17565445 trabalho sobre energias renovaveis e nao renovaveis

8/15/2019 17565445 Trabalho Sobre Energias Renovaveis e Nao Renovaveis

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Escola Superior de Tecnologia e Gestão

Engenharia do Ambiente

2º ano,2º Semestre

2008/2009

Trabalho realizado por:

elena !unes, nº 8"#$%

!atacha Al&es, nº 8'($)


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Energias renováveis e não renováveis

Índice#) *ntrodu+ão))$

2) Energia de origens -.sseis)9

2)#) ar&ão))#0

2)#)#) orma+ão de car&ão)#0

2)#)2) Tipos de car&ão##

2)#)2)#) ar&ão &egetal)##

2)#)2)2) ar&ão acti&ado)))##

2)#)2)1) ar&ão mineral#2

2)#)2)") Tur-a#1

2)#)2)') Antracite))#1

2)#)2)() inhito)#" 2)2) 3etr.leo#"

2)2)#) 4m pouco de hist.ria))#'

2)2)2) 5rigem)#'

2)2)1) 5nde encontrar petr.leo))#'

2)2)") 3rincipais pa6ses produtores#(

2)1) G7s natural)))#$

2)1)#) 4m pouco de hist.ria))#8

2)1)2) omposi+ão)#8

2)1)1) Armaenamento e transporte)))#8

2)1)") Eplora+ão)))#9

2)1)') 4tilia+ão)#9

Engenharia do ambiente Página 2de 82


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2)1)() :es&antagens)))20

2)") *mpacto ambiental)))20

1) Energias reno&7&eis)22

1)#) Energia do hidrog;nio)22

1)#)#) omposi+ão do hidrog;nio))22

1)#)2) 3rodu+ão do hidrog;nio)))21

1)#)1) 4sos potenciais do hidrog;nio)))))2'

1)#)") Armaenamento do hidrog;nio)))2$

1)2) Energia da biomassa2$

1)2)#) 4m pouco de hist.ria)))28

1)2)2) 5rigem)29

1)2)1) iclo de &ida da biomassa)))29

1)2)") 3rincipais -ormas apro&eit7&eis de biomassa no estado bruto10

1)2)') 3rodutos


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1)1)") Tipos de sistemas e.licos1'

1)1)') >antagens1(

1)1)() :es&antagens)))1$

1)") Energia geot;rmica))1$

1)")#) @ocha seca apor seco)))19

1)")") Alta temperatura))19

1)")') =aia temperatura19

1)")() Tecnologia)))"0

1)")$) >antagens"0

1)")8) :es&antagens)))"0

1)') Energia das ondas, dos oceanos e mar;s 54 maremotri)))"#

1)')#) 5ceanos)))"2

1)')2) Energia das ondas"2

1)() Energia h6drica)"1

1)()#) entrais hidroel;ctricas)))""

1)()2) =arragem hidroel;ctrica))"'

1)()1) Tipos de barragens)))"8

") Energia solar)))"9

")#) =re&e hist.ria da energia solar%)))"9

")2) 5rigem)'#

")1) Etrac+ão/on&ersão e suas aplica+BesC4tilia+BesD))'#

")1)#) Energia solar t;rmica acti&a'2



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")1)#)#) 3rinc6pio))'2

")1)#)2) >antagens'2

")1)#)1) :es&antagens)))'2

")1)#)") 3rincipais aplica+Bes)))'2

")1)2) Energia solar el;ctrica ou -oto&oltaica'"

")1)2)#) 3rinc6pio))'"

")1)2)2) >antagens'"

")1)2)1) :es&antagens)))'"

")1)2)") 3rincipais aplica+Bes)))'"

")1)1) Energia solar passi&a)))''

")1)1)#) 3rinc6pio))''

")1)1)2) >antagens))))''

")1)1)1) 3rincipais aplica+Bes)))''

")") E


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")")") 5utras tecnologias)))(#

")")') Tecnologias passi&as)))(2

")') >antagens e des&antagens da energia solar)(2

")() *mpacto ambiental)))(1

') Energia nuclear('

')#) 5rigem)('

')2) Etrac+ão/on&ersão((

')2)#) issão nuclear))((

')2)2) usão nuclear)))(8

')1) 4tilia+ão)(9

')1)#) edicina nuclear)(9

')1)2) @adioterapia)(9

')1)1) Aplica+Bes na agricultura$#

')1)") Aplica+Bes na indstria$1

')1)') Gera+ão de energia))$'

')") *mpacto ambiental)))$(

')")#) E-eito das radia+Bes)$(

')') >antagens e des&antagens$$

')() Alguns acidentes nucleares))$8

() onclusão8#

$) =ibliogra-ia))82



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Introdução

3ode de-inirFse o ambiente como tudo a


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F energia reno&7&el ; a


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2. Energia de origens

fósseisombust6&el -.ssil ou mais correctamente combust6&el mineral ; uma

subst?ncia -ormada de compostos de carbono, usados como produtos paraalimentar a combustão)

A origem dos combust6&eis -osseis segundo a teoria biog;nica,


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longo de uma escala de tempo geol.gica esses combust6&eis continuem a ser -ormados pela naturea) 5 car&ão mineral, os deri&ados do petr.leo Ctais como agasolina, .leo diesel, .leo combust6&el, o G3 F ou g7s de coinha F, entreoutrosD e ainda, o g7s natural, são os combust6&eis -.sseis mais utiliados e maisconhecidos)

4m grande problema desses combust6&eis ; o -acto de serem -initos, o


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&ai durante largos per#odos de tempo, diminuir o tamano eaumentar a densidade aumentar a percentagem de carbonopor perda de outros componentes diminuir a concentração de&oláteis. s car&%es pretos representam estágios de grande

perda de idrogénio de idrocarbonetos "ue migram degrandes profundidades do interior da terra.

2.1.2. Tipos de carvão

2)#)2)#) ar&ão &egetal

5 car&ão &egetal ; obtido a partir da


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5utro -actor não menos importante


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di&ersos est7gios de carbonia+ão, do menor para o maior rank , são dados peloes


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2)#)2)() inhito

5 linito ou linhito Cem 3ortugal, a lenhiteD ; um tipo de car&ão comele&ado teor de carbono na sua constitui+ão C(' a $'VD) A sua cor ; acastanhadae encontraFse geralmente, mais I super-6cie, por ter so-rido menor pressão) A sua

etrac+ão ; relati&amente -7cil e poucodispendiosa)

Ruando uma


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2.2.1. Um pouco de História

@egistos hist.ricos da utilia+ão do petr.leo remontam a "000 a)) de&idoa esuda+Bes e a-loramentos -re


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5 petr.leo e g7s natural são encontrados tanto em terra


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2.". #ás natural

5 g7s natural ; uma mistura de hidrocarbonetos le&es encontrada nosubsolo, na


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a&an+os em metalurgia, t;cnicas de soldagem e constru+ão de tubos) :esdeentão, o g7s natural passou a ser utiliado em grande escala por &7rios pa6ses,dentre os


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5s reser&at.rios de g7s natural são constitu6dos de rochas porosas capaes dereter petr.leo e g7s) Em -un+ão do teor de petr.leo bruto e de g7s li&re,classi-icaFse o g7s,


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ais di-6cil de ser transportado, de&ido ao -ato de ocupar maior &olume,mesmo pressuriado, tamb;m ; mais di-6cil de ser li


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e/ou suHeiraD) Toda&ia, no&as de-ini+Bes de polui+ão, mais t;cnicas eabrangentes, -ieramFse necess7rias e surgiram ao longo da ltima d;cada,-aendo com


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/. 0nergias reno&á&eis

".1. (neria do hidro)nio3.1.1. !omposição do Hidrog)nio

5 hidrogJnio ; o mais simples e mais comumelemento do uni&erso) 3ossui a maior


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3.1.2. Produção de Hidrog*nio

5 hidrogJnio ligado em compostos org?nicos e na 7gua constitui $0V dasuper-6cie terrestre) A


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usa um arranHo -oto&oltaico de 9,2iloatts CD para -ornecer energia a umcompressor


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3rocessos biol.gicos e -otobiol.gicos utiliam algas e bact;rias para produir hidrog;nio) Sob condi+Bes espec6-icas, os pigmentos em certos tipos dealgas absor&em energia solar) As enimas na c;lula de energia agem comocatalisadores para decompor as mol;culas de 7gua) Algumas bact;rias tamb;msão capaes de produir hidrog;nio, mas di-erentemente das algas necessitam desubstratos para seu crescimento) 5s organismos não apenas produemhidrogJnio, mas tamb;m podem limpar polui+ão ambiental)

5utra -onte de hidrog;nio por processos naturais utilia o metano e ometanol) 5 metano C"D ; um componente do biog7s, produido por

bact;rias anaer.bias) Estas bact;rias são encontradas em grande


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:esde a d;cada de #9'0, o hidrog;nio abastece alguns a&iBes) abricantesde autom.&eis desen&ol&eram carros mo&idos a hidrog;nio) A


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podem -ornecer a eletricidade necess7ria para produir o hidrog;nio por eletr.lise) 5 hidrog;nio pode então ser armaenado e


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por;m nem toda a produ+ão prim7ria passa a incrementar a biomassa &egetal doecossistema) 3arte dessa energia acumulada ; empregada pelo ecossistema parasua pr.pria manuten+ão) Suas &antagens são o baio custo, ; reno&7&el, permiteo reapro&eitamento de res6duos e ; menos poluente


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combustão interna -oram primeiramente testados com deri&ados de biomassa,sendo praticamente un?nime a declara+ão de


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-otoss6ntese, trans-ormam o 52 e 7gua nos hidratos de carbono,


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1)2)')2) =iocombust6&eis l6


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3.2.'. /antagens

F =aio custo de a


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5 &ento pode ser considerado como o ar em mo&imento) @esulta dodeslocamento de massas de ar, deri&ado dos e-eitos das di-eren+as de pressãoatmos-;rica entre duas regiBes distintas e ; in-luenciado por e-eitos locais comoa orogra-ia e a rugosidade do solo)

Essas di-eren+as de pressão tJm uma origem t;rmica, estandodirectamente relacionadas I radia+ão solar e os processos de a


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moinhos, ao mo&er as suas p7s) !os moinhos de &ento a energia e.lica eratrans-ormada em energia mec?nica, utiliada na moagem de grãos ou para

bombear 7gua) 5s moinhos -oram usados para -abrica+ão de -arinhas e ainda para drenagem de canais, sobretudo nos 3a6ses =aios)

A energia cin;tica do &ento tamb;m ;

uma -onte de energia e pode ser trans-ormada em energia mec?nica eel;ctrica) 4m barco 7 &ela usa a energiados &entos para se deslocar na 7gua) Esta

; uma -orma de produir -or+a atra&;s do&ento)

:urante muitos anos, os agricultores ser&iramFse da

energia e.lica para bombear 7gua dos -uros usandomoinhos de &ento) 5 &ento tamb;m ; usado para girar am. dos moinhos trans-ormando o milho em -arinha)Actualmente o &ento ; usado para produir electricidade)

3.3.2.

!onversão em energia mecnica

A energia e.lica tem sido apro&eitada desde a antiguidade para mo&er os barcos impulsionados por &elas ou para -aer -uncionar a engrenagem demoinhos, ao mo&er as suas p7s) !os moinhos de &ento a energia e.lica eratrans-ormada em energia mec?nica, utiliada na moagem de grãos ou para

bombear 7gua) 5s moinhos -oram usados para -abrica+ão de -arinhas e ainda para drenagem de canais, sobretudo nos 3a6ses =aios)

3.3.3. !onversão em energia el*ctrica

4m aerogerador ; um dispositi&o


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um tipo de energia reno&7&el di-erente da


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as uma &e produida a electricidade ; necess7rio conduiFla at; 7scasas, escolas e -7bricas) 5 sistema de transmissão el;ctrica ; eplicado no

pr.imo cap6tulo)

3.3.4. ipos de sistemas eólicos

Sistemas isolados F São todos os sistemas


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muito longe da costa, mas situadas de tal -orma


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Este sistema de -uncionamento ; eempli-icado na fi. 11

3.4.1. 5oca seca uente

Ruando não eistem gJiseres, e as condi+Bes são -a&or7&eis, ; poss6&elestimular o a


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e não gera energia para uso comercial) A pre&isão de dura+ão desse campogeot;rmico ; de de anos)

3.4.2. 5oca 6mida uente

Tamb;m ; poss6&el per-urar um po+o para


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apro&eitamento tamb;m pode ser -eito utiliando a tecnologia de inHec+ão de7gua a partir da super-6cie em maci+os rochosos


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A energia das ondas, pro&;m do apro&eitamento das ondas oce?nicas) Numa energia limpa, isto ;, sem


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5s oceanos podem ser uma -onte de energia parailuminar as nossas casas) !este momento, oapro&eitamento da energia dos mar ; apenaseperimental e raro)

A energia a partir dos mares obtJmFseatra&es de trJs -ormas

• As ondas%• As mar;s%• :eslocamento das 7guas e as di-eren+as de temperatura dos oceanos%

3.&.2. " energia das ondas

A energia cin;tica do mo&imento ondular pode ser usada para pfr umaturbina a -uncionar para -ornecimento de energia)

3rodu+ão de energia no eemplo da fi. 1"

• A ele&a+ão da onda numa c?mara de ar

pro&oca a sa6da do ar l7 contido%o mo&imento do ar pode -aer girar

uma turbina) A energia mec?nica da turbina ;trans-ormada em energia

el;ctrica atra&;s do gerador)• Ruando a onda se des-a e a 7gua recua o ar

deslocaFse em sentido contr7rio passando no&amente pela turbina entrando nac?mara por comportas

especiais normalmente-echadas)

Esta ; apenas uma das maneiras de retirar energia da ondas) Actualmente,utiliaFse o mo&imento de subida/descida da onda para dar potJncia a umJmbolo


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5s sistemas para retirar energia das ondas são muito pe


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3otJnciaC3D att CD Altura CD m :ensidadeCZD g / m1

caudal CRD m1 / s Acelera+ão da gra&idadeCgDm / s2

N necess7rio


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:esde


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" e ' $ :a barragem saem tubos por onde corre a 7gua


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F

A 7gua contida na albu-eira ; conduida por um circuito hidr7ulico parauma central onde a 7gua em mo&imento ; apro&eitada para -aer girar as p7s dasturbinas hidr7ulicas,


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Esta tensão ; posteriormente ele&ada atra&;s de trans-ormadores etransportada at; aos consumidores) 5 conHunto constitu6do pelo circuitohidr7ulico, turbina, alternador e trans-ormador designaFse por grupo gerador hidroel;ctrico)

3.'.3. ipos de +arragem

EGE!:A

#) =arragem de 3eso%2) =arragem de ab.bada%1) =arragem de tectos e sop;%") =arragem de terra%

') =arragem m.&el


Fig.18 – 'ipos de barragens


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1- 0nergia solar 5 sol -oi desde sempre considerado como um :eus, mesmo -ora de


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harles ritts duplicou essa e-iciJncia para cerca de #V uns anos depoisconstruindo as primeiras &erdadeiras c;lulas solares, construindo dispositi&osassentes igualmente em sel;nio, primeiro com um -ilme muito -ino de ouro edepois um sanduiche de sel;nio entre duas camadas muito -inas de ouro e outro

metal na primeira c;lula de 7rea grande)

!o entanto, não -oram as propriedades -oto&oltaicas do sel;nio


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5 Sol, no seu centro, os ncleos de 7tomos de hidrogJnio -undemFseoriginando ncleos de h;lio) A sua super-6cie atinge uma temperatura de pertodos ()000ºO)

A energia resultante desta rea+ão ; radiada para o espa+o, e parte dela atingea atmos-era terrestre com uma intensidade de cerca de #)1$1 /m)

4ma &e


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aumentarão com a temperatura do corpo)

hega um momento em


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utilia+ão da energia solar para o a


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3ara obter uma corrente el;ctrica ; criada uma estrutura de separa+ão dos portadores de carga -oto gerados, por ac+ão do campo el;ctrico interno, antes dese recombinarem) SegueFse logo a etrac+ão das cargas em corrente cont6nua

para utilia+ão) A este e-eito d7Fse o nome de e-eito oto&oltaico)

")1)2)2) >antagens A energia -oto&oltaica ; uma das mais promissoras-ontes de energia reno&7&eis) A &antagem mais clara ; a


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redu+Bes de custos construti&os e energ;ticos) A energia produida em ecesso pode ser &endida I companhia el;ctrica, e antagens o baio custo de algumas solu+Bes, como o bom planeamento e orienta+ão do edi-6cio


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A mais comum das tecnologias de apro&eitamento da energia solar t;rmicaacti&a ; o colector solar) Eistem &7rios tipos de colectores

F planos%

F concentradores%F 3 ou concentradores parab.licos compostos%F de tubo de &7cuo)

")")#)#) olector plano

Este tipo de colector ; o mais comum e destinaFse a produ+ão de 7gua


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5s sistemas assim concebidos chamamFse concentradores,

e concentra+ão ; precisamente a rela+ão entre a 7rea de capta+ãoCa 7rea de &idro


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4.4.2. ipos de sistemas solares t*rmicos

5s dois principais tipos de sistemas de energia solar t;rmica são

F circula+ão em termo si-ão%F circula+ão -or+ada)

")")2)#) ircula+ão em termo si-ão

5 mesmo -luido a temperaturas di-erentes tem tamb;m densidadesdi-erentes,


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bomba em -uncionamento logo


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F Sil6cio amor-o CaFSiD usado na sua maioria em produtos de consumo comorel.gios e calculadoras, a tecnologia aFSi e tamb;m usada em sistemas deedi-ica+Bes integradas, trocando o &idro de cor por m.dulos semitransparentes)

")")1)#) Sistemas solares -oto&oltaicos

Al;m do painel -oto&oltaico o sistema ; geralmente composto por

F grupo acumulador CbateriasD onde a energia ; armaenada para uso posterior


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F a coinha de caia consiste numa caia com uma cobertura transparente, paracriar e-eito de estu-a, e de re-lectores para aumentar a radia+ão incidente)

F a coinha de painel consiste num conHunto de re-lectores para a descontamina+ão de e-luentes org?nicoscontaminados, -aendo passar estes e-luentes atra&;s detubos transparentes


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'.-$ @antaens e desvantaens

5 aumento da demanda energ;tica, a possibilidade de redu+ão da o-erta decombust6&eis con&encionais causada por crises pol6ticas em regiBes produtoras ea crescente preocupa+ão com a preser&a+ão do meio ambiente tJm le&ado ohomem a pes


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de *n&erno de&ido I menor disponibilidade di7ria de energia solar) ocais com-re


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5-Energia Nuclear

A energia nuclear ;, sem d&ida, o -uturo das energias, actualmente, cada&e mais são os proHectos desen&ol&idos pelos pa6ses de -orma a apostar nestaenergia, e os


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A -issão ou -usão nuclear são -ontes prim7rias


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A -issão nuclear ; o processo de


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&.2.2. Fusão nuclear

5utra -orma de energia nuclear ;a -usão) A -usão signi-ica Huntar

pe


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-.". /tiliza,ão

&.3.1. ;edicina nuclear

A edicina !uclear ; a 7rea da medicina onde são utiliados osradiois.topos, tanto em diagn.sticos como em terapias) @adiois.toposadministrados a pacientes passam a emitir suas radia+Bes do lugar Cno caso,.rgãoD onde tJm pre-erJncia em -icar) 4m eemplo pr7tico bem conhecido ; ouso do iodoF#1# C*F#1#D,


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LurieterapiaM) 3osteriormente, outros radiois.topos passaram a ser usados,apresentando um maior rendimento)

5 iodoF#1# tamb;m pode ser usado em terapia para eliminar lesBes,identi-icadas nos radiodiagn.sticos da tir.ide, aplicandoFse, no caso, uma dosemaior do


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&.3.3.

"plicaç


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A Lmarca+ãoM de insectos com radiois.topos tamb;m ; muito til paraelimina+ão de pragas, identi-icando


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&.3.4. "plicaç


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As empresas de a&ia+ão -aem inspec+Bes -re


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A *ndstria armacJutica utilia -ontes radioacti&as de grande porte paraesteriliar seringas, lu&as cirrgicas, gae e material -armacJutico descart7&el,em geral) Seria praticamente imposs6&el esteriliar, pelos m;todoscon&encionais


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originam di&isBes nesta não control7&eis) !o primeiro caso o organismoelimina e substitui as c;lulas mortas, mas no segundo caso na maioria doscasos acaba por se gerar tumores malignos) :e&ido a estas reac+Bes ;


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) As ele&adas temperaturas da 7gua utiliada no a


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Em setembro de #9'$, um &aamento de radioacti&idade na usina russade Tcheliabinsi contamina 2$0 mil pessoas)

Em deembro de #9'$, o super a


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suas casas) Esses nmeros se mostrariam depois absurdamente distantes darealidade)

Em Hunho de #99( acontece um &aamento de material radioacti&o de umacentral nuclear de .rdoba, Argentina,


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6. Conclusao

Ao realiar este trabalho -alamos das energias actualmente em &oga no planeta Terra e identi-icamos os aspectos mais rele&antes de cada uma delas)

!este trabalho -alamos de

Energia solar Energia h6drica Energia e.lica Energia geot;rmica Energia maremotri e das ondas Energia da biomassa Energia do hidrog;nio Energia dos combust6&eis -osseis Energia nuclear

A energia nuclear e energia -osseis não são consideradas energiasreno&7&eis por


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6.7ibliogra3a• http//)arena)com)pt/criacao)html• http//)porto)ucp)pt/site/resources/documents/EG/*nter&encaoi&ica

/Energia>elhosdesa-ios)pd- • http//)polemica)uerH)br/pol2#/c

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