eléctrica, uma energia mais útil e aproveitável.
A energia das marés têm a qualidade de ser renovável, como fonte de energia primária não está esgotada pela sua exploração e, é limpa, uma vez que, na transformação de energia não produz poluentes derivados na fase operacional. No entanto, a relação entre a quantidade de energia que pode ser obtida com os actuais meios económicos e os custos e o impacto ambiental da instalação de dispositivos para o seu processo impediram uma notável proliferação deste tipo de energia.
Outras formas de extrair energia a partir da energia das ondas oceânicas são, a energia produzida pelo movimento das ondas do oceano e de energia devido ao gradiente térmico, que faz uma diferença de temperatura entre as águas superficiais e profundas do oceano.
Energia do Hidrogênio
A energia do hidrogénio é a energia que se obtém da combinação do hidrogénio com o oxigénio produzindo vapor de água e libertando energia que é convertida em electricidade. Existem alguns veículos que são movidos a hidrogénio.
Energias Ecológicas
As fontes de energia renováveis são diferentes dos combustíveis fósseis ou centrais nucleares em razão da sua diversidade e abundância. Acredita-se que o Sol irá fornecer estas fontes de energia (radiação solar, vento, chuva, etc.) ao longo dos próximos quatro biliões de anos. A primeira vantagem de certa quantidade de recursos energéticos renováveis é que não produzem emissões de gases de efeito estufa nem outras emissões, ao contrário do que acontece com os combustíveis, sejam fósseis ou renováveis. Algumas fontes não emitem dióxido de carbono adicional, exceto aqueles necessários para a construção e operação, e não apresenta quaisquer riscos adicionais, tais como a ameaça nuclear.
No entanto, alguns sistemas de energias renováveis geram problemas ecológicos particulares. Assim, as primeiras turbinas eólicas estavam perigosas para as aves, como as suas lâminas giravam muito rapidamente, enquanto as hidroeléctricas podem criar barreiras à migração de certos peixes, um problema grave em muitos rios do mundo (nos rios na região noroeste da América do Norte que desembocam para o Oceano Pacífico, a população de salmão diminuiu drasticamente).
Natureza Difusa
Um problema inerente à energia renovável é o seu carácter difuso, com excepção da energia geotérmica, que, no entanto, só está disponível quando a crosta é fina, como as fontes quentes e géiseres.
Uma vez que algumas das fontes de energia renováveis proporcionam uma energia de uma relativamente baixa intensidade, distribuídas em grandes áreas, são necessários novos tipos de “centrais” para transformá-los em fontes utilizáveis. Para 1.000 kWh de electricidade, consumo anual per capita nos países ocidentais, o proprietário de uma casa localizada em uma zona nublada da Europa tem de instalar oito metros quadrados de painéis foto-voltaicos (supondo um rendimento médio de 12,5% da energia).
No entanto, com quatro metros quadrados de colectores solares térmicos, um lar pode chegar muito da energia necessária para a água quente sanitária, porém, devido ao aproveitamento da simultaneidade, os prédios de apartamentos podem alcançar o mesmo retorno com menor superfície de colectores e, sobretudo, com muito menor investimento por agregado familiar.
Irregularidade
A produção de energia eléctrica exige uma permanente fonte de energia confiável ou suporte de armazenamento (bomba hidráulica para armazenamento, baterias, futuras pilhas de hidrogénio, etc). Assim, devido ao elevado custo do armazenamento de energia, um pequeno sistema autónomo é raramente económico, excepto em situações isoladas, quando a ligação à rede de energia implica custos mais elevados.
A Integração na Paisagem
Uma desvantagem óbvia da energia renovável é o seu impacto visual sobre o meio ambiente local. Algumas pessoas odeiam a estética de turbinas eólicas e mencionam a conservação da natureza quando se fala das grandes instalações solares eléctricas fora das grandes cidades. No entanto, o mundo inteiro encontra charme à vista dos “antigos moinhos de vento”, que em seu tempo, eram amostras bem visíveis da tecnologia disponível.
Outros tentam utilizar estas tecnologias de forma eficaz e esteticamente satisfatória: os painéis solares fixos podem duplicar as barreiras anti-ruído ao longo das rodovias, há trechos disponíveis e poderiam então ser completamente substituídos por painéis solares, células foto-voltaicas, de modo que podem ser empregados para pintar as janelas e produzir energia, e assim por diante.
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| Fonte: http://sciencerocksesfhp |
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