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Ambiente & Energia
Estatísticas EnergéticasValentim M B Nunes
Unidade Departamental de Engenharias
Instituto Politécnico de Tomar, Setembro, 2014
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Energia
Central Termoeléctrica do Pego
A Energia é um recurso vital em qualquer sociedade moderna: tal como a comida a energia tem de ser armazenada e transportada do tempo e lugar onde está disponível para onde vai ser usada.
Os combustíveis fósseis e nucleares, que armazenam energia na forma química ou nuclear são a forma mais comum de armazenar e transportar energia.
Sala das máquinas: caldeira, turbinas, condensador
Torres de refrigeração
Linhas de transmissão (alta voltagem)
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Energia renovável
Barragem do Castelo de Bode
As fontes de energia renovável são de várias formas: turbinas eólicas, energia das ondas, energia solar e sistemas hídricos ou mini hídricos (barragens) são alguns exemplos.
Água armazenada
Casa das máquinas
Linhas de transmissão (alta voltagem)
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3 unidades ou grupos deprodução, com potênciaunitária nominal de 392 MW.A tecnologia de ciclocombinado permite alcançarnesta central um rendimentode conversão energéticasuperior a 57.5 % e comparamuito favoravelmente com os36% de uma central a carvãocomo a de Sines ou Pego.
A Central Termoeléctrica do Ribatejo:
Estas unidades modernas são bastante complexas, e são projectadas para alcançar máxima eficiência térmica. Mas a combustão de combustíveis fósseis dá origem poluentes sólidos e gasosos, como COx, SOx, NOx, vapores metálicos, cinzas, etc.. Para remover estes poluentes são necessários equipamentos caros como “scrubbers”, precipitadores electrostáticos, etc, que encarecem o preço da electricidade.
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Barragem da Aguieira
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Nuclear sim ou não?
As centrais nucleares utilizam um ciclo a vapor para produzir energia mecânica, mas o vapor para alimentar a turbina é gerado por transferência de calor de um fluido quente que passa através do reactor nuclear, ou contacta directamente com o combustível do reactor. A principal desvantagem de uma central nuclear, que não emite poluentes para o ar, é a dificuldade em assegurar que a imensa radioactividade gerada nunca escapa por acidente.
Central nuclear de Almaraz
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Ao longo do tempo…..
Sociedades agrícolas: Energia Solar
1as Civilizações: Energia hidráulica
Crescimento da Europa: Canais/Barragens/Moinhos(energia eólica)
Modernidade: Energia química/mecânica
Revolução Industrial: Carvão/vapor
Século XX : electricidade, petróleo, nuclear
Século XXI: Fusão termonuclear controlada?
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Fontes de Energia à escala global
1 Q = 1x1015 Btu = 1.055x1018 J = 2.9307x1011 kWh
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Consumo global de electricidadeA electricidade é uma forma de energia secundária, gerada a partir de fontes primárias (fósseis, nuclear, hidroeléctrica, geotérmica e outras fontes renováveis)
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Energia Final
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Fornecimento global de energia
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Reservas fósseis mundiais
Combustível Reservas (Q)
Consumo (Q/y) - 1995
Crescimento de consumo / ao ano
Tempo de vida/anos
Tempo de vida c/ crescimento
Carvão 24000 93 0.8% 258 140
Petróleo 9280 141 1.1% 66 50
Gás 6966 78 2.5% 90 50
* Por explorar estão as imensas reservas de hidratos de metano no fundo dos oceanos, mas os quais ainda não existe tecnologia.
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Consumo e produção de energia: visão geral
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Potência Instalada
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Comparação Internacional
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Consumo de energia em Portugal: transportes, industria e sector domestico
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O protocolo de Kyoto e a factura energética
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Combustíveis fosseis e fontes de energias não -renováveis: petróleo – carvão – gás natural vs renováveis
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Evolução do Preço: combustíveis
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Estrutura de preços - 2011
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Estrutura de preços - 2014
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Renováveis
O total de energia eléctrica produzida é corrigido com o Índice de Produtibilidade Hidroeléctrica (IPH) para efeitos de comparação com meta estabelecida na Directiva 2001/77/CE
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Problema 1.
As reservas mundiais de carvão são estimadas em 24000 Q. Qual o valor total em kJ? Qual será o tempo de vida destas reservas à taxa de consumo actual de 93 Q/ano e se o consumo aumentar r = 0.5, 0.8 ou 1% ao ano? O tempo de vida pode ser calculado através de onde r é a taxa de crescimento do consumo, QT são as
reservas totais e Q0 é o consumo actual.
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Problema 2.O quadro abaixo mostra a situação da produção de energia eléctrica a partir de fontes renováveis até 2013. i) a partir dos dados estime a produção em 2020 a partir das várias fontes; ii) Calcule a % de produção de cada umas das fontes e para cada ano e trace o cenário de evolução em Portugal.
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Bibliografia/webgrafia
Fay, J., Golomb, D.S., Energy and the Environment, Oxford University Press and Open University, Oxford, UK, 2004
http://www.minerva.uevora.pt/odimeteosol/energias.htm
http://www.dgge.pt