Energia 2

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Energia

Energia –

– Carvão Mineral

Carvão Mineral

Foi a principal fonte de energia utilizada na Revolução Industrial e durante os séculos XVIII e XIX (a partir de 1870 – uso do petróleo e a eletricidade).

Atualmente é ainda a 2ª fonte de energia mais empregada no mundo. Dentre as principais utilizações estão:

- como matéria-prima para a produção de aço nas usinas siderúrgicas – carvão siderúrgico;

- na geração de energia elétrica a partir do aquecimento das caldeiras em usinas termelétricas – carvão energético;

- como matéria-prima do setor carboquímico na produção de inseticidas, tintas, corantes, asfalto, piche, entre outros.

Mais de 80% das jazidas de carvão mineral estão no hemisfério norte. (Propiciou o desenvolvimento de importantes aglomerações industriais).

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Energia –

– Carvão Mineral

Carvão Mineral

O carvão se forma em terrenos sedimentares a partir da decomposição de restos vegetais durante milhões de anos.

O período geológico em que os depósitos de carvão da Terra começaram a se formar foi denominado carbonífero (300 milhões. Esse período faz parte da era Paelozóica – Entre 540 e 245 milhões de anos).

Naquela época, extensas florestas de coníferas foram soterradas nas proximidades Naquela época, extensas florestas de coníferas foram soterradas nas proximidades de lagos e pântanos, hoje regiões de bacias sedimentares.

São necessárias 3 condições essenciais para a sua formação:

- Vegetação continental, que permita acúmulo de substâncias vegetais;

- Cobertura imediata da massa vegetal pela água, para que não haja decomposição total;

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Energia –

– Carvão Mineral

Carvão Mineral

Quando mais antigo for o carvão, maior teor de carbono e poder calorífero ele possui. É possível classificar em 4 tipos (teor de carbono):

- Turfa: Menor poder calorífero. É leve, com alto teor de umidade e com até 55% de teor de carbono;

- Linhito: Teor entre 60% e 75%;

- Hulha: Com teor entre 75% e 90%. É o tipo mais abundante e mais consumido pelas indústrias. Também é utilizado para a geração de energia elétrica;

pelas indústrias. Também é utilizado para a geração de energia elétrica; - Antracito: O mais raro, com entre 90% e 96% de teor de carbono.

Apesar da intensa exploração das jazidas nos dois últimos séculos, o carvão continua relativamente abundante na natureza (Estimativa de cerca de 150 anos). O uso do carvão mineral, porém, acarreta sérios prejuízos ambientais (sua estrutura molecular contém enorme quantidade de carbono e enxofre) – intensificação do efeito estufa e chuva ácida.

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– Carvão Mineral

Carvão Mineral

O Brasil abriga apenas 0,1% das reservas mundiais de carvão conhecidas, com jazidas em RS (maior produtor) e SC (carvão mais rico em carbono).

Pelo fato de possuir menor teor de carbono e grande quantidade de impurezas, o carvão nacional precisa ser misturado ao importado (50%) para, adquirindo carvão nacional precisa ser misturado ao importado (50%) para, adquirindo maior poder calorífero, ser utilizado nas indústrias, sobretudo em siderúrgicas e em usinas termelétricas.

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– Carvão Vegetal

Carvão Vegetal

Carvão Vegetal

O carvão vegetal é obtido pela queima de madeira a uma temperatura superior a 400ºC. Pode ser utilizado como combustível em residências, usinas siderúrgicas e termelétricas ou como elemento redutor (retira o oxigênio do ferro) em siderurgias.

O carvão vegetal e a lenha são as principais fontes de energia da população sem eletricidade.

No Brasil, 70% da lenha provêm de vegetação nativa do Cerrado. Além do desmatamento há problemas nas condições de trabalho (Infantil e escravo).

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Energia –

– Gás Natural

Gás Natural

É a 3ª principal fonte de energia utilizada no mundo e a que apresenta maior crescimento de consumo (mais que dobrou entre 1960 e o início do século XXI – Criação de milhares de quilômetros de gasodutos) _{Custo mais baixo na geração} de energia elétrica impulsionou.

Combustível fóssil encontrado em estruturas geológicas sedimentares, o gás natural está associado ao petróleo e, portanto, é esgotável.

Pode ser utilizado em residências (cozinha e aquecimento de água e calefação); na indústria (fornecimento de calor, geração de energia, matéria-prima nos setores químico, petroquímico, de fertilizantes e redutor siderúrgico); transportes (combustível de ônibus e automóveis) e em usinas termelétricas.

O gás natural é mais facilmente transportável (através de dutos) e sua extração é mais simples e barata. Além disso, apresenta uma queima bem mais “limpa”, ou seja, polui bem menos a atmosfera quando comparado ao petróleo e ao carvão.

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– Gás Natural

Gás Natural

Todavia, o gás natural não permite armazenamento por longos períodos

Assim como o petróleo e o carvão mineral, as principais reservas e a maior produção ocorrem no hemisfério norte. No entanto, este é mais bem distribuído pelos continentes.

Rússia e EUA respondem, sozinhos, por cerca de 40% da produção mundial. Só nos EUA há 550 mil km de gasodutos.

nos EUA há 550 mil km de gasodutos.

A Rússia é hoje muito dependente de seus recursos energéticos (Petróleo e gás) Mais da metade das exportações e 1/3 do PIB. É responsável pelo fornecimento de boa parte da demanda européia.

Por problemas técnicos e, principalmente, por razões políticas (movimentos separatistas – Chechênia e Daguestão –, relações pouco amistosas com ex-territórios – Ucrânia e Geórgia) a Rússia, por vezes interrompeu o abastecimento de gás aos países da Europa Oriental e Ocidental. A pior crise foi no inverno de 2008-2009. Atualmente uma nova crise assola a região – Conflito com a Ucrânia.

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– Gás Natural

Gás Natural

No Brasil, com a crise energética no fim da década de 1990 (racionamento e apagão), houve o incentivo no uso de termelétricas movidas a gás natural. Uma das principais iniciativas foi a criação de um gasoduto, concluído em 2000, ligando Santa Cruz de la Sierra – Bolívia aos estados do Sul e Sudeste brasileiros. O projeto previa o controle da Petrobras sobre boa parte das minas de gás bolivianas desde o início da década de 1990 (Petrobras chegou a responder por bolivianas desde o início da década de 1990 (Petrobras chegou a responder por cerca de 80% do PIB do país vizinho no início desse século).

Em 2006 _{Evo Morales venceu as eleições na Bolívia e nacionalizou os} empreendimentos da Petrobras (voltaram para a estatal Yacimientos Petrolíferos Fiscales bolivianos – YPFB). O Brasil foi obrigado a assimilar um forte reajuste do preço do gás boliviano, que nesta época era responsável por metade do consumo brasileiro.

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– Gás Natural

Gás Natural

A descoberta de grandes reservas de gás na bacia de Santos pode, em médio prazo, anular essa dependência.

O gás natural também é utilizado como combustível para veículos (GNV). A participação é pequena (custos para a instalação de equipamentos e restrita rede de participação é pequena (custos para a instalação de equipamentos e restrita rede de distribuidores).

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Energia Elétrica

As formas convencionais de se produzir eletricidade são: através da força da água (hidráulica), pelo vapor da queima de combustíveis fósseis (termelétricas) e pelo calor produzido pela fissão do urânio no núcleo do reator. Nesse contexto temos 3 usinas: Hidrelétrica, termelétricas e termonucleares/atômicas.

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Energia Elétrica

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Energia Primária e Elétrica no Brasil

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Energia Elétrica

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Energia –

– Hidrelétrica

Hidrelétrica

Produção de energia a partir da movimentação de um grande volume de água. É preciso que o rio percorra um terreno acidentado, com desníveis que permitam a construção de barragens.

Suprem 16% da energia elétrica no mundo (2008). Destaque para Noruega (98%), e Brasil (mais de 80%). Os maiores produtores são a China, Brasil, Canadá e EUA. As maiores usinas são Três Gargantas (China) e Itaipu (Brasil Canadá e EUA. As maiores usinas são Três Gargantas (China) e Itaipu (Brasil e Paraguai).

Prós: Fornece energia em grandes quantidades, com baixa emissão de poluentes, usando uma matéria-prima abundante e renovável, controle de enchentes à jusante, agricultura irrigada, áreas de turismo e lazer, dentre outros.

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Energia

Energia –

– Hidrelétrica

Hidrelétrica

Contras: Desmatamento e desapropriamento de grandes áreas para construção das represas, o que prejudica animais e plantas nativos, desloca comunidades (indígenas, agricultores, pequenas cidades e vilas), possíveis perdas de sítios arqueológicos, depende do ciclo hidrológico, além de alterar o microclima da região.

região.

Futuro: Novas gerações de turbinas que produzem energia a partir de quedas d’água menores, diminuindo o impacto ambiental. No Brasil, mais hidrelétricas no Norte e Nordeste.

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– Hidrelétrica

Hidrelétrica

Usina de 3 Gargantas – China 18 milhões de KWh em 2010.

Ainda assim a hidreletricidade supre apenas 5% das necessidades

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– Hidrelétrica

Hidrelétrica

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– Hidrelétrica

Hidrelétrica

No Brasil estão algumas das maiores hidrelétricas do mundo (Itaipu e Tucuruí) e estão sendo construídas outras como Belo Monte (PA) no rio Xingú (será a maior totalmente brasileira e a 3ª maior do mundo), e as de Santo Antônio e Jirau (RO), no rio Madeira.

De modo geral, as principais bacias dos estados do Nordeste (São Francisco) e do Sudeste (Paraná) têm seu potencial elétrico bastante aproveitado. Já as bacias do Tocantins e do Amazonas são ainda pouco exploradas.

bacias do Tocantins e do Amazonas são ainda pouco exploradas.

Na Amazônia, tanto as hidrelétricas em operação, quanto as planejadas tem gerado polêmica (beneficiar todo o país X impacto ambiental e social / custos na transmissão e distância dos grandes centros / beneficiamento apenas de projetos de mineração).

As usinas pertencem, em sua maioria, a empresas estatais. A partir de 1995 o setor foi aberto às empresas privadas. Apenas algumas estatais foram vendidas, a maior parte pelo preço mínimo.

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– Hidrelétrica

Hidrelétrica

Empresas privadas mostravam-se interessadas não no setor de geração e sim no setor de distribuição (retorno mais rápido dos investimentos) – hoje a maioria nas mãos de grandes empresas do setor privado.

Em 2001, quando o país retomava a capacidade de investimentos e a economia dava sinais de crescimento o país foi surpreendido pela escassez de energia: Estiagem, falta de investimentos do governo, falta de investimentos das empresas privadas de distribuição (não cumpriram suas metas) = apagões, empresas privadas de distribuição (não cumpriram suas metas) = apagões, racionamento = baixo consumo _{lucro menor para empresas privadas =} baixos investimentos.

Depois desse evento, alguns investimentos foram feitos, foi criado um sistema de integração de transmissão de energia, além de acordos com os países vizinhos.

Atualmente, dois órgãos governamentais controlam o setor de produção de

eletricidade no país: ANEEL (produção e distribuição) e ao Operador Nacional de Sistema - ONS (transmissão).

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Energia Nuclear

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Energia Nuclear

Geração de energia usando reatores nucleares.

Suprem 13,8% da energia elétrica no mundo (2008).

Em 2010, existiam 440 centrais nucleares no mundo, instaladas em 31 países. O Brasil tem a 6ª maior reserva mundial de urânio (após Mongólia, Estados Unidos, África do Sul, Canadá e Rússia), mas apenas 2 usinas nucleares Unidos, África do Sul, Canadá e Rússia), mas apenas 2 usinas nucleares instaladas.

Prós: Baixas emissões (após a instalação da usina); não depende de condições meteorológicas; importância geopolítica (domínio de tecnologia).

Contras: Risco de contaminação (vazamentos); destino do lixo atômico (armazenamento em concreto); mudança de temperatura da água do mar (afeta a fauna e flora marinhas); uso para fins militares (armas nucleares), elevados custos para a construção, impactos da mineração.

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Energia Nuclear

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Energia Nuclear

A fissão nuclear, ou seja, a divisão do átomo de metais pesados como o urânio e o tório foi realizada pela primeira vez em 1938 (fins militares). Mais tarde tal tecnologia evoluiu para fins pacíficos.

O urânio U-235, um dos metais radioativos usados na fissão, produz 80 mil O urânio U-235, um dos metais radioativos usados na fissão, produz 80 mil vezes mais energia que o carvão mineral.

Fissão nuclear é o processo em que se “bombardeia” o núcleo de um elemento radioativo, com um nêutron. Essa colisão resulta na criação de um isótopo do átomo, totalmente instável, que se quebra formando dois novos elementos e liberando grandes quantidades de energia.

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A fusão nuclear ocorre quando dois ou mais núcleos de um mesmo elemento se fundem e formam outro elemento, liberando energia. Um exemplo de fusão nuclear é o que acontece o no interior das estrelas, quando quatro núcleos de hidrogênio se fundem para formar um átomo de hélio. Esse processo libera uma quantidade de energia muito maior do que a liberada no processo de fissão nuclear.

Em 1952, foi criada a bomba H (bomba de hidrogênio), que tinha como reator nuclear a fusão do hidrogênio. Essa incrível arma de destruição gerou, em seu primeiro experimento, uma energia cerca de mil vezes maior do que a bomba A (bomba atômica) de fissão nuclear.

A principal diferença entre o reator de uma bomba atômica e o reator de uma usina nuclear, é que nessa a reação de fusão é controlada, e acontece sempre em quantidades suficientes para aquecer a água, que irá evaporar e girar as turbinas da usina. Na bomba atômica essa reação não é controlada.

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Energia Nuclear

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Energia Nuclear

Acreditava-se que a energia nuclear seria a energia do futuro e, em meados da década de 1960, várias usinas termonucleares já estavam funcionando ou em construção, especialmente na Europa e nos EUA.

No entanto, dois graves acidentes em usinas nucleares, o de Three Mile Island, No entanto, dois graves acidentes em usinas nucleares, o de Three Mile Island, Pensilvânia-EUA em 1979 e o de Chernobyl, na Ucrânia/Ex-URSS em 1986 colocaram em descrédito o uso dessa energia (efeitos da exposição prolongada à radioatividade: câncer e mutações genéticas por gerações).

Nos EUA, país responsável por quase 30% da geração mundial de energia elétrica em centrais nucleares, não se constroem novas usinas desde 1979.

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Energia Nuclear

Todavia, a ameaça do aquecimento global reascendeu a polêmica do uso da energia nuclear, que passou a contar com o apoio até mesmo de alguns ambientalistas.

Atualmente, muitos países desenvolvidos e em desenvolvimento investem na pesquisa e no aprimoramento da tecnologia nuclear. Os países mais dependentes são a França (eletricidade por esse tipo de energia supera 75%), dependentes são a França (eletricidade por esse tipo de energia supera 75%), Suécia, Bulgária, Bélgica, Lituânia e Eslováquia (mais de 50%). No Japão e na Coréia do Sul as centrais nucleares atendem cerca de 1/3 da demanda de energia elétrica.

Futuro: Até 2030, o uso de energia nuclear deve crescer (mesmo após o vazamento na usina de Fukushima no Japão devido ao tsunami). Normas de segurança devem ser revistas.

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No Brasil, a construção de usinas nucleares fez parte de um projeto desenvolvido nos anos de 1960 e 1970 entre os governos militares (consideravam a produção de armas).

No entanto, Angra I só foi inaugurada em 1982. Em seguida, houve uma parceria com a Alemanha e foram previstas a compra de mais 8 usinas. Apenas 2 foram adquiridas: Angra II, inaugurada em 2000 e Angra III, parada por décadas e ainda em construção (obras retornaram em 2009 – licenciamento décadas e ainda em construção (obras retornaram em 2009 – licenciamento ambiental).

Acidente em Goiânia – Césio 137 (aparelho radioterápico abandonado).

O projeto atômico brasileiro foi retomado recentemente e o governo planeja concluir Angra III e construir ao menos mais duas usinas no país (em princípio no Nordeste) – parcerias com a França (inclusive para a construção de um submarino).

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Energia Nuclear

Muitos questionam o uso da energia nuclear no Brasil (por o país possuir outras alternativas mais baratas e de menor custo).

Contudo, ainda em 2009, inaugurou-se uma usina de enriquecimento de urânio (ultracentrífuga), controlada pelas Indústrias Nucleares do Brasil (INB) no município de Resende-RJ.

É um importante passo para a autossuficiência nuclear do país. A previsão é de É um importante passo para a autossuficiência nuclear do país. A previsão é de que até 2016 o urânio enriquecido em Resende atenda 100% das necessidades brasileiras.

O domínio dessa tecnologia colocou o Brasil num seleto grupo de países: EUA, China, Rússia, França e Reino Unido (membros permanentes do CS da ONU), além de Alemanha, Holanda, Israel, Índia, Paquistão e Japão.

Fins pacíficos: Brasil permite a fiscalização da AIEA, órgão das Nações Unidas.

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– Termelétricas

Termelétricas

As turbinas são movimentadas pelo vapor d’água produzido por uma caldeira aquecida pela queima, principalmente, de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás).

Há outros tipos, como por exemplo, o bagaço da cana-de-açúcar (Brasil).

Vantagem: Possibilidade de ser construída próxima aos centros consumidores, Vantagem: Possibilidade de ser construída próxima aos centros consumidores, menor custo de instalação e transmissão.

Desvantagem: Muito poluente (libera gases que intensificam o efeito estufa), depende principalmente de combustíveis fósseis não-renováveis.