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Fontes de Energia e Meio Ambiente

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA - UFJFINSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS – ICE

DEPARTAMENTO DE QUÍMICAQUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTAL

Meio Ambiente

Alunos: Arina Estefânia Gomes

Flávia Campos Marques

Pedro Victor Almeida

Professor: Dr. Rafael Arromba de Sousa

Juiz de Fora, 2014

INTRODUÇÃO – CONTEXTO HISTÓRICO

O HOMEM PRÉ-INDUSTRIAL• Energia fornecida pelo sol, pelo trabalho de homens e animais

AGRICULTURA

2

Fonte <http://1.bp.blogspot.com/-xKK6vxeJXqY/UPv3maw-VvI/AAAAAAAAB9Y/hVtqU9-jAPs/s1600/Idade_Media-Agricultura.jpg>

PECUÁRIA

LENHA E CARVÃO

Ecological Economics 70 (2011) 1309–1315


1ª REVOLUÇÃO INDUSTRIAL (1750-1850)Paradigma Industrial

Revolução Francesa (1789-1799)Paradigma Político

3

Fonte <http://seguindopassoshistoria.blogspot.com.br/2013/12/o-engenho-e-o-fabrico-do-acucar-no.html> <Fonte http://revistaculturacidadania.blogspot.com.br/2012/07/artigos-revolucao-industrial.html>

Revista Virtual Direito Brasil – Volume 6 – nº 1 - 2012



• MUDANÇA DOS MEIOS DE PRODUÇÃO DEBENS DE CONSUMO

4

Fonte <http://ohistoriadorphb.blogspot.com.br/2011/09/slide-revolucao-industrial.html>

BENS DE CONSUMO

Bens ‘Ligados’ à Terra Produção em massa

• MUDANÇA DA DEMANDA ENERGÉTICA

Homens/Animais Novas formas deenergia

Revista Virtual Direito Brasil – Volume 6 – nº 1 - 2012



5

Fonte <http://blog.journals.cambridge.org/2013/10/bringing-ancient-greek-drama-to-life/>

Ecological Economics 70 (2011) 1309–1315



James Watt (1736-1819)

6

Fonte <http://wbraga.usuarios.rdc.puc-rio.br/fentran/termo/hist4.htm>

Fonte <http://www.history.co.uk/sites/default/files/bios/James-Watts-225.jpg>

Encyclopaedia of Energy Engeenering



James Watt (1736-1819)• Uso intenso de combustíveis fósseis;

• Desenvolvimento de novos motores de combustão interna;

7

Fonte http://www.history.co.uk/sites/default/files/bios/James-Watts-225.jpg>

combustão interna;

• Desenvolvimento de motores hidráulicos;

• Desenvolvimento de motores elétricos;

• Desenvolvimento da ciência de combustíveis e ENERGIA:

Encyclopaedia of Energy Engeenering

TERMODINÂMICA


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A ERA MODERNAParadigma energético

1. PRIMEIRA GUERRA MUNDIAL (1914-1918)2. SEGUNDA GUERRA MUNDIAL (1939-1945)

3. GUERRA FRIA (1945-1990)

9Encyclopaedia of Energy Engeenering

3. GUERRA FRIA (1945-1990)

Desenvolvimento de novas tecnologias, posteriormente aplicadas à vida civil!




3. GUERRA FRIA (1945-1990)





3. GUERRA FRIA (1945-1990)

DEMANDA ENERGÉTICA


DEMANDA ENERGÉTICA


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Gráfico 1.2 Geração elétrica por fonte no mundo (%)

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INTRODUÇÃO – CONTEXTO HISTÓRICOGráfico 1.3 Geração elétrica por fonte no mundo (%)

15


Tabela I – Emissões de Gases do Efeito Estufa (GEE) na geração elétrica em 2010 - Países Selecionados

16

INTRODUÇÃO – NO BRASILTabela II – Capacidade instalada de geração elétrica no Brasil (MW)

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FONTES DE ENERGIA

São recursos da natureza dos quais se pode obter energia.

Podem ser classificadas:

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Podem ser classificadas:

� Primária� Secundária

Fonte: www.alunosonline.com.br

Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas, 2014.

FONTES DE ENERGIA

Fontes de Energia Primária: Encontrada ou captada diretamente da natureza,

sendo fornecida por ela.

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Renováveis Não Renováveis


FONTES DE ENERGIA

Energias Renováveis:

São infinitas fontes geradoras, mesmo que sejam utilizadas pelo Homem;

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Possuem a capacidade de se regenerar naturalmente;

Nunca se esgotam, são fontes contínuas de energia.


FONTES DE ENERGIA

Energias não renováveis :

São os recursos naturais que, quando utilizados, não podem ser repostos pela ação humana ou pela natureza;

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podem ser repostos pela ação humana ou pela natureza;

Suas quantidades tornam-se cada vez mais reduzidas com o consumo por parte do Homem;

São esgotadas com o seu uso.


Biomassa

FONTES DE ENERGIABiocombustíveis

BiogásEnergia

Hidrelétrica

Energia Solar

EnergiasRenováveis

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Biogás

Energia do MarEnergiaEólica

Energia Geotérmica

Hidrelétrica Renováveis


FONTES DE ENERGIAENERGIAS RENOVÁVEISENERGIA HIDRELÉTRICA NO BRASIL

Brasil 2º maior produtor de energia hidrelétrica no mundo.

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75,2% da energia elétrica hidrelétricas.

A grande participação da hidroeletricidade se deve à abundância do país em termos de recursos hídricos.

Fonte: BASSANI, C. A questão da hidrelétrica como fonte de energia essencial no modelo atual de sustentabilidade, 2011.

FONTES DE ENERGIA

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Figura 4: Geração elétrica por energético no Brasil – participação (%)Fonte: Balanço Energético Nacional (BEN), 2013.

FONTES DE ENERGIA

25Figura 5: Usina Hidrelétrica de Itaipu, abril de 2013

FONTES DE ENERGIA

ENERGIAS RENOVÁVEISBIOCOMBUSTÍVEIS:

Combustíveis renováveis derivados de matéria-prima biológica e incluem o etanol, o biodiesel, o biogás

(metano).

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(metano).Etanol mais utilizado e cuja produção mais cresce

no mundo.Maiores produtores mundiais de etanol: EUA, Brasil e

China. O etanol é produzido principalmente a partir da cana-de-

açúcar (Brasil) e milho (EUA), Fonte: VICHI, F. M. Energia, meio ambiente e economia: O Brasil no contexto mundial, 2009.

FONTES DE ENERGIA

A produção mundial de biodiesel também teve forte crescimento.

ENERGIAS RENOVÁVEISBIOCOMBUSTÍVEIS:

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crescimento.Os maiores produtores mundiais Alemanha, França,

Estados Unidos e Itália. A produção brasileira em 2007 2,3 milhões de barris.

O biodiesel pode ser produzido a partir de diferentes óleos vegetais .

No Brasil óleo de sojaFonte: VICHI, F. M. Energia, meio ambiente e economia: O Brasil no contexto mundial, 2009.

FONTES DE ENERGIABIOCOMBUSTÍVEIS:

O uso dos biocombustíveis pode levar a uma redução significativa nas emissões de gases causadores do efeito estufa (GEE).

28Figura 6. Potencial na redução percentual da emissão de GEE pelo uso de biocombustíveis

Fonte: VICHI, F. M. Energia, meio ambiente e economia: O Brasil no contexto mundial, 2009.

FONTES DE ENRGIA

Energias Não - Renováveis

Combustíveis Fósseis

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EnergiaNuclear

Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas, 2014

FONTES DE ENERGIA

Petróleo é a fonte energética mais consumida no mundo.

ENERGIAS NÃO RENOVÁVEISCOMBUSTÍVEIS FÓSSEIS: PETRÓLEO

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A demanda por esse combustível fóssil tende a crescer, enquanto a sua quantidade tende a diminuir

rapidamente, uma vez que ele é um recurso não renovável.

Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas, 2014

COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS: PETRÓLEO

31Figura 7 - Produção de Petróleo no Brasil - 2000-2013

Fonte: Balanço energético nacional 2013.

FONTES DE ENERGIAENERGIAS NÃO RENOVÁVEISENERGIA NUCLEAR

14% da energia elétrica no mundo é gerada através de fonte nuclear.

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fonte nuclear.

3ª maior fonte de energia, atrás do carvão e do gás natural.

Maiores produtores: Estados Unidos, França e Japão.

Fonte: IAEA – Agência Internacional de Energia Atômica, 2008.

FONTES DE ENERGIAENERGIAS NÃO RENOVÁVEISENERGIA NUCLEAR: VANTAGENS:

� Não utiliza combustíveis fósseis;� Usinas nucleares ocupam áreas relativamente

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� Usinas nucleares ocupam áreas relativamente pequenas;

� Grande disponibilidade do combustível;� Podem ser instaladas próximas aos centros

consumidores;� Não dependem de fatores climáticos (ventos; chuvas);

� Fonte mais concentrada na geração de energia.

Fonte: Eletrobrás (Eletronuclear)

FONTES DE ENERGIAENERGIAS NÃO RENOVÁVEISENERGIA NUCLEAR: DESVANTAGENS

� O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e isolados;

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locais seguros e isolados;� Mais cara, quando comparada a outras formas;

� Risco de acidentes nucleares;� Problemas ambientais, devido ao aquecimento de

ecossistemas aquáticos pela água de resfriamento dos reatores;

� Pode ser utilizada para fins bélicos, para a construção de armas nucleares.

Fonte: Eletrobrás (Eletronuclear)

FONTES DE ENERGIAFontes de energia secundárias: São aquelas resultantes de um ou mais processos de transformação das fontes

primárias.

35Fonte: MATIAS, V. R. S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas, 2014

Impactos provocados por usinas hidrelétricas

Impacto ambiental de acordo com a Resolução01/1986 do Conselho Nacional do Meio Ambiente(Conama) significa qualquer alteração daspropriedades físicas, químicas e biológicas do meio

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propriedades físicas, químicas e biológicas do meioambiente causada por alguma forma de matéria ouenergia resultante de atividades humanas, que diretaou indiretamente afetam a sociedade.

Fonte: http://www.observadorpiraju.com.br/coluna_rodnei.asp?id=2763

Impactos positivo provocados por usinas hidrelétricas

• A hidreletricidade é uma fonte renovável de energia.• Usinas hidrelétricas acarretam aumento da densidade

populacional.• Usinas hidrelétricas usam tecnologia conhecida e segura

há mais de um século, e sempre incorporam novas

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há mais de um século, e sempre incorporam novastecnologias para ter sobrevida e diminuir custos deoperação e manutenção.

• A operação dos sistemas elétricos depende de fontes degeração rápidas e flexíveis para atender às demandas depico, manter os níveis de tensão do sistema erestabelecer prontamente o fornecimento após umblecaute, condições essas atendidas pelas hidrelétricas.

Impactos positivo provocados por usinas hidrelétricas

• A água dos rios é um recurso doméstico e, aocontrário de combustíveis fósseis (carvão, petróleo egás), não está sujeita a flutuações de mercado, o queassegura segurança energética e estabilidade depreços.

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preços.• As usinas hidrelétricas não produzem poluentes do

ar, pelo contrário, melhoram o ar que se respira.Muito frequentemente, elas substituem a geração apartir de combustíveis fosseis, reduzindo assim achuva ácida e a fumaça. Além disso, osempreendimentos hidrelétricos não geramsubprodutos tóxicos.

Impactos negativos provocados por usinas hidrelétricas

• A montagem do canteiro de obras transforma a economia local.• O aumento súbito da população que incorpora trabalhadores

vindos de fora acarreta vários problemas como acréscimo naprodução de lixo e esgoto sanitário.

• Antes do funcionamento de uma usina é necessário desviar ocurso do rio para formar um grande reservatório. A formação da

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curso do rio para formar um grande reservatório. A formação darepresa afeta fortemente a fauna e flora locais, pois, de umahora para outra, a floresta formada durante centenas de anosvira lago. Muitas espécies acabam submersas e,consequentemente, morrem.

• O excesso de nutrientes na água, principalmente fosfato enitrato, ocasiona um aumento significativo na população dealgas e de microorganismos decompositores na água, levando auma brusca redução do teor de oxigênio dissolvido.

Impactos positivo provocados por Biocombustível

• Em âmbito social o biodiesel evita a poluição do ar melhorandoa saúde das pessoas, ao contrário do diesel comum que lançatoneladas de dióxido de enxofre, hidrocarbonetos pesadosoriundos da queima incompleta sem falar na enorme emissãode dióxido de carbono e outras partículas que causamproblemas respiratórios e dermatológicos.

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problemas respiratórios e dermatológicos.• No âmbito profissional, a produção desse biocombustível

aumenta o número de empregos tanto no campo quanto naindústria em virtude de sua fabricação reclamar mão de obraespecializada e nos cuidados com as culturas que fornecemmatéria prima.

• No âmbito ambiental, vem enfrentando sérios problemascausados pela poluição dos combustíveis convencionais tantoem seu refino quanto em seu uso.

Desvantagem em utilizar o Biocombustível

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Dificuldade em sua obtenção

Inadaptações mecânicas dos

veículos existentes sua produção

Custo consideravelmente mais alto do que a dos combustíveis

normais

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422007000300019&script=sci_arttext

Novas fonte de energia renováveis em desenvolvimento

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Energia da TerraEnergia da água

e do ar

Energia da onda do mar

Energia da terra

Despejam água

Região com vulcões e

atividades sísmica

Perfuram poços até chegar uma temperatura 700°C

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A pressão ocasionada move

o gerado de eletricidade

Despejam água dentro dos poços

Energia renovável das ondas do mar

44

http://redeglobo.globo.com/globoecologia/noticia/2013/08/energia-eletrica-que-e-vinda-do-mar.html

Energia renovável obtida através da água e ar

45http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2012/11/engenheiros-produzem-gasolina-baseados-em-mistura-de-ar-com-agua.html

Conclusões

• hidrelétricas são consideradas como fonte essenciale limpa de energia.

• A energia hidráulica, pode ocasionar esgotamentodos recursos hídricos, bem como impactar flora efauna das regiões de instalação.

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fauna das regiões de instalação.• Verificou-se que a questão energética no Brasil não

está alinhada com os conceitos de sustentabilidade eque o modelo atual está baseado no aumento daprodução, enquanto poderia investir emaperfeiçoamento e redução de perdas nas linhas detransmissão.

Conclusões

• As evidências de que o uso de combustíveis fósseis temcausado danos ambientais devido ao aquecimentoglobal são irrefutáveis. A finitude dos recursos fósseis,aliada a estes danos ambientais, tem levado a

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aliada a estes danos ambientais, tem levado ahumanidade a uma busca cada vez mais intensa porfontes de energia limpas e renováveis.

• O crescimento econômico recente e a descoberta degrandes reservas de petróleo e gás natural têm levado aum aumento da participação das fontes não renováveisna matriz energética do Brasil.

Conclusões

• Os impactos deste aumento deverão ser compensadospelo incremento no uso de fontes renováveis:biocombustíveis, pequenas centrais hidrelétricas (PCH)e energias solar e eólica ou ate mesmo por novas fontesde energia renovável.

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de energia renovável.• No contexto da transição para a energia verde, as

oportunidades que se oferecem aos profissionais daquímica são imensas: implantação de processos maiseficientes; desenvolvimento de novos materiaisinorgânicos e poliméricos; uso racional dos recursosfinitos

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Eletrobrás, Eletronuclear. Disponível em: http://www.eletronuclear.gov.br/. Acesso em: 02 nov. 2014

Matias, V.R.S. Energia e Meio Ambiente: Aplicações Geoestatísticas. In: I SIMPÓSIO MINEIRO DE GEOGRAFIA, 2014, Alfenas.

RIBEIRO, V.W.S.M.; BASSANI, C. A questão da hidrelétrica como fonte de energia

50

RIBEIRO, V.W.S.M.; BASSANI, C. A questão da hidrelétrica como fonte de energia essencial no modelo atual de sustentabilidade: O caso de Belo Monte. In: VII CONGRESSO NACIONAL DE EXCELÊNCIA EM GESTÃO, 2011.

RIQUELME, D.M. A proteção do meio ambiente sobre a perspectiva das fontes alternativas de energia. 2008, 219p. Dissertação (Mestrado em Direito das Relações Sociais), Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, 2008.

VICHI, F.M.; MANSOR, M.T.C. Energia, Meio Ambiente e Economia: O Brasil no Contexto Mundial. Química Nova, São Paulo, v. 32, n. 3, p. 757-767, 2009.

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