DESENVOLVIMENTO X CONSUMO•O uso da energia pelo homem tem seu início quando ele aprende a “fazer” o fogo

e o utiliza para obter luz e calor.

•A partir disso o uso das fontes de energia descobertas e/ou desenvolvidas pelo

homem tem se constituído em motivo de progresso e de devastação, associado

sempre às opções sociais e políticas dos povos e civilizações.

•O antigo perfil de consumo: -biomassa (madeira), máquinas a vapor

-energia solar (aquecimento e secagem)

-eólica (moinhos e barcos a vela)

Foi estigmatizado como “atrasado” ou subdesenvolvido

Ao longo dos séculos foram aumentando-se as demandas e o uso indiscriminado

até que os impactos começaram a ser sentidos de forma mais intensa, como

significativas alterações climáticas, esgotamento das fontes, dependência

econômica, entre outras.

As fontes de energia podem ser convencionais ou alternativas:

-Energia convencional é caracterizada pelo baixo custo, grande impacto

ambiental e tecnologia difundida.

-Energia alternativa é aquela originada como solução para diminuir o impacto

ambiental.

TIPOS DE FONTES DE ENERGIA

Com essas duas fontes de energia, surgem também duas distinções: renováveis

e não-renováveis.

Renovável: é a energia que é extraída de fontes naturais capaz de se regenerar,

consequentemente inesgotável. Ex: energia solar, energia eólica, etc.

Não-renovável: é a energia que se encontra na natureza em quantidades

limitadas, que com sua utilização se extingue. Ex: petróleo, carvão mineral, etc.

FONTES DE ENERGIA

O Universo é um reservatório de energia, repleto de fontes de energia e

receptores de energia, por exemplo, o sol é a nossa fonte de energia e o

nosso planeta é um receptor dessa energia.

A energia elétrica produz-se em centrais nucleares, termoelétricas e hidroelétricas.

* Nas centrais termoelétricas utilizam-se combustíveis fósseis (carvão, petróleo e

gás natural) para a produção de energia elétrica.

CARVÃO

Carvão vegetal é uma substância de cor negra obtida pela carbonização da

madeira ou lenha. É muito utilizado como combustível para aquecedores, lareiras,

churrasqueiras e fogões a lenha.

Considerado um fitoterápico, o carvão vegetal para uso medicinal (carvão ativado)

provém de certas madeiras moles e não resinosas (extraído de partes lenhosas,

cascas e serragens), obtidos por combustão incompleta, o que lhe confere a

capacidade adsorvente.

No antigo Egito era utilizado na purificação de óleos e para aplicações medicinais.

Carvão mineral é um combustível fóssil natural extraído do solo por processos

de mineração. É um mineral de cor preta ou marrom prontamente combustível.

É composto primeiramente por átomos de carbono e magnésio sob a forma de

betumes. Dos diversos combustíveis produzidos e conservados pela natureza

sob a forma fossilizada, acredita-se ser o carvão mineral o mais abundante.

Conseqüências do uso do carvão:Conseqüências do uso do carvão:

Quando o carvão mineral é queimado para ser transformado em energia, a

libertação de dióxido de carbono causa poluição na atmosfera, agravando o

aquecimento global. Na década de 1950, a poluição atmosférica devido ao uso

do carvão causou elevado número de mortes e deixou milhares de doentes em

Londres, durante "o grande nevoeiro de 1952".

PETRÓLEO

http://www.comciencia.br/reportagens/2005/11/05.shtml

http://www.ambientebrasil.com.br

Petróleo é considerado uma fonte de energia não renovável, de origem fóssil e é

matéria prima da indústria petrolífera e petroquímica. O petróleo bruto possui em

sua composição uma cadeia de hidrocarbonetos, cujas frações leves formam os

gases e as frações pesadas, o óleo cru. A distribuição destes percentuais de

hidrocarbonetos é que define os diversos tipos de petróleo existentes no mundo.

GÁS NATURALO gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos

leves encontrada no subsolo, na qual o metano tem

uma participação superior a 70 % em volume. A

composição do gás natural pode variar bastante

dependendo de fatores relativos ao campo em que

o gás é produzido, processo de produção,

condicionamento, processamento, e transporte.condicionamento, processamento, e transporte.

É um gás mais leve que o ar, inodoro e incolor, e

atóxico. É uma fonte de energia limpa, que pode

ser usado nas indústrias, fazendo a substituição de

outros combustíveis mais poluentes. As reservas de

gás natural são muito grandes e os combustíveis

possuem várias aplicações em nosso dia-a-dia,

melhorando a qualidade de vida das pessoas.

PRODUÇÃO DE GÁS NATURAL

�A etapa inicial do processo de produção do gás natural é a exploração, que

consiste em duas fases: a pesquisa e a perfuração do poço.

�Na sua produção, o gás deve passar por vasos separadores, que são

projetados e equipados para tirar os hidrocarbonetos e a água que estiverem

em estado líquido e as partículas sólidas.

�Caso o gás esteja contaminado por compostos de enxofre, então ele é

enviado para Unidades de Dessulfurização, onde esses contaminantes serão

removidos.

�O gás restante é enviado para processamento, que é separação de seus

componentes em produtos especificados e prontos para utilização.

Vantagens:

-baixo impacto ambiental

-facilidade de transporte e manuseio

-vetor de atração de investimentos

-segurança

Desvantagens:

-por se tratar de um combustível fóssil, ele é uma energia não renovável, portanto-por se tratar de um combustível fóssil, ele é uma energia não renovável, portanto

finita

-apresenta riscos de asfixia, incêndio e explosão

-por ser mais leve que o ar, tende a se acumular nas partes mais elevadas quando

em ambientes fechados

-em caso de fogo em locais com insuficiência de oxigênio, poderá ser gerado

monóxido de carbono, altamente tóxico

TERMOELÉTRICAS

Usina termoelétrica é uma instalação destinada a converter a energia de um

combustível em energia elétrica.

O combustível armazenado em tanques (gás natural, carvão, gasolina, petróleo

etc) é enviado para a usina, para ser queimado na caldeira, que gera vapor a

partir da água que circula por tubos em suas paredes.partir da água que circula por tubos em suas paredes.

O vapor é que movimenta as pás de uma turbina, ligada diretamente a um

gerador de energia elétrica. Essa energia é transportada por linhas de alta tensão

aos centros de consumo. O vapor é resfriado em um condensador, a partir de um

circuito de água de refrigeração.

Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da localização da

usina, e não entra em contato direto com o vapor que será convertido outra vez

em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo.

TIPOS

Há vários tipos de usinas termoelétricas, sendo que os processos de produção de

energia são praticamente iguais porém com combustíveis diferentes. Alguns

exemplos são:

-Usina a óleo;

-Usina a gás: usa gás natural como o combustível para alimentar uma turbina de-Usina a gás: usa gás natural como o combustível para alimentar uma turbina de

gás. Porque os gases produzem uma alta temperatura através da queima, e são

usados para produzir o vapor para mover uma segundo turbina, e esta por sua

vez de vapor. Como a diferença da temperatura, que é produzida com a

combustão dos gases liberados torna-se mais elevada do que uma turbina do gás

e por vapor, portanto os rendimentos obtidos são superiores, da ordem de 55%;

-Usina a carvão;

-Usina nuclear.

IMPACTOS AMBIENTAISComo vários tipos de geração de energia, a termoeletricidade também causa

impactos ambientais.

Contribuem para o aquecimento global através do efeito estufa e da chuva ácida.

A queima de gás natural lança na atmosfera grandes quantidades de oxidantes e

redutores, que se entrar em contato com o ser humano, pode acarretar doenças

como diarréia; além de ser um combustível fóssil que não se recupera.

O Brasil lança por ano 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera, com o

incremento na construção de usinas termelétricas esse indicador chegará a 16

milhões.

As termoelétricas

apresentam um alto custo

de operação, em virtude do

dinheiro utilizado na

compra de combustíveis.

HIDRELÉTRICAS

Uma usina hidrelétrica é um complexo arquitetônico, um conjunto de obras e de

equipamentos, que tem por finalidade produzir energia elétrica através do

aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio.

ItaipuBalbina

Dentre os países que usam essa forma de se obter energia, o Brasil se encontra

apenas atrás do Canadá e dos Estados Unidos, sendo, portanto, o terceiro maior

do mundo em potencial hidrelétrico.

O Brasil possui juntamente com o Paraguai, a maior usina hidrelétrica do mundo, a

usina de Itaipu, além dela Balbina e Furnas.

USINA HIDRELÉTRICAO primeiro passo para a instalação de uma usina hidroelétrica é a construção

de barragens, que represam a água por meio de comportas. Quando uma

comporta é aberta, a água descendo em grande velocidade, movimenta as

pás da turbina que por sua vez movimenta o gerador.

As centrais hidrelétricas geram, como todo empreendimento energético, alguns

tipos de impactos ambientais como:

-alagamento das áreas vizinhas e,

-aumento no nível dos rios, em algumas vezes pode mudar o curso do rio

represado, podendo, ou não, prejudicar a fauna e a flora da região.

IMPACTOS AMBIENTAIS

Todavia, é ainda um tipo de energia mais barata do que outras como a energia

nuclear e menos agressiva ambientalmente do que a do petróleo ou a do carvão,

por exemplo.

ENERGIA EÓLICA

A energia eólica tem sido aproveitada desde a antiguidade para mover os barcos

impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao

mover as suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica era transformada em

energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água. Os

moinhos foram usados para fabricação de farinhas e ainda para drenagem de

canais, sobretudo nos Países Baixos.

Na atualidade utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores - grandes

turbinas colocadas em lugares de muito vento. Essas turbinas têm a forma de um

cata-vento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz

energia elétrica.

A energia eólica é hoje considerada uma das mais promissoras fontes naturais de

energia, principalmente porque é renovável, ou seja, não se esgota.

FUNCIONAMENTO

IMPACTO AMBIENTAL

O aproveitamento dos ventos para geração de energia elétrica apresenta,

como toda tecnologia energética, algumas características ambientais

desfavoráveis como, por exemplo: impacto visual, ruído, interferência

eletromagnética, danos à fauna. Porém, algumas destas características

podem ser significativamente minimizadas e até mesmo eliminadas com

planejamento adequado e inovações tecnológicas.planejamento adequado e inovações tecnológicas.

A energia eólica por sua vez, não utiliza a água como elemento motriz, nem

como fluido refrigerante e não produz resíduo radioativo ou gasoso. Pode-se

ainda utilizar a área do parque eólico como pastagens e outras atividades

agrícolas.

ENERGIA SOLAR

Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia

luminosa (e, em certo sentido, da energia térmica) proveniente do Sol, e

posterior transformação dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo

homem, seja diretamente para aquecimento de água ou ainda como energia

elétrica ou mecânica.

Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma

de luz visível e luz ultravioleta.

A energia solar é abundante e permanente, renovável a cada dia, não polui e

nem prejudica o ecossistema. A energia solar é a solução ideal para áreas

afastadas e ainda não eletrificadas, especialmente num país como o Brasil onde

se encontram bons índices de insolação em qualquer parte do território.

Distribuição diária média entre 1991-1993 da energia solar recebida pela Terra

ao redor do Mundo. Os pontos em preto representam a área necessária para

suprir toda a demanda de energia do planeta Terra.

A energia solar é importante na preservação do meio ambiente, pois tem muitas

vantagens sobre as outras formas de obtenção de energia, como: não ser

poluente, não influir no efeito estufa, não precisar de turbinas ou geradores para

a produção de energia elétrica, mas tem como desvantagem a exigência de altos

investimentos para o seu aproveitamento.

Para cada um metro quadrado de coletor solar instalado evita-se a inundação de

ASPECTOS POSITIVOS E NEGATIVOS

56 metros quadrados de terras férteis, na construção de novas usinas

hidrelétricas.

Alguns aspectos negativos:

-Utilização de painéis fotovoltaicos – alteração do uso do solo

-Fabricação dos componentes – extração do silício para produção dos painéis

-Sistemas dependem de baterias químicas para armazenamento de eletricidade

ENERGIA DAS MARÉS E ONDAS

-A maré é uma fonte natural de energia, não poluidora e renovável. A energia das ondas tem

origem direta no efeito dos ventos, os quais são gerados pela radiação solar incidente.

-As marés estão relacionadas com a posição da Lua e do Sol e do movimento de rotação da

Terra.

-As ondas do mar possuem energia cinética devido ao movimento da água e energia potencial

devido à sua altura. O aproveitamento energético das marés é obtido através de um reservatório

formado junto ao mar, através da construção de uma barragem, contendo uma turbina e um

gerador. Tanto o movimento de subida quanto o de descida produz energia. A água é turbinada

durante os dois sentidos da maré:

�na maré alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina e produzindo energia

elétrica,

�na maré baixa, a água esvazia o reservatório passando em sentido contrário ao do enchimento

através da turbina e desta maneira também produz energia elétrica.

ENERGIA GEOTÉRMICAA energia obtida a partir do calor proveniente da Terra, mais precisamente do seu interior.

Fontes: rocha seca quente, rocha úmida quente, vapor seco

Aproximadamente todos os fluxos de água geotérmicos contém gases dissolvidos, sendo que

estes gases são enviados a usina de geração de energia junto com o vapor de água. De um jeito

ou de outro estes gases acabam indo para a atmosfera. A descarga de ambos vapor de água e

CO2 não são de séria significância na escala apropriada das usinas geotérmicas.

Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e as propriedades nocivas do ácido

sulfídrico (H2S) são causas que preocupam. Nos casos onde a concentração de ácido sulfídrico

(H2S) é relativamente baixa, o cheiro do gás causa náuseas. Em concentrações mais altas pode

causar sérios problemas de saúde e até a morte por asfixia.

É igualmente importante que haja tratamento adequado a água vinda do interior da Terra, que

invariavelmente contém minérios prejudiciais a saúde. Não deve ocorrer simplesmente seu

despejo em rios locais, para que isso não prejudique a fauna local.

ENERGIA NUCLEAR

Energia nuclear consiste no uso controlado das reações nucleares para a

obtenção de energia para realizar movimento, calor e geração de eletricidade.

Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de, através de

reações nucleares, emitirem energia durante o processo.

Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em

calor: A fissão nuclear, onde o núcleo atômico se subdivide em duas ou mais

partículas, e a fusão nuclear, na qual ao menos dois núcleos atômicos se

unem para produzir um novo núcleo.

A fissão nuclear do urânio é a principal aplicação civil da energia nuclear. É

usada em centenas de centrais nucleares em todo o mundo.

A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de

combustíveis fósseis.

http://www.brasilescola.com

VANTAGENS E DESVANTAGENS

Algumas vantagens:

•Utilização das radiações em múltiplas aplicações da medicina, agropecuária,

indústria e meio ambiente.

Desvantagens:

•O efeito devastador das bombas atômicas – desvios clandestinos do material

radioativo para armamentos.

•Manipulação de material radioativo - Acidentes nucleares e vazamentos.

•Destino indevido do lixo atômico.

BRASIL E A ENERGIA NUCLEAR

O Brasil tem um programa amplo de uso de energia nuclear para fins pacíficos.

Cerca de 3 mil instalações estão em funcionamento, utilizando material ou fontes

radioativas para inúmeras aplicações na indústria, saúde e pesquisa.

Atualmente no Brasil há três usinas nucleares em funcionamento; Angra I, Angra

II e Angra III, as duas últimas apresentam maior potencialidade na produção, emII e Angra III, as duas últimas apresentam maior potencialidade na produção, em

especial a Angra III quando der inicio ao seu funcionamento. Com os problemas

de degradação ambiental causados por outras formas de energia, a energia

nuclear se torna uma boa solução.

BIOCOMBUSTÍVEIS

Biocombustível é qualquer combustível de origem biológica, desde que não

seja de origem fóssil. É originado de mistura de uma ou mais plantas como:

cana-de-açúcar, mamona, soja, canola, babaçu, lixo orgânico, dentre outros

tipos.

Biocombustíveis são fontes de energia renováveis, derivados de matérias

agrícolas como plantas oleaginosas, biomassa florestal, cana-de-açúcar e

outras matérias orgânicas.

Existem vários tipos de biocombustíveis: bioetanol,

biodiesel, biogás, biomassa, biometanol, bioéter

dimetílico, bio-ETBE, bio-MTBE, biocombustíveis

sintéticos, biohidrogênio.

Principais biocombustíveis são: biomassa, bioetanol,

biodiesel e biogás.

A biomassa é uma fonte de energia limpa e renovável disponível em grande

abundância e derivada de materiais orgânicos. Todos os organismos capazes de

realizar fotossíntese (ou derivados deles) podem ser utilizados como biomassa.

Exemplo: restos de madeira, estrume de gado, óleo vegetal ou até mesmo o lixo

urbano.

BIOMASSA

Vantagens: energia limpa e renovável, menor corrosão de equipamentos, os

resíduos emitidos pela sua queima não interferem no efeito estufa, ser uma fonte

de energia, ser descentralizadora de renda, reduzir a dependência de petróleo por

parte de países subdesenvolvidos, diminuir o lixo industrial (já que ele pode ser

útil na produção de biomassa), ter baixo custo de implantação e manutenção.

BIODIESEL

•É derivado de lipídios orgânicos renováveis, como óleos vegetais e gorduras

animais, para utilização em motores de ignição por compressão (diesel).

•É produzido por transesterificação e é também um combustível biodegradável

alternativo ao diesel de petróleo, criado a partir de fontes renováveis de energia,

livre de enxofre em sua composição.

•É obtido a partir de óleos vegetais como o de girassol, nabo forrageiro,

algodão, mamona, soja.

biodiesel (B100) produzido a partir de óleo de soja

BIOETANOL

•O bioetanol é a obtenção do etanol através da biomassa, para ser usado

diretamente como combustível ou se juntar com os ésteres do óleo vegetal e

formar um combustível

•O etanol é um álcool incolor, volátil, inflamável e totalmente solúvel em água,

derivado da cana-de-açúcar, do milho, da uva, da beterraba ou de outros cereais,

produzido através da fermentação da sacarose

•O etanol é hoje um produto de diversas aplicações no mercado, largamente

utilizado como combustível automotivo na forma hidratada ou misturado à gasolina.

Também tem aplicações em produtos como perfumes, desodorantes,

medicamentos, produtos de limpeza doméstica e bebidas alcoólicas. Merece

destaque como uma das principais fontes energéticas do Brasil, além de ser

renovável e pouco poluente. O Brasil é hoje o maior produtor mundial de etanol,

que, quando utilizado como combustível em automóveis, representa uma

alternativa à gasolina de petróleo.

CÉLULAS A COMBUSTÍVEL

Células (ou pilhas) a combustível são dispositivos silenciosos que transformam

energia química em energia elétrica sem causar danos ao ambiente. As

primeiras utilizavam H2 puro e foram utilizadas com sucesso nos programas

espaciais americanos.

Vantagens: eficientes e geram como produtos água e calor, além disso

proporcionam flexibilidade e diversas opções para inúmeras aplicações

estacionárias, para propulsão de veículos e para aplicações portáteis

Existe um projeto brasileiro de ônibus com célula a combustível para a região

metropolitana de São Paulo.

(http://www.emtu.sp.gov.br/artigos/menu.htm?arq=3).

Diversas razões têm levado à escolha de ônibus para projetos de

demonstração:

-Percurso fixo e conhecido

-Abastecimento em local único

-Benefícios a um número maior de pessoas

SITES INTERESSANTES

http://www.nrel.gov/learning/

http://www.brasilescola.com

http://www.comciencia.br/reportagens/2005/11/05.shtml

http://www.ambientebrasil.com.br

LIVROS RECOMENDADOS

Química Ambiental – Thomas G. Spiro e William M. Stigliani

Química Ambiental – Colin Baird