02_recursos energéticos naturais

7/23/2019 02_Recursos Energéticos Naturais

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RECURSOS ENERGÉTICOS NATURAISProjeto Sol – Prof. Thiago Miranda de Oliveira



NA PRÉ-HISTÓRIA

• As invenções humanasdependem do controle deprocessos energéticos

naturais, redirecionadospara o uso humano.

• Por exemplo, o fogo, quejá existia na superfície da

Terra iniciado porprocesso espontâneoscomo raios .



NA PRÉ-HISTÓRIA

• Há 20 000 anos: os sereshumanos aprenderam afazer fogo, levando calor e

luz para suas cavernas.• Dando origem ao hábito

de assar e cozinharutilizando cerâmica.

• Há 15 000 anos: a humanidade aprendeu a plantarapropriando da energia solar.

• Marcando a civilização, pois não precisava migrar atodo momento em busca de alimento



NA IDADE MÉDIA

• Começava o crescente controle das forças danatureza.

• Alguns povos já tinham o domínio do fogo, da

agricultura, da pecuária e da criação de animais detração.

• Aperfeiçoamento de alguns meios de utilizaçãodos recursos energéticos naturais.



•

Crescimento da produtividade do trabalho e, comela, o comércio de excedente de produção.

• Inicio das grandes navegações

• Origem do capitalismo mercantil.



• Neste momento o conhecimento científico edesenvolvimento econômico passam a caminhar

juntos.• No século XVIII a primeira Revolução Industrial

marca a criação da máquina a vaporimpulsionando a indústria.

• A modernidade, que então se inaugurou, prolonga-se até nossos dias, consolidando-se com novasformas de uso energético de recursos naturais



• No século XX o petróleo e a eletricidade passam ater uso social mais difundido.

• O uso do petróleo substitui boa parte da queima

de madeira, do óleo de origem animal e vegetal ede outras formas de biomassa.

• A eletricidade possibilitou a substituição de: – Lampiões e lamparinas por lâmpadas elétricas na

iluminação pública, doméstica, comércio e indústria; – Máquinas a vapor por máquinas elétricas

– Transporte de tração animal por automóveis movidos acombustível fóssil

NA VIDA MODERNA



• O uso de derivados do petróleo possibilitou odesenvolvimento de máquinas movidas pormotores a combustão.

PETRÓLEO E DERIVADOS



A COMUNICAÇÃO

• As transformações de energia permitiram, nascomunicações pessoais ou ponto a ponto, umgrande avanço. –

O correio terrestre tornou mais ágil; – Facilidade da transmissão de dados via internet;

– Os telefones fixo e celulares;

– A comunicação em massa que era restrita aos jornais,

tornou-se mais ampla com o rádio e a televisão. – A comunicação por meio de cabos de fibra óptica e por

satélite possibilitou a combinação de comunicação demassa com interação ponto a ponto.



ENERGIA NUCLEAR

• A energia nuclear surge associada à bombaatômica de fissão e fusão.

• Essa energia passa a ser utilizada na produção de

eletricidade.• Criação das usinas nucleares



FONTES RENOVÁVEIS

• São fontes de energia inesgotáveis ou que podemser repostas a curto/médio prazoespontaneamente ou por intervenção humana.

•

São também chamadas de fontes de energiaecológica desempenhando um papel fundamentalno desenvolvimento sustentável.

• Características: – Não contribuem para o efeito estufa

– Têm menor impacto negativo que o causado por outrasde origem elétrica;

– Podem ser consideradas fontes limpas.



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA HIDRÁULICA• É obtida a partir do curso de água

e pode ser aproveitada por meiode um desnível ou queda de água.

• A conversão em energia elétricaacontece quando a ação da águacausa uma rotação da turbinahidráulica, gerando eletricidade.

• A disponibilidade deste recursodepende da quantidade de águadisponível.

Funcionamento

http://localhost/var/www/apps/CBC/Funcionamento%20da%20Hidroeletrica.exe

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FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA EÓLICA• Provém do vento.

• Utilizada desde a antiguidade paranavegar ou para fazer funcionarmoinhos.

• O aerogerador obtém energiaconvertendo a energia cinética dovento em energia elétrica.

• A quantidade de energiatransferida depende da densidadedo ar, da área de varrimento dorotor e da velocidade do vento.



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA SOLAR

• De certa forma qualquer tipo de energia éproveniente do sol direta ou indiretamente.

•

Entretanto, costuma-se chamar de Energia Solaràquela proveniente da obtida diretamente do Sol.

• Pode ser utilizada de forma ativa ou passiva – Ativa: transformação da energia solar através de painéis

fototérmicos ou fotovoltaicos em energia térmica ou elétrica; – Passiva: aproveitamento da energia solar para o

aquecimento de edifícios a partir de concepções eestratégias de construção.



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA SOLAR Fototérmica

• Este tipo de energia está relacionado aoaquecimento de líquidos ou gases pela absorção

dos raios solares ocasionando seu aquecimento.• Geralmente empregada

para o aquecimento deágua para uso em

chuveiros ou piscinas, ougases para secagem degrãos.



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA SOLAR Fotovoltaica

• Visa a conversão da energia solar em energiaelétrica através de células fotovoltaicas.

•

As células fotovoltaicas mais comuns são feitas deSILÍCIO.



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA SOLAR

• Como funcionam?

A placa é colocada no telhado da casa. Ela capta a

luz e produz energia elétrica durante o dia. Umaparelho chamado inversor é que vai transformarcorrente contínua em alternada, ou seja, energiasolar em elétrica. “É um eletrodoméstico que em

vez de consumir energia vai produzi-la.



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA SOLAR – Vantagens

• Consideradas energias“limpas”;

•

Fonte alternativa de energia,pois é de fácil obtenção nanatureza;

• Posterior economia nas

contas de energia;• Independência econômica.



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA SOLAR – Desvantagens

• Auto custo de investimento.

• Grau de eficiência que ainda

é baixo se comparado aoutros meios.

• É necessário luz solar, ou seja, durante a noite, éutilizado a fonte de energia tradicional.

• Ter uma energia limpa hoje, dificulta odesenvolvimento de novas energias mais limpas.



IDEIAS INOVADORAS QUE UTILIZAMENERGIA SOLAR

Bonsai Tecnológico Outdoor sustentável



IDEIAS INOVADORAS QUE UTILIZAMENERGIA SOLAR

Planetsolar Strawberry Tree



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA GEOTÉRMICA

• Têm origem no interior daTerra aproveitando o que

emana das camadas interioresdo planeta para geraleletricidade.

• As manifestações conhecidas

desta forma de energia são asfontes termais e as fumarolas.



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA GEOTÉRMICA

Vantagens Desvantagens

Eficiência energética em locais

de elevado potencialgeotérmico

Escassez de locais com

potencial geotérmico

Baixa emissão de CO2

Rapidamente esgotos se

usados a uma taxa elevada

Impactos ambientaismoderados

Poluição sonora

Potenciadora do

desenvolvimento local

Elevados custos de instalação

e segurança



FONTES RENOVÁVEIS

ENERGIA DAS MARÉS

• Obtida através domovimento de subida e

descida do nível da águado mar e pelas ondas.

• Funcionamentosemelhante às usinas

hidroelétricas• A sua construção implica estruturas grandes, que

atravessem um rio ou um estuário o que tornabastante complicado a sua implantação.



FONTES RENOVÁVEIS

BIOMASSA

• Esta é uma designação genérica que engloba oaproveitamento energético da matéria orgânica. –

Esta matéria orgânica tem origem: – Na limpeza da florestas;

– Nos resíduos da agro-

pecuária;

– Na indústria.



FONTES RENOVÁVEIS

BIOMASSA

• A energia é obtida através da combustão direta ouduma transformação química ou biológica.

•

Na combustão ocorre a produção de vapor d’água.• O vapor é conduzido até uma turbina produzindo

eletricidade.



FONTES RENOVÁVEIS

BIOMASSA – O biocombustível gasoso

• Têm origem nos efluentes agro-pecuários,agroindustriais, urbanos e nos aterros sanitários.

• O biogás é resultado dadegradação biológica eanaeróbia da matériaorgânica.

• É constituído, em média, por60% de metano e 40% deCO2.



FONTES RENOVÁVEIS

BIOMASSA – O biocombustível líquido

• O etanol é mais comum.

• Caracteriza-se por sem um

composto orgânico, incolor, volátil,inflamável, solúvel em água e comcheiro e sabor característico.

• É obtido a partir da fermentação de hidratos decarbono com origem em culturas como a cana deaçúcar ou por processos sintéticos.



FONTES NÃO-RENOVÁVEIS

• São aquelas cujas reservas se encontram nanatureza em quantidade limitadas.

• A sua utilização desenfreada leva ao esgotamento

das reservas.• Isso porque o processo de formação é muito lento

comparado com o ritmo de consumo do serhumano.

• Os combustíveis de origem fóssil e nucleares sãoconsideradas não-renováveis.




• Os combustíveis fosseis são também consideradasenergias “sujas” uma vez que sua utilização eexploração causam danos o meio ambiente e asociedade.

• Apesar da energia nuclear não emitir poluentespara a atmosfera pode causar danos ao meioambiente devido ao perigo de uma explosão nuclear,

de fugas radioativas, produção de resíduosradioativos e contaminação.




CARVÃO• É uma rocha orgânica

constituída

maioritariamente decarbono obtido extraídasnas exploraçõesminerais.

• Foi o primeiro a ser utilizado em larga escala, emprocessos industriais e domésticos.




CARVÃO• É , dos combustíveis

fosseis, o que se estimater a maior reserva.

• E é o que acarreta maisimpactos ambientais, emtermos de poluição e

alterações climáticas• Têm uma grande emissão de poluentes resultantes

da sua combustão, uma vez que a energia é obtidaatravés da queima.




PETRÓLEO• É um óleo mineral, de

cor escura e

•

É utilizado na fabricaçãode combustívelutilizados no transporte.

• Forma-se durante milhões de anos a partir desedimentos de animais e plantas, encontrando-seem jazidas subterrâneas.




PETRÓLEO• Estima-se que, com o atual

ritmo de consumo, as reservasplanetárias se esgotem em 40anos.

• É nocivo ao ambiente em todasas fases do seu consumo.

• Desde o momento da extração, em que hápossibilidade de derrame, até o momento decombustão, onde acontece a emissão de gasesnocivos para a atmosfera.




PETRÓLEO – Pré-sal• Reserva de petróleo em regiões oceânicas profundas,

localizada a cerca de 7 km abaixo do nível do mar.




PETRÓLEO – Pré-sal• Estima-se que tal reserva

contenha cerca de 5 bilhões debarris de óleo.

• E supõe-se que outro 500bilhões possam serdescobertos no mundo.

• Há grande quantidade depetróleo localizada na camadado pré-sal na bacia de Santos




PETRÓLEO• Extrair a energia do petróleo exige uma tecnologia

muito elaborada, desde a prospecção até o refinoe a distribuição de derivados.

• Ainda não se encontrou maneira de comprovar aexistência de petróleo a partir da superfície.

• Necessidade de perfuração de poços, baseados em

estudos geológico e geofísicos do terreno.




Gás natural• Têm origem semelhante à do

petróleo.

• A única diferença é que este podeser diretamente utilizado, semnecessidade de refinação.

• É utilizado como combustível, tantona indústria, como em nossas casas.

• A previsão é que suas reservas seesgotem em 60 anos.




Urânio

• São na verdade átomos deelementos radiativos, cujos

núcleos são instáveis e, por isso,irradiam energia.

• No minério de urânio encontradona natureza, uma pequena fraçãodos átomos são instáveis.

• Apesar da denominação “combustível”, nãoproduzem energia pela combustão.




Urânio• Constitui a base do combustível nuclear, através da

fissão nuclear.

• Tem poder calórico superior a qualquer outrafonte fóssil.

• Países, como Japão e a França, são fortementedependentes desses recurso para geração deeletricidade, em usinas termelétricas movidas aenergia nuclear.




Urânio• Historicamente, o uso da energia nuclear esteve

associado a questões militares.

• As bombas atômicas e de hidrogênio dependem detecnologia similar.

• O uso de bombas e os riscos específicos dapoluição radiativa têm produzidos debates emtorno do uso de tais recursos.



REFERÊNCIAS

Coleção quanta física. 1° ed. São Paulo: Editora PD,2010.

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