Fontes de EnergiaEletricidade Bsica 1 a 3 - Rafael Fonseca

O que Energia?Sobreviver em meio natureza no era uma tarefa fcil para nossos antepassados. Imagine viver sem geladeira e televiso, ter de caar o prprio alimento e enfrentar animais ferozes, muitas vezes no escuro! E isso era apenas uma parte do desafio.Quando aprendeu a controlar o fogo, o homem fez sua primeira grande conquista energtica. A partir da, a natureza estava do seu lado: ele podia us-la de forma inteligente para se aquecer, cozinhar e se proteger.Ao longo dos anos, o homem aprendeu tambm a produzir luz, calor e movimento a partir de outros recursos naturais - as chamadas fontes de energia primria, como a gua, o carvo, o gs e o petrleo. Esses recursos podem ser renovveis ou no-renovveis. Os renovveis, como o sol, os rios, os mares e os ventos, so oferecidos pela natureza de modo constante. Os no-renovveis, ao contrrio, correm o risco de se esgotar, por serem utilizados em velocidade maior do que o tempo necessrio para a sua formao. o caso dos combustveis fsseis, como o carvo mineral, o petrleo e o gs natural, e dos combustveis radioativos, como o urnio, o trio e o plutnio, entre outros.

Depois da atuao do homem, as fontes primrias de energia so transformadas em calor, fora ou movimento - aos quais chamamos de energia secundria. Ao chegar aos consumidores, na cidade ou no campo, a energia recebe a denominao de energia final. o caso, por exemplo, da eletricidade e da gasolina. Tudo isso energia. Mas como definir algo to amplo? Hoje, a cincia define energia como a capacidade de realizar um trabalho ou mudanas de estado. Para chegar a essa concluso, o homem passou muitos anos usando, entendendo e reconhecendo a energia em seus diversos estgios, formas e fontes.

Tipos de Energia

Energia MecnicaQuando uma fora aplicada sobre um corpo, fazendo com que ele se desloque no espao, dizemos que essa fora realizou um trabalho mecnico. Essa uma forma comum de manifestao da energia, que denominamos energia mecnica.

Energia TrmicaA queima ou combusto de um recurso natural - como a lenha ou o carvo - gera calor, que tambm outra forma comum de manifestao da energia, chamada de energia trmica.

Energia GeotrmicaA energia que flui do interior da Terra na forma de calor a energia geotrmica. Ela se concentra nas rochas quentes e secas que se encontram em profundidades que variam de trs a cinco quilmetros.

Energia RadianteChamamos de energia radiante a energia emitida por radiaes eletromagnticas, como a luz e o calor do sol, as ondas de rdio e televiso, os raios X e as micro-ondas.

Energia NuclearQuando o ncleo de um tomo pesado, como o de urnio, dividido, parte da energia que ligava seus elementos liberada em forma de calor. Denominamos essa energia de energia nuclear.

Energia QumicaEnergia qumica a energia liberada ou formada em uma reao qumica, como acontece nas pilhas e baterias.

Como se mede a Energia?Para cada forma de energia, existe uma unidade de medida especfica. Por exemplo: o joule (J) a unidade para o trabalho ou fora; a caloria (cal) a unidade para o calor; e o watt (W) a unidade para a eletricidade. Abaixo segue uma tabela para a classificao das potncias de cada media, como por exemplo KW, mA, etc.E, como todas as formas de energia podem ser convertidas umas nas outras, importante conhecer algumas equivalncias.

1 cal = 4,182 J 1 kcal = 4.182 J 1 kW = 3,6 MJ 1 kW = 860 kcal

PotnciaAs fontes de energia podem ser classificadas ainda por sua potncia, que o modo como o fator tempo interfere nas transformaes energticas. Uma fonte de energia possui alta potncia quando realiza o trabalho em pouco tempo. Assim, se outra fonte realiza o mesmo trabalho em um tempo maior, dizemos que ela menos potente. Quanto mais rpida a transformao, maior a potncia desenvolvida.

Meio Ambiente e EnergiaUm dos desafios que a humanidade encara atualmente gerar energia para atender as suas necessidades e continuar se desenvolvendo sem destruir o planeta. Nesse cenrio ganham destaque as fontes renovveis, como a gua, os ventos, o sol e a biomassa, recursos oferecidos pela natureza de modo constante.

Vantagens das HidreltricasA maior parte da energia eltrica produzida no Brasil vem de uma fonte renovvel - a gua. O territrio brasileiro cortado por rios e as usinas hidreltricas so uma opo sustentvel para garantir a energia de que o pas precisa para crescer. Confira as principais vantagens das hidreltricas:Utilizam uma fonte renovvel de energia. A gua que movimenta as turbinas da hidreltrica e gera eletricidade se renova sempre por meio do ciclo hidrolgico e pode ser reutilizada. Sua qualidade preservada.Viabilizam o uso de outras fontes renovveis. A flexibilidade e a capacidade de armazenamento das usinas fazem delas um meio eficiente e econmico para dar suporte ao emprego de outras fontes de energia renovvel, como a elica e a solar.

Contribuem para manter mais puro o ar que respiramos. As hidreltricas no produzem poluentes do ar nem geram subprodutos txicos.Ajudam a combater as mudanas climticas. Estudos recentes vm mostrando que reservatrios de hidreltricas podem absorver gases de efeito estufa.Armazenam gua potvel. Os reservatrios das usinas coletam gua de chuva, que pode ser usada para o consumo e a irrigao.Promovem a segurana energtica e a reduo dos preos pagos pelo consumidor final. A energia que vem dos rios uma fonte renovvel com tima relao custo/benefcio, confiabilidade e eficincia.Elevam a confiabilidade e estabilidade do sistema eltrico do pas. A energia gerada pelas hidreltricas pode ser injetada no sistema eltrico interligado e transportada para todas as regies, de Norte a Sul do Brasil.Contribuem significativamente para o desenvolvimento. As instalaes hidreltricas trazem eletricidade, estradas, indstrias e comrcio para as comunidades. Com isso, estimulam a economia e melhoram a qualidade de vida da populao.

Significam energia limpa e barata para hoje e amanh. Com um tempo mdio de vida que pode chegar a 100 anos, os empreendimentos hidreltricos so investimentos de longo prazo, capazes de beneficiar vrias geraes.So um instrumento vital para o desenvolvimento sustentvel. Usinas hidreltricas desenvolvidas e operadas de forma economicamente vivel, ambientalmente sensata e socialmente responsvel representam o desenvolvimento sustentvel em sua melhor concepo.

Fontes Alternativas de EnergiaA energia eltrica fundamental para o desenvolvimento dos pases e a qualidade de vida das pessoas. Quanto mais os pases se desenvolvem, mais se torna necessrio aumentar a produo de energia. Ao mesmo tempo, tambm preciso preservar o meio ambiente, utilizando com conscincia os recursos naturais. Por isso, alm de ampliar a capacidade de gerao de energia eltrica melhorando o aproveitamento de fontes convencionais, tambm necessrio desenvolver tecnologias para a utilizao de novas fontes energticas - as chamadas fontes alternativas de energia.

Energia ElicaA energia dos ventos, conhecida como elica, utilizada h muitos anos, para realizar trabalhos como bombear gua e moer gros. Recentemente, passou a ser considerada uma das mais promissoras fontes alternativas de energia.Em uma usina elica, a converso da energia realizada por meio de um aero gerador, ou seja, um gerador de eletricidade acoplado a um eixo que gira com a fora do vento nas ps da turbina. Para isso, os ventos precisam ter velocidade mdia anual superior a 3,6 metros por segundo. Alm disso, as turbinas elicas podem ser utilizadas em conexo com redes eltricas j existentes ou em lugares isolados.

No Brasil, alguns parques elicos j esto em funcionamento e outros devem entrar em operao nos prximos anos. A Eletrobras, por meio de suas empresas, tem participao em empreendimentos nas regies Sul e Nordeste. Um deles a Central Geradora Elica Casa Nova, na Bahia. Outro exemplo o Complexo Elico Cerro Chato, no Rio Grande do Sul, na fronteira com o Uruguai.

Energia SolarA energia solar pode ser aproveitada para a produo de eletricidade e de calor. Coletores solares para o aquecimento de gua so um dos exemplos mais bem-sucedidos da aplicao de energia solar em todo o mundo.No caso do Brasil, que recebe uma incidncia muito grande de raios solares, esse tipo de aproveitamento pode ter um papel muito importante, principalmente na substituio de chuveiros eltricos, que esto entre os aparelhos que mais consomem energia.A instalao de painis fotovoltaicos para absorver a energia solar uma soluo para levar eletricidade para residncias, escolas e postos de sade em regies que ainda no possuem servio regular de distribuio de energia eltrica.

Uma ao desse tipo o projeto-piloto de Xapuri, que forneceu e instalou kits com painis fotovoltaicos, quadros de distribuio, pontos de luz e lmpadas para famlias e escolas de comunidades seringueiras da Reserva Agroextrativista Chico Mendes, em Xapuri, no Acre. O projeto uma iniciativa da Eletrobrs e da Eletrobrs Distribuio Acre em parceria com o GIZ, rgo alemo de cooperao tcnica, dentro do Programa Luz para Todos, do governo brasileiro.

BiomassaChamamos de biomassa materiais de origem orgnica que geralmente so desperdiados em processos industriais. Ela pode ser aproveitada para produzir tanto calor como eletricidade.Existem projetos de gerao termeltrica que utilizam como combustvel o bagao da cana - antes desprezado pela indstria do lcool e do acar - e outros que produzem energia a partir da queima da casca do arroz e dos resduos da indstria do papel.O biogs, obtido na decomposio do lixo orgnico, outro exemplo de biomassa que pode ser utilizada na produo de energia.

Desenvolvido em propriedades rurais dedicadas suinocultura no Sul do pas, numa regio na divisa do Brasil com a Argentina, o Projeto Alto Uruguai tem como objetivo promover o uso de dejetos de sunos para alimentar biodigestores e, com o gs gerado, produzir energia eltrica. O biodigestor um equipamento que transforma materiais diversos, como dejetos animais e resduos vegetais, em biogs e adubo.O Projeto Alto Uruguai uma parceria entre a Eletrobras, a Eletrobras Eletrosul, a Universidade Comunitria da Regio de Chapec (Unochapec), o Instituto de Pesquisa e Planejamento Urbano e Regional (IPPUR/UFRJ), o Movimento dos Atingidos por Barragens (MAB) e as 29 prefeituras da regio.

Pequenas Centrais Hidreltricas (PCHs)Existem vrias razes tcnicas que definem o tamanho das usinas hidreltricas. As mais importantes so o volume de gua do rio, as caractersticas das suas quedas e as necessidades dos consumidores que a usina vai atender. Alm disso, os estudos tambm consideram as questes econmicas e os aspectos sociais e ambientais da regio onde a usina ser construda.Uma usina considerada uma pequena central hidreltrica (PCH) quando sua capacidade instalada superior a 1 MW e igual ou inferior a 30 MW e a rea do seu reservatrio tem at 3 km2. Para ter uma ideia do que isso significa, Itaipu tem uma potncia instalada de 14 mil MW e seu lago ocupa 1.350 km2.

Em uma PCH tpica, normalmente, o reservatrio no permite a regularizao do fluxo da gua do rio. Assim, em poca de seca, quando o reservatrio da usina fica mais vazio, as turbinas s vezes param de funcionar. Por esse motivo, o custo da energia eltrica produzida por uma PCH maior que o de uma usina hidreltrica de grande porte.Entretanto, as pequenas centrais hidreltricas geram poucos impactos ambientais e podem produzir energia em regies isoladas, que possuem rios pequenos e mdios.A Eletrobrs investe em projetos do gnero, como as PCHs Barra do Rio Chapu e Joo Borges, localizadas em Santa Catarina.

Energia dos OceanosExistem duas maneiras de aproveitar a energia dos oceanos: pela fora das mars, associada s correntes martimas, e pela fora das ondas, que tem maior potencial de explorao.Vrios sistemas para extrao desse tipo de energia j esto em fase de teste, divididos em dois grupos: sistemas de costa, localizados em guas de baixa profundidade, entre oito e 20 metros; e sistemas em guas profundas (offshore), em profundidades entre 25 e 50 metros. Nos dois casos, os geradores de energia podem ser flutuantes ou submersos.