Usinas de geração de energia elétrica
5 – Meios alternativos de geração de energia elétrica
Usina eólica
A energia eólica é a principal aposta dos governos para a produção de energia limpa, renovável e eficiente.
Estima-se que o aproveitamento de apenas 10% dos ventos em todo o planeta seria o suficiente para gerar energia elétrica para toda a população mundial.
A produção de energia elétrica por meio da energia eólica começa pelos grandes cata-ventos. Nesse processo, as moléculas do ar atingem as pás dessas construções, que giram.
De tal modo, a energia cinética das moléculas do ar se transforma em energia cinética das pás em movimento; por fim, a turbina, acoplada ao eixo do cata-vento, transforma a energia cinética do seu movimento em energia elétrica.
Usina eólica
O diâmetro da turbina é diretamente
proporcional à potência gerada por ela, ou seja, quanto maior o tamanho do motor, maior a potência gerada pela turbina, como mostra a tabela ao lado.
Vantagens de uma usina eólica
A energia eólica não necessita de grandes
investimentos, portanto é uma energia extremamente viável economicamente.
Além disso, não afeta o ambiente, não emite gases para a atmosfera e é inesgotável.
Os parques eólicos permitem a utilização do terreno para outras atividades, como agricultura e pecuária.
Vantagens de uma usina eólica
Viável economicamente
Energia limpa
Fonte de energia inesgotável O terreno pode
ser utilizado em outras atividades
Desvantagens de uma usina eólica
A produção de energia eólica depende da incidência e da força dos ventos. Para que a turbina opere em potência máxima, a velocidade dos ventos deve ser de 54 km/h.
O Brasil é um país privilegiado pela incidência desse fenômeno natural, principalmente no seu vasto litoral, porém nem todos os países possuem essa oferta.
Além disso, os cata-ventos causam poluição visual e poluição sonora, pois são grandes e barulhentos, e a migração dos pássaros de uma região para a outra pode ser atrapalhada por eles.
Desvantagens de uma usina eólica
Depende da incidência e da força dos ventos
Poluição visual
Poluição sonora Afeta a migração
dos pássaros
A usina eólica no Brasil e no mundo
A primeira turbina eólica brasileira foi instalada em Fernando de Noronha, em 1992.
Em 2003, a produção dessa energia era de 22 MW e, em 2013, aumentou para 4.400 MW.
O potencial da produção nacional é de 140 GW e ainda há espaço para o seu crescimento. Cerca de 3/4 da geração de energia elétrica brasileira é hidrelétrica e depende das chuvas. Por isso, no período em que a incidência pluviométrica é menor e a de ventos é maior (entre os meses de junho a dezembro), a usina eólica serve de complemento à usina hidrelétrica.
O mapa ao lado mostra o potencial de produção de
energia por meio dos ventos, no qual destaca-se a Região Nordeste.
A usina eólica no Brasil e no mundo
O gráfico abaixo mostra a projeção da evolução da potência instalada no Brasil:
A usina eólica no Brasil e no mundo
A energia eólica tornou-se uma fonte importante de geração de energia em todo o mundo, com capacidade global atingindo mais de 600 GW em 2018. A construção da nova energia eólica varia de ano para ano e por região; A Europa, por exemplo, viu uma redução de 32% na capacidade eólica em 2018 em comparação com 2017.
Usina geotérmica
As camadas mais internas da Terra possuem temperatura mais elevada que na superfície.
Um tubo é cavado no solo e a água é levada por meio dele para as camadas mais internas, nas quais é então aquecida, até se transformar em vapor. Um segundo tubo transporta o vapor produzido até a superfície, que faz uma turbina girar, produzindo energia elétrica.
Vantagens de uma usina geotérmica
A produção de energia elétrica por meio da conversão de energia geotérmica é renovável e não polui.
A energia produzida não depende das condições climáticas, tais como chuva, nível dos rios, ventos e incidência solar.
A área para a instalação da usina é pequena e estimula o comércio regional.
O custo de operação é baixo, podendo gerar eletricidade para as pequenas comunidades.
Em zonas onde não há um amplo acesso à rede elétrica, as usinas geotérmicas podem atender as necessidades da população rapidamente, principalmente em zonas apropriadas para a sua instalação.
Vantagens de uma usina geotérmica
Energia renovável
Não agride o solo
A produção não depende de
condições climáticas A área a ser
utilizada é pequena Custo de operação
baixo
Desvantagens de uma usina geotérmica
A implantação de uma usina geotérmica é cara e pouco rentável e, além disso, pode causar prejuízos ao meio
ambiente, como o aumento da temperatura e a emissão de ácido sulfúrico.
Apesar de não desgastar o solo, as centrais geotérmicas podem desgastar as áreas internas da crosta, podendo provocar eventuais abalos na superfície. Por isso, em alguns casos, é necessária a injeção de água ou outro componente para preencher as composições endógenas.
Geralmente, as usinas geotérmicas geram muito barulho, fato que, somado ao elevado aquecimento local, inviabiliza a instalação de casas e comunidades em seus arredores.
Os fluidos térmicos podem liberar composições minerais que, se não retidas corretamente, podem afetar cursos d'água em áreas próximas às usinas.
Desvantagens de uma usina geotérmica
A implantação da usina é cara e
pouco rentável
Eventual afundamento do
terreno
Emissão de ácido sulfúrico
Pode causar prejuízos ao meio ambiente Aumento da
temperatura local
Poluição
sonora
A usina geotérmica no Brasil e no mundo
No Brasil, a energia geotérmica é utilizada em algumas
localidades onde o aquecimento da água pode ser aproveitado, quase sempre em áreas de lazer, pois não há necessidade de aquecimento da água residencial em razão do clima. Duas cidades que utilizam suas fontes térmicas para o turismo são Poços de Caldas (MG) e Caldas Novas (GO).
Os três países com maior produção de energia geotérmica no mundo são: os Estados Unidos, as Filipinas e a Indonésia.
Além deles, outros países têm optado pela produção de energia geotérmica, tais quais a China, Japão, Chile, México, França, Alemanha, Suíça, Hungria, Islândia.
Atualmente, cerca de 25 países do planeta utilizam a energia geotérmica, sendo o Brasil um país que não apresenta grande potencial de energia geotérmica, uma vez que ela é explorada, em maior parte, nos locais do planeta onde surgem as áreas de transição entre as placas tectônicas.
Energia maremotriz
A Terra exerce uma força de atração gravitacional sobre a Lua. Pela terceira lei de Newton, a Lua também exerce uma força de atração gravitacional sobre a Terra. Essa força é capaz de elevar as massas de água no planeta, fenômeno conhecido como maré.
Uma barragem retém a água quando a maré está alta;
quando ela está baixa, a energia potencial gravitacional adquirida pela água acumulada é utilizada para girar uma turbina, como ocorre em uma usina hidrelétrica.
A energia das marés também pode ser aproveitada de outra forma: grandes hélices semelhantes às da usina eólica se movem quando a água as atinge. A quantidade de energia produzida é diretamente proporcional à densidade do fluido, portanto as pás das hélices movimentadas pela água são mais eficientes que as hélices movimentadas pelo ar.
Energia maremotriz
O movimento das ondas também é usado para produzir energia elétrica. É uma nova tecnologia, que transforma a energia de uma onda do mar em energia elétrica.
Esse sistema, porém, causa problemas ambientais, pois as hélices podem matar alguns animais marinhos, e a corrosão das suas peças aumenta o custo de manutenção.
Biomassa: a energia do futuro
Você sabe o que o termo biomassa significa?
Biomassa é todo recurso renovável que provém de origem vegetal ou animal e que pode ser usado na produção de energia. A energia solar é convertida em energia química na fotossíntese.
A biomassa pode ser queimada diretamente nos fornos e caldeiras e já tem sido utilizada na produção de energia elétrica para pequenas localidades e demandas. No futuro, a biomassa pode substituir os combustíveis fósseis (petróleo e derivados), que são recursos não renováveis.
O Brasil é um país privilegiado, pois recebe radiação solar durante todo o ano (essencial para a produção da biomassa), além da grande quantidade de terras agrícolas.
As fezes dos porcos e a geração de energia
As fezes dos porcos nas fazendas geram inúmeros problemas: mau cheiro, atraem moscas que podem transmitir doenças para outros animais e os seres humanos, além de gerarem metano e dióxido de carbono (gases tóxicos).
No entanto, o uso das fezes para a produção de energia elétrica tem sido estimulado. Para isso, utiliza-se o biodigestor, um tanque de
armazenamento. Pela ação de bactérias, a matéria orgânica armazenada é decomposta e transformada em gás.
O uso do biogás na produção de energia tem acarretado uma economia nos gastos de eletricidade de algumas fazendas de até 80%.
