ENERGIA E MEIO AMBIENTE
Prof. Diego Júlio
Energia:
*É tudo o que produz ou pode produzir ação, podendo por isso tomar as mais variadas formas: energia mecânica, calorífica, gravitacional, elétrica, química, magnética, radiante, nuclear, etc.
*A energia pode ser definida como a capacidade de produzir um efeito, que pode ser de forma transitória ou permanente
Energia mecânica é a energia que pode ser transferida por meio de força.
Energia térmica (Calorífica) é uma forma de energia que está diretamente associada à temperatura absoluta de um sistema.
A energia gravitacional é a energia potencial associada ao campo gravitacional.
A energia magnética é uma energia gerada á partir da oposição de dois polos iguais, que criam uma força repelente, afastando um (polo) do outro.
Energia química é a energia potencial das ligações químicas entre os átomos.
Energia elétrica é uma forma de energia baseada na geração de diferenças de potencial elétrico entre dois pontos, que permitem estabelecer uma corrente elétrica entre ambos.
Atualmente a maior produção de energia são nos países desenvolvidos, pois quanto maior o consumo, maior a produção e quanto maior a produção, maiores os problemas ambientais.
AS ENERGIAS SE CLASSIFICAM EM:
Não-renovável: são recursos naturais que, quando utilizados, não podem ser repostos pela ação humana ou pela natureza, a um prazo útil.
OFERTA DE ENERGIA MUNDIAL
Os problemas ambientais provocados pelas energias não renováveis nos força a tomar algumas medidas:
1- Avalie as questões a seguir que tratam das fontes de energia e sua importância:
I) As fontes de energia exercem papel importante nas atividades humanas. Delas se originam eletricidade e combustíveis, que são úteis para a produção e transporte de bens e mercadorias.
II) São as fontes de energia mais utilizadas no Brasil: petróleo, hidrelétrica, carvão mineral e biocombustíveis.
III) A evolução das fontes de obtenção de energia teve impacto direto no trabalho humano. A energia facilitou e agilizou as atividades produtivas.
IV) No Brasil, as fontes de energia são prioritariamente as renováveis, como a energia eólica, energia solar e hidrelétrica.
Estão incorretas as alternativas:
a) I e IV.
b) II e III.
c) Apenas a alternativa III.
d) Apenas a alternativa IV.
e) Todas as alternativas.
2- São consideradas fontes de energia renováveis todo recurso que tem a capacidade de se refazer ou não é limitado. Com base nessa informação, abaixo estão listadas fontes de energias renováveis, exceto:
a) energia hidrelétrica
b) gás natural
c) energia eólica
d) energia solar
e) biocombustíveis
Essa fonte de energia muito utilizada no Brasil e no mundo é um minério fóssil que, quando processado, dá origem a vários subprodutos, como a gasolina, óleo diesel, querosene, além de gerar eletricidade nas usinas termoelétricas.
A que fonte de energia refere-se o fragmento acima?
a) Gás natural
b) Cana-de-açúcar
c) Carvão mineral
d) Petróleo
e) Xisto betuminoso
PETRÓLEO
Óleo natural, de coloração escura, constituído quase que exclusivamente de hidrocarbonetos, utilizado na produção de nafta, gasolina, querosene, parafina, solventes etc.
OPEP(ORGANIZAÇÃO DOS PAÍSES EXPORTADORES DE PETRÓLEO)
É formada por países que são grandes produtores de petróleo, foi fundada em 14 de setembro de 1960 e possui sua sede na cidade de Viena (Áustria).
Objetivos;
�- Definir estratégias de produção;
- Controlar preços de venda de petróleo no mercado mundial;
- Controlar volume de produção de petróleo da organização.
CRISES DO PETRÓLEO
Com o aumento constantemente do preço do petróleo, justificavam-se os esforços para investir em sua produção, principalmente em águas profundas.
GUERRA DO GOLFO
A Guerra do Golfo foi um conflito armado que começou em agosto de 1990, após as tropas iraquianas terem invadido o Kuwait. Um dos motivos da invasão alegado pelo presidente iraquiano, Saddam Hussein, foi que o Kuwait estava prejudicando o Iraque no comércio de petróleo, vendendo o produto por um preço muito baixo.
Como o Iraque não retirou seu exército do Kuwait, a ONU autorizou a invasão militar do Iraque por um grupo de países (Inglaterra, França, Egito, Síria, Arábia Saudita), liderados pelos Estados Unidos. O ataque ao Iraque teve início em janeiro de 1991 e durou um mês e meio.
O Iraque foi derrotado (o cessar fogo foi aceito em abril de 1991) e teve que retirar suas tropas do vizinho Kuwait, além de sofrer com o embargo econômico imposto pela ONU.
“O petróleo continua sendo um recurso básico para a moderna sociedade industrial, apesar de ter sofrido um relativo declínio nas últimas décadas. Em 1971, representava cerca de 68% da energia consumida no mundo, mas em 2007 essa proporção tinha baixado para cerca de 34%, uma porcentagem ainda significativa e maior que a de qualquer outra fonte de energia isoladamente. Se somarmos o petróleo ao gás natural, geralmente associado a ele e que sozinho representa cerca de 20% do consumo energético mundial, teremos um total de 54% da energia produzida pela humanidade, com essas suas fontes fósseis em conjunto”.
Em função de suas importâncias, podemos concluir que o petróleo e o gás natural são fontes de energia utilizadas em diversos setores de atividades, dentre os quais podemos assinalar:
a) residencial, energético, transportes e industrial.
b) transportes, agrícola, industrial e extrativista
c) industrial, residencial, energético e construção civil
d) comercial, residencial, transportes e ambiental.
Carvão Mineral�
Principais reservas de Carvão no Brasil
COMO É PRODUZIDA?
O processo se inicia a partir da queima do carvão mineral que, por meio do calor, aquece os dutos de água armazenada, formando vapor. Em seguida, o vapor gira a turbina e segue para o condensador. A turbina, por sua vez, é acoplada a um gerador que transforma energia mecânica ou cinética em energia elétrica. No decorrer do processo a energia produzida passa pelo transformador que modifica os níveis de tensão e corrente elétrica, mantendo a potência constante de um circuito para outro. Por fim, a energia é transmitida para a rede elétrica e aproveitada em indústrias, comércios e domicílios.
A fonte de energia básica da primeira Revolução Industrial, na Grã-Bretanha, no século XVIII, foi:
a) Petróleo
b) Gás natural
c) Carvão Mineral
d) Energia Nuclear
e) Energia Hidrelétrica
(PUC-PR) A industrialização européia teve como base energética o uso do carvão mineral. Até hoje, mesmo com a ampliação do uso de petróleo, da energia hidrelétrica e das usinas nucleares, o carvão permanece como importante fonte energética, principalmente, nos países da Europa Oriental. Ocorre, porém, que a queima do carvão mineral, em grandes quantidades, pode provocar o aumento do volume do óxido de enxofre na atmosfera e, com isso, o fenômeno:
a) da chuva ácida.
b) do vento geotrópico.
c) da rarefação do ar.
d) desertificação.
e) da redução da ionosfera.
As três principais fontes de energia (petróleo, carvão mineral e gás natural) em todo o mundo são combustíveis fósseis. Juntas, essas três fontes correspondem a 80% de todo o consumo mundial de energia.
Essa configuração, a depender do critério de análise, pode ser considerada:
a) positiva, pois esses recursos são abundantes e economicamente vantajosos para os países em desenvolvimento.
b) negativa, pois tais combustíveis são a principal forma de poluição dos recursos hídricos do planeta.
c) positiva, pois a substituição de outras fontes de energia por combustíveis favorece o combate ao aquecimento global.
d) negativa, pois os combustíveis fósseis são altamente poluentes e apresentam uma disponibilidade limitada.
Energia Nuclear
COMO OCORRE?
O processo se inicia por meio da fissão nuclear que é a quebra do núcleo de um átomo instável em dois núcleos menores e mais leves (bário e criptônio) através do bombardeamento por partículas como nêutrons. O processo libera energia (calor), radiação gama e alguns nêutrons, gerando uma divisão em cadeia. O calor aquece os dutos de água armazenada, formando vapor. Em seguida, o vapor gira a turbina e segue para o condensador. A turbina, por sua vez, é acoplada a um gerador que transforma energia mecânica ou cinética em energia elétrica. No decorrer do processo a energia produzida passa pelo transformador que modifica os níveis de tensão e corrente elétrica, mantendo a potência constante de um circuito para outro. Por fim, a energia é transmitida para a rede elétrica e aproveitada em indústrias, comércios e domicílios.
VANTAGENS
Energia Solar
COMO É PRODUZIDA?
O processo de produção da energia solar (chamado efeito fotovoltaico) utiliza placas solares normalmente feitas de silício ou outro material semicondutor. Quando a luz solar incide sobre uma célula fotovoltaica, os elétrons do material semicondutor são postos em movimento, gerando eletricidade.
USINA SOLAR PS10, NA ESPANHA
Vantagem da Energia Solar
Benefícios Econômicos�
São vários os benefícios econômicos da energia solar no Brasil, abaixo listamos os mais importantes:
AVIÃO MOVIDO A ENERGIA SOLAR DESENVOLVIDO PELA NASA.
Desvantagens da Energia Solar:
A Energia solar não provoca danos ambientais, podendo ser considerada uma fonte de energia limpa.
A afirmativa acima está:
a) Incorreta, pois toda a produção de energia elétrica pelos raios de sol emite poluentes na atmosfera.
b) Correta, pois não há queima de combustíveis e nem ocupação de grandes áreas para a utilização dessa fonte de energia.
c) Incorreta, pois muitos animais morrem em função da insolação causada por essas usinas, gerando danos ambientais relacionados com a quebra da cadeia alimentar.
d) Correta, pois a energia gerada pelo sol não ocasiona transformações imediatas na atmosfera, que seriam sentidas apenas a longo prazo.
e) Incorreta, pois a proliferação de energia solar agravaria o problema do efeito estufa.
A energia solar, apesar de amplamente vantajosa no sentido ambiental e em seu nível de produtividade, não é amplamente utilizada no Brasil e na maior parte do mundo, em função de suas desvantagens, entre as quais, podemos assinalar:
a) o baixo índice de radiação solar em países tropicais, a exemplo do território brasileiro.
b) a baixa capacidade de aquecimento do sol mesmo nos períodos de maior insolação.
c) a elevada instabilidade dos geradores solares no atual nível de tecnologia.
d) os painéis solares são caros e o seu rendimento é baixo.
e) as usinas de energia solar necessitam de grandes áreas, destruindo florestas e áreas agricultáveis.
ENERGIA HIDRELÉTRICA
*É a energia produzida a partir da força da água.
*É responsável pela maior parte da energia consumida no Brasil.
*É uma energia renovável;
COMO É PRODUZIDA?
O processo se inicia a partir do barramento de um curso fluvial (rio). Em seguida a água percorre canais por meio da gravida até chegar a turbina e movimentá-la. A turbina, por sua vez, é acoplada a um gerador que transforma energia mecânica ou cinética em energia elétrica. No decorrer do processo a energia produzida passa pelo transformador que modifica os níveis de tensão e corrente elétrica, mantendo a potência constante de um circuito para outro. Por fim, a energia é transmitida para a rede elétrica e aproveitada em indústrias, comércios e domicílios.
1º. Três Gargantas (China): 18.200 megawatts (MW)
2º. Itaipu (Brasil/Paraguai): 14.000 MW
3º Belo Monte – Brasil (11.233MW)
4º. Guri (Venezuela): 10.000 MW
5º Tucuruí I e II – Brasil (8.370 MW).
6º. Grand Coulee (EUA): 6.494 MW
7º. Sayano-Shushenskaya (Rússia): 6.400 MW
8º. Krasnoyarsk (Rússia): 6.000 MW
9º. Churchill Falls (Canadá): 5.428 MW
10º. La Grande 2 (Canadá): 5.328 MW
MAIORES DO MUNDO
As 10 maiores hidrelétrica do Brasil
Três Gargantas irá engolir 13 cidades,
4500 aldeias e 162 sítios arqueológicos
importantíssimos para a China.
IMPACTO AMBIENTAIS DE HIDRELÉTRICAS
“As usinas hidrelétricas suprem apenas 2,5% da energia total e 15% da eletricidade produzida pela humanidade”.
Um dos requisitos necessários para a instalação de hidrelétricas e que impede a utilização desse sistema de produção de energia em todo o mundo é:
a) a alta demanda por energia.
b) o emprego de tecnologia avançada em geradores elétricos.
c) a presença de grandes rios, preferencialmente de planaltos.
d) a existência de condições climáticas favoráveis.
e) um elevado índice de pluviosidade.
As usinas hidrelétricas costumam gerar muitas polêmicas quando construídas, pois, se de um lado elas visam a atender as demandas energéticas, por outro, elas geram graves impactos ambientais e sociais, dos quais podemos citar:
I. Perda da vegetação em áreas de inundação;
II. Remoção de famílias em áreas atingidas pelas barragens;
III. Liberação de gás metano na atmosfera;
IV. Alterações nos cursos d'água utilizados pelas usinas;
Estão corretas as afirmativas:
a) I e II
b) III e IV
c) II e IV
d) I, II e III
e) I, II, III e IV
Energia Eólica
COMO É PRODUZIDA?
O processo se inicia a partir da captação do vento que gira as hélices (turbina). A turbina, por sua vez, é acoplada a um gerador que transforma energia mecânica ou cinética em energia elétrica. No decorrer do processo a energia produzida passa pelo transformador que modifica os níveis de tensão e corrente elétrica, mantendo a potência constante de um circuito para outro. Por fim, a energia é transmitida para a rede elétrica e aproveitada em indústrias, comércios e domicílios.
OS PAÍSES QUE MAIS GERAM ENERGIA EÓLICA:
1º - China (62,7 mil megawatts)
2º - Estados Unidos (46,9 mil megawatts)
3º - Alemanha (29 mil megawatts)
4º - Espanha (21,6 mil megawatts)
5º - Índia (16 mil megawatts)
6º - França (6,8 mil megawatts)
7º - Itália (6,7 mil megawatts)
8º - Reino Unido (6,5 mil megawatts)
9º - Canadá (5,2 mil megawatts)
10º- Portugal (4 mil megawatts)
1) RIO GRANDE DO NORTE
Capacidade instalada: 1.339,2 MW
Nº total de parques: 46
2) CEARÁ
Capacidade instalada: 661,0 MW
Nº total de parques: 22
3) BAHIA
Capacidade instalada: 587.6 MW
Nº total de parques: 24
4) RIO GRANDE DO SUL
Capacidade instalada: 460,0 MW
Nº total de parques: 15
5) SANTA CATARINA
Capacidade instalada: 236,4 MW
Nº total de parques: 13
6) PARAÍBA
Capacidade instalada: 69,0 MW
Nº total de parques: 13
7) SERGIPE
Capacidade instalada: 34,5 MW
Nº total de parques: 1
8) RIO DE JANEIRO
Capacidade instalada: 28,1 MW
Nº total de parques: 1
9) PERNAMBUCO
Capacidade instalada: 24,8 MW
Nº total de parques: 5
10) PIAUÍ
Capacidade instalada: 18,0 MW
Nº total de parques: 1
Estados que mais produzem energia no Ceará:
Você sabia?
IMPACTOS DAS USINAS EÓLICAS
VANTAGENS DAS USINAS EÓLICAS
Usina de Paracuru - CE
Usina de Mundaú - Ce
Usina Eólica de Aquiraz - Ce
A escolha do local para instalação de parques eólicos depende, dentre outros fatores, da velocidade média dos ventos que sopram na região. Examine este mapa das diferentes velocidades médias de ventos no Brasil e, em seguida, o gráfico da potência fornecida por um aerogerador em função da velocidade do vento
De acordo com as informações fornecidas, esse aerogerador poderia produzir, em um ano, 8,8 GWh de energia, se fosse instalado no
Sobre a geração de energia eólica, é INCORRETO afirmar que
A) é considerada uma geração limpa pelo uso da fonte de combustível não poluidora (vento).
B) não produz ruído, pois são utilizados equipamentos com proteção acústica.
C) a utilização de torres altas com grandes hélices causa um impacto visual negativo, sendo necessária a promoção de conscientização nas comunidades circunvizinhas do benefício ambiental proporcionado.
D) as torres altas com grandes hélices também produzem mudança na fauna, principalmente pela morte de aves e morcegos, sendo necessário efetuar acompanhamento do índice de mortes, gerando a necessidade de estudo da fauna no entorno dos parques antes da instalação.
E) outro efeito negativo é a interferência eletromagnética, sendo necessária a adoção de políticas de distanciamento entre os parques eólicos e as comunidades.
A ampliação do uso de fontes de energia renováveis e não poluentes representa uma das principais esperanças para a redução dos impactos ambientais sobre o planeta. Considerando os gráficos, a distribuição espacial da produção instalada das energias eólica e fotovoltaica é explicada sobretudo pela seguinte característica dos países que mais as utilizam:
a) matriz elétrica limpa
b) perfil climático favorável
c) densidade demográfica reduzida
d) desenvolvimento tecnológico avançado
BIOMASSA
Existem 3 tipos de Biomassa:
O Etanol é exemplo de biomassa produzido a partir da cana-de-açúcar, do eucalipto e da beterraba para o abastecimento de veículos.
COMO É PRODUZIDA?
O processo se inicia a partir da queima de resíduos sólidos ou do metano produzido pela decomposição de matéria orgânica. A combustão produz calor que aquece os dutos de água armazenada, formando vapor. Em seguida, o vapor gira a turbina e segue para o condensador. A turbina, por sua vez, é acoplada a um gerador que transforma energia mecânica ou cinética em energia elétrica. No decorrer do processo a energia produzida passa pelo transformador que modifica os níveis de tensão e corrente elétrica, mantendo a potência constante de um circuito para outro. Por fim, a energia é transmitida para a rede elétrica e aproveitada em indústrias, comércios e domicílios.
VANTAGENS
DESVANTAGEM
O metano (CH4) surge na natureza devido aos seguintes processos:
• Decomposição de lixo orgânico (aterros sanitários e lixões);
• Digestão de animais;
• Reservatórios de hidrelétricas;
• Processos industriais;
• Pecuária;
• Metabolismo de certos tipos de bactérias;
• Vulcões de lama;
• Extração de combustíveis minerais (principalmente o petróleo);
• Produção de combustíveis fósseis (gás e carvão);
• Queima de combustíveis fósseis (veículos);
• Aquecimento de biomassa anaeróbica.
O biocombustível é uma fonte energética resultante do processo de:
A) Depósitos fósseis em grandes profundidades.�B) Aquecimento de placas de material semicondutor.�C) A partir da quebra de átomos de urânio.�D) Movimento dos ventos captados por pás de turbinas ligadas a geradores.�E) Processamento de derivados de produtos agrícolas como a cana de açúcar, mamona, soja, biomassa florestal, resíduos agropecuários, entre outras fontes.
MARÉMOTRIZ
PECÉM – SÃO GONÇALO CEARÁ.
VANTAGENS
DESVANTAGENS
ENERGIA GEOTÉRMICA
VANTAGENS