Fontes Renováveis e Energias
Alternativas
Técnico em Eletroeletrônica
Fontes Renováveis
Energia Hidroelétrica
Energia Geotérmica
Energia de biomassa
Energia eólica
Energia Solar
Energia hidroelétrica
Denomina-se energia hidráulica a energia da movimentação da água. O calor do sol e do interior da terra aquece a água dos mares fazendo-a evaporar e ela retorna em pontos mais elevados. Após alguns ciclos a água chega a áreas de maior altitude e a drenagem de retorno aos oceanos será feita por cursos d’água. Em situações onde a diferença de altitude no curso da água é grande em um curto espaço horizontal tem-se a possibilidade de utilizar esta diferença para gerar eletricidade.
Energia hidroelétrica
Energia hidroelétrica
Energia Maremotriz
Energia maremotriz é a energia que pode ser gerada utilizando-se as marés. Basicamente cria-se um reservatório e a diferença da altura da água entre este e o mar é utilizado para geração de eletricidade. Poucas grandes usinas foram construídas. Uma delas fica na França, com 240MW máximos e 57MW médios. A maior em operação fica na Coréia do Sul, com 254MW e 63MW médios.
Energia Geotérmica
O manto terrestre (parte da terra entre a crosta, que é a parte externa, e o núcleo) é composto de material em estado sólido mas que comporta-se como um fluido viscoso devido à sua movimentação geológica.
Usinas geotérmicas aproveitam esse calor para gerar eletricidade, seja por aproveitamento de fontes de águas quentes ou mesmo por bombeamento de água até regiões aquecidas para que se faça o aproveitamento. Tipicamente faz-se o uso de turbinas a vapor que utilizam a expansão do vapor para gerar eletricidade.
Energia Geotérmica
Vapor Seco
O vapor produzido no subsolo é
captado e sua expansão gira uma
turbina que gera eletricidade.
Energia Geotérmica
Vapor Rápido
Em alguns lugares a água aquecida a altas temperaturas (180ºC ou mais) no subsolo que é mantida em estado líquido devido a altas pressões. Neste caso a água é levada à superfície onde ela entra em um local onde pode se expandir e esta expansão gira a turbina que gera eletricidade
Energia Geotérmica
Com trocador de calor
São usinas mais modernas que utilizam fontes de água menos quentes que as anteriores (abaixo de 180ºC). Neste caso a água aquecida é bombeada até uma estação onde esta trocará calor com um líquido secundário, este líquido secundário então evapora e esta expansão gira a turbina e gera eletricidade.
Energia Geotérmica
Energia Geotérmica
Energia de Biomassa
Bioenergia é a energia armazenada pelos seres vivos. Os seres produtores utilizam a luz do sol para reagir o CO2 com H2O e criar sua fonte de energia. Parte desta energia vira componentes estruturais, como madeira, por exemplo. A queima de madeira é a forma mais antiga do uso de energia, conforme dito anteriormente com o fogo. Atualmente há várias formas de utilizar a biomassa para produzir energia ou mesmo eletricidade.
Energia de Biomassa
Madeira (carvão vegetal)
Biocombustíveis (etanol, biodiesel) Biogás
Produção de celulose (subproduto) Produção de etanol (subproduto)
Energia de Biomassa
Biocombustíveis
• Biodiesel
• Etanol
• Hidrogênio
Combustíveis que provem de matéria-prima renovável para a natureza.
Biodiesel
• É um combustível diesel de queima limpa derivado de fontes naturais e renováveis como os vegetais.
• Obtido de girassol, amendoim, mamona, sementes de algodão e de colza.
• Alternativa para os combustíveis tradicionais, como o gasóleo. • Redução da Poluição atmosférica: Reduz 78% das emissões de
dióxido de carbono (gás responsável pelo efeito estufa) e 98% de enxofre na atmosfera.
• Promove o desenvolvimento da agricultura nas zonas rurais mais desfavorecidas.
• Pode utilizar-se em motores diesel, em mistura com o gasóleo ou puro.
Biodiesel
• Capacidade de produção limitada pois depende das áreas agrícolas disponíveis e portanto só poderá substituir, parcialmente, o gasóleo.
• O preço do biodiesel é ainda elevado, mas as novas tecnologias permitirão reduzir os custos da sua produção.
• Muitos obstáculos falta de regulamentação e preços atuais do diesel derivado do petróleo.
• No começo do próximo século teremos condições de condições de gerar biodiesel correspondente a 8% de todo o diesel consumido.
• Atualmente já existem veículos que utilizam o biodiesel.
Etanol
• É um tipo de álcool criado a partir de matérias-primas de biomassa, como milho, açúcar e até mesmo materiais celulósicos, tais como lascas de madeira.
• Este álcool pode ser usado como combustível limpo.
• O Brasil usa a cana de açúcar na produção do combustível etanol - em países de clima temperado (como o EUA), utiliza-se o milho.
• O Brasil é o segundo maior produtor de etanol do mundo e o maior exportador mundial.
Etanol
Hidrogênio
• A obtenção de energia a partir do elemento químico é baseada no conceito de células de combustível, em que a energia
química é transformada em energia elétrica e térmica. • A célula combustível converte os elementos químicos
hidrogênio e oxigênio em água (resíduo) e gera eletricidade enquanto faz isso.
• Os veículos contam com 3 alternativas para gerar eletricidade a partir do hidrogênio:
- combustíveis fósseis (gasolina e gás natural); - provenientes da biomassa (etanol e metanol);
Hidrogênio
Um carro com célula a combustível e abastecido com
hidrogênio praticamente não vaza óleo, não emite ruído e poluentes, além de ser entre duas e três vezes mais eficiente que um carro com motor a combustão.
Prós: Não polui. O resíduo descartado pelo escapamento é apenas água
Contras: O armazenamento. É um gás muito leve e precisa ser comprimido a pressões elevadas, o que consome
energia. Outra preocupação é com a geração de hidrogênio, a tecnologia dos veículos e a rede de distribuição, ambas muito caras.
Biogás - Definição
• Fonte de energia renovável
• Dióxido de carbono e gás metano
• Pode ser obtido de forma natural ou artificial
Vantagens e Desvantagens
• Substituição do GLP e do Gás natural;
• Pode ser utilizado para geração de energia elétrica, térmica ou mecânica
• Queima mais limpa;
• Investimentos muito elevados;
Biogás no Brasil
• Produção em aterros sanitários, estações de tratamento de água e na agroindústria.
• Tem sua utilização na geração de energia elétrica, combustíveis para automóveis e para residências. • Desperdício de cerca de 1 milhão de m³ por dia.
O que é Biomassa?
• Quantidade de matéria orgânica
• A biomassa é capaz de gerar gases que são transformados em energia
Disponibilidade de recursos e consumo de
Biomassa
• Resíduos Florestais (SP e PR) • Resíduos do setor sucroalcooleiro(SP e AL) • Óleo de Palma(Dendê)(PA e BA) • Cascas de arroz(RS e MT) • Castanha de Caju(CE e PI) • Casca do cocô-da-baia (PAe BA)
Vantagens como fonte energética
• Renovável
• Efeito estufa e do aquecimento global • Redução de resíduos
Energia Eólica
O vento é um recurso natural abundante, gratuito e limpo. Observe que o vento é formado a partir da diferença de temperatura em locais diferentes. A diferença de temperatura é causada pelo aquecimento de forma desigual.
Normalmente locais próximos a grandes volumes de água, tais como oceanos, mares, grandes lagos ou grandes rios têm vento abundante ao longo de todo o ano. Também em muitas regiões do planeta locais em altitudes mais elevadas. Estes ventos são localizados, afetam apenas algumas dezenas de quilômetros.
Energia de Eólica
Energia Solar
O sol é a principal fonte de energia renovável do nosso planeta. Observe que o calor do sol é o principal responsável pelos ventos no planeta terra. Também é a fonte de energia para as plantas que são utilizadas na biomassa e pela evaporação da água que vai posteriormente retornar à terra e assim abastecer os rios a serem utilizados na energia hidroelétrica.
De forma mais direta há duas formas mais difundidas de uso da energia solar, a termosolar concentrada e a fotovoltaica.
Energia Termossolar Concentrada
A energia solar térmica concentrada é basicamente um sistema de refletores que concentra a luz solar em um fluido que troca o calor com um outro sistema que gera vapor que por sua vez gera eletricidade.
Energia Termossolar Concentrada
Energia Solar Fotovoltaica
Alguns materiais têm uma característica que é a capacidade de produzir uma corrente elétrica quando expostos à luz. Neste caso, devido ao efeito fotoelétrico ou fotovoltaico, a luz absorvida causa a excitação dos elétrons a um nível maior de energia. Com o uso de semicondutores, os elétrons são excitados para a banda de condução e se tornam livres. A presença de uma junção P-N força os elétrons a seguirem o caminho que gera a diferença de potencial permitindo assim o uso como energia elétrica.
Energias renováveis exceto
hidroelétrica
●
