ENERGIA ALTERNATIVA


A questão energética interfere em todos os conjuntos das atividades econômicas e sociais do país.
Nas várias atividades de produção ou na distribuição de consumo de bens e serviços é necessário a utilização cada vez maior de energia como resultado de um crescente desenvolvimento material.
A energia é imprescindivel à sobrevivência diária, pois proporciona “serviços essenciais” à vida humana – calor para aquecimento, para cozinhar e para atividades manufatureira, ou força para o transporte e para o trabalho mecânico.
Os sustentadores do desenvolvimento de uma nação é que deveriam avaliar a disponibilidade de energia, o seu acesso à população e principalmente o nível de sustentabilidade da geração de energia. As fontes energéticas que são representada por combustíveis e pelo fornecimento de insumos energéticos são diversas e mal distribuídas pelo território nacional.
O papel do Estado deveria ser de promover parcerias na realização de pesquisas visando o desenvolvimento e a difusão de tecnologia ambientalmente saudáveis. Atuando no estímulo do uso de fontes de energias limpas e renováveis com racionalização do uso.
O preço de mercado de insumo energético convencional não reflete efeitos sobre o meio ambiente e nem sobre a qualidade da atmosfera (efeito estufa, chuva ácida, etc.). Ao país é fundamental que haja correção nas distorções, proporcionando instrumentos para inibir forma de consumo indesejável, como por exemplo, a taxação seletiva e progressiva.
A tecnologia e os níveis de preços dos combustíveis fósseis aumentam à medida em que o produto fica escasso e a tendência é subir mais ainda até que possam existir outras formas de energia de fluxo contínuo tornando essa substituição totalmente vantajosa.
Atualmente a energia necessária a esses serviços provém de combustíveis – gás natural, petróleo, carvão, turfa e energia nuclear convencional , que são as fontes de energia não-renováveis. Existem outras fontes de energia primárias, tais como: energia solar, eólica, das marés e das ondas ou hidráulica, madeiras, vegetais, esterco, quedas d’água, fontes geoterminais, além da força muscular humana e animal. Essas são as fontes de energia renováveis.
Os sistemas de energia alternativa ainda se encontram num estágio de desenvolvimento relativamente primitivo. Mas já oferecem ao mundo fontes de energia primária potencialmente enormes, sempre sustentáveis e, de alguma forma, sempre à disposição. A energia solar é comum em muitas partes da Austrália, Grécia e Oriente médio. A energia eólica é bastante utilizada na Califórnia e na Escandinávia.
Desperdiça-se grande quantidade de energia devido a ineficiência de planejamento e ao funcionamento dos equipamentos usados para converter a energia aos serviços necessários.

ENERGIA SOLAR

A energia solar, por exemplo, é o aquecimento doméstico da água através do sol, utilizando boilers elétricos, aquecedores e coletores solares. Já tem a sua potencial importância nos padrões de consumo de energia. Além do valor econômico, ainda há o crescimento de uma consciência ecológica, que é a crescente disposição do uso de formas limpas, ainda que esse uso alternativo de energia não esteja assumido em escala econômica, requer baixo custo de investimento, é de alta tecnologia e padrão internacional de qualidade.
A utilização da energia solar fotovoltaica compreende a conversão da luz solar que é captada por células de silício sensíveis à luminosidade em eletricidade, sendo armazenado em baterias para ser utilizada em iluminação, eletro-eletrônicos, equipamentos e etc., em corrente continua ou alternada.
O módulo solar é um componente que promove a conversão da energia luminosa do sol, para energia elétrica em corrente contínua. O controlador de carga é um dispositivo que gerencia a energia elétrica produzida pelo módulo fotovoltaico, impedindo a sobrecarga e sobredescarga da bateria, aumentando a sua vida útil. A bateria é o componente que armazena e estabiliza a energia gerada pelo módulo fotovoltaico, permitindo o uso da energia em dias nublados ou à noite. O inversor de carga é o equipamento eletrônico responsável em transformar a eletricidade de corrente continua armazenada nas baterias para corrente alternada (110/220v) , quando necessário.

OS VEGETAIS

Existe um número crescente de pessoas que tem se interessado no setor monetário da economia pressionando o uso da base de biomassa para fazerem aumentar a demanda de combustíveis comercias, desde lenha e carvão vegetal até querosene, propano líquido, gás e eletricidade.
A coleta de lenha vem sendo cada vez mais desenvolvida em muitos países que ainda dependem predominantemente da biomassa para cozinhar, aquecer suas casas e até para a iluminação, e, quando a lenha é escassa, as pessoas a economizam queimando outros combustíveis como: esterco de vaca, talos e cascas de vegetais e ervas daninhas.
O carvão vegetal é um combustível mais adequado e mais limpo que a lenha, pois sua fumaça causa menos irritação aos olhos e distúrbios respiratórios do que a fumaça da lenha. Porém obter o carvão vegetal desperdiça uma grande quantidade de madeira.
Quando falamos em madeira como fonte de energia alternativa, costumamos pensar em árvores que crescem naturalmente e são aproveitadas para o consumo doméstico. Porém este material , a madeira, está se tornando uma importante matéria-prima, plantada especialmente para executar processos avançados de conversão em energia. Está sendo usado em países industrializados e aqueles em desenvolvimento, visando a produção de calor, eletricidade e a produção de outros combustíveis gasosos e líquidos.

ENERGIA HIDRÁULICA

A energia hidráulica, que entre as fontes renováveis de energia, vem logo após a madeira e expande-se cada vez mais. Seu potencial remanescente é enorme.
Com moderna tecnologia é permitido a qualquer pessoa, mesmo sem conhecimentos técnicos, executar a construção de sua própria usina hidráulica com pequenas obras. É necessário um rotor tipo tambor, formado por pás curvas, fixadas a dois discos laterais. O eixo na posição horizontal, deverá ser apoiado ao rolamento da turbina. O controle de vazão é feito por um perfil hidráulico que é movimentado manualmente , ou automaticamente por um regulador de velocidade. As dimensões da caixa de adaptação de água e a base de apoio da turbina hidráulica deverão ser padronizadas em função do modelo do equipamento. A tubulação de adução poderá ser em PVC, encaixando-se diretamente à turbina que deverá ser assentada sobre uma base de concreto inclinada à tubulação de adução.
Assim é feita a instalação de uma turbina hidráulica que fornecerá energia alternativa de acordo com as marés.

ENERGIA EÓLICA

A energia eólica é uma fonte de energia de baixo custo, sem ruído, sem poluição e com retorno garantido onde são utilizadas turbinas movidas a vento para gerar energia elétrica para as redes.
É uma opção ecologicamente correta e ideal para locais não servidos pela rede comercial e pode ser captada de maneira muito simples na praia, no campo, no mar , ou na montanha, através de produtos que transformam a energia renovável dos ventos em eletricidade. Serve principalmente para bombear água, mas nos últimos tempos seu uso vem crescendo com rapidez.
São utilizados os cataventos que são também conhecidos como moínhos de vento. Os cataventos são máquinas que transformam a energia gerada pela ação da força dos ventos sobre pás oblíquas unidas a um eixo comum, em energia aproveitável. Esse eixo giratório também poderá ser conectado a diferentes tipos de maquinarias, tais como: moedor de grãos, bombas de água ou gerador de eletricidade.
Quando ocorre menor quantidade de vento usa-se um cavalo-mecânico que é um conjunto de contra-pesos que melhora o desempenho dos cataventos, aumentando o curso do pistão, aumentando o volume de água bombeada e também retirando a água de maiores profundidades.
Os custos da energia elétrica gerada pelo vento a cada ano tem diminuído e há estatísticas na Califórnia que num prazo de mais ou menos dez aniso essa fonte de energia elétrica se tornará competitiva em relação às outras fontes de energia.

O Brasil dispõe de hidroeletricidade em grande escala e conta com a capacidade de produção e uso tecnológico do álcool, que são energias renováveis, não contribuindo , por essa ótica, para o aumento do efeito estufa. O Brasil apresenta baixo índice de emissões de carbono por energia gerada em seu sistema de oferta energética.
A conservação de energia é um importante componente da política econômica. Buscar a sustentabilidade por meio de uma sociedade mais eficiente tem sido a tônica das ações voltadas ao combate ao desperdício. Nesse sentido, há preocupação com a promoção e a racionalização da produção e do consumo de energia elétrica, com a eliminação de desperdícios e redução de custos e investimentos.
Entretanto , o Brasil já deveria estar atento à possibilidade de escassez energética no mercado, pois tem alto potencial de se evoluir na distribuição de energias alternativas.
Portanto somos vítimas da má distribuição de energia e consequentemente da ineficiência econômica do nosso país.

Energia Eólica

Energia Eólica

1. Definição
Pelo próprio nome, energia eólica é aquela produzida pela transformação da energia cinética dos ventos em energia elétrica. O vento constitui uma imensa fonte de energia natural.
Existem, atualmente, mais de 20.000 turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo, com uma capacidade instalada de 5.500 MW. De acordo com a Agência Internacional de Energia, a capacidade mundial de turbinas eólicas instaladas alcançará 10.000 MW até este ano (2000). Na Europa, espera-se gerar 10% de toda eletricidade a partir do vento, até o ano 2030.


2. Sobre os ventos
O vento é o ar em movimento devido ao aquecimento desigual da superfície terrestre pelo sol. A Terra e seu envelope de ar, a atmosfera, recebe mais calor solar próximo ao Equador do que nas regiões polares. Mesmo assim, as regiões equatoriais não ficam mais quentes a cada ano, nem as polares ficam mais frias. É o movimento do ar ao redor da Terra que ameniza a temperatura extrema e produz ventos na superfície tão úteis para a geração de energia.
Como todos os gases, o ar se expande ou aumenta de volume quando aquecido, e contrai e diminui de volume quando resfriado. Na atmosfera, o ar quente é mais leve e menos denso do que o ar frio e se eleva a altas atitudes quando fortemente aquecido pelo Sol. O ar aquecido próximo ao Equador fluirá para cima, e então, na direção dos pólos onde o ar próximo a superfície é mais frio. As regiões terrestres próximas aos pólos, agora, têm mais ar, pressionando-as, e o ar da superfície mais fria tende a desligar dessas áreas e movimentam-se na direção do Equador. Como conclusão, vemos que o vento se desloca da região de maior pressão para a região de menor pressão.

Depois de entender a circulação das massas de ar no planeta em geral, temos um caso não tão grande, mas de mesmo mecanismo, que são as brisas do mar. A força motora primária da brisa do mar é o resultado da diferença de temperatura entre a terra e o mar. Quando essa diferença é grande e diurna, podem ser esperadas brisas marinhas relativamente fortes durante as horas da tarde e no começo da noite. As brisas marinhas mais intensas são encontradas naquelas regiões subtropicais secas, ao longo da costa oeste de continentes onde haja um oceano frio. É precisamente nessas regiões que o vento predominante é geralmente fraco e a brisa marinha local é na verdade quase a única fonte de energia eólica por grande parte do ano.
A topografia, ou características físicas do solo, podem influenciar fortemente as características do vento. As montanhas impedem a passagem uniforme dos ventos, o ar canalizado ao redor ou através das aberturas freqüentemente aumenta os ventos fortes locais, ideais para geradores de energia eólica.
3. Conversão da energia eólica
Um aerogerador consiste num gerador elétrico movido por uma hélice, que por sua vez é movida pela força do vento. A hélice pode ser vista como um motor cujo único combustível é o vento.
A quantidade de energia disponível no vento varia de acordo com as estações e as horas do dia. A topografia e a rugosidade do solo também tem grande influência na distribuição de freqüência de velocidade do vento em um único local. Além disso, a quantidade de energia eólica extraível numa região depende das características do desempenho, altura de operação e espaçamento horizontal dos sistemas de conversão de energia eólica instalados.
A quantidade de eletricidade que pode ser gerada pelo vento depende de quatro fatores:
• Da quantidade de vento que passa pela hélice
• Do diâmetro da hélice
• Da dimensão do gerador
• Do rendimento de todo o sistema
As turbinas são, em princípio, instrumentos razoavelmente simples. O gerador é ligado através de um conjunto acionador a um rotor constituído de um cubo e duas ou três pás. O vento aciona o rotor que faz girar o gerador e produzir eletricidade.

4. Tipos de turbinas eólicas
Turbinas eólicas de eixo horizontal: pode ser de uma, duas, três ou quatro pás ou multipás. A de uma pá requer um contrapeso para eliminar a vibração. As de duas pás são mais usadas por serem fortes, simples e mais baratas do que as de três pás. As de três pás, no entanto, distribui as tensões melhor quando a máquina gira durante as mudanças de direção do vento. As multipás não são muito usadas, pois são menos eficientes.
Turbinas eólicas do eixo vertical: não são muito usadas, pois o aproveitamento do vento é menor. As mais comuns são três: Savonius, Darrieus e Molinete.

5. Outras utilizações da força eólica
A) Moenda de milho.
Como a maioria dos moinhos europeus possui pás verticais, elas giram à medida que parte do movimento horizontal do vento é transformada em movimento de rotação das pás. Este movimento é transferido por engrenagens e polias para uma pedra de moenda, que tritura os grãos. Para aproveitar ao máximo a energia do vento, a cobertura do moinho gira automaticamente para ficar de frente para o vento toda vez que ele muda de direção.
B) Barcos à vela.
A maioria dos barcos à vela modernos, têm velas triangulares que podem ser manobradas para captar o máximo da energia do vento. Os barcos egípcios, de cerca de 1.300 a.C., usavam velas quadradas que só podiam aproveitar com eficácia a energia do vento quando este vinha por trás. Por volta de 200 a.C., os navios do mediterrâneo usavam velas que podiam ser manobradas, aproveitando a energia do vento mesmo quando ele não soprava por trás delas.

6. História do uso da energia eólica pelo homem
Uma das primeiras formas de energia conhecida, o vento já era empregado para mover barcos à vela de pano em 3.500 a.C.. Em terra, os primeiros moinhos de vento talvez tenham aparecidos na Pérsia por volta de 700 d.C.. As pás giravam horizontalmente e eram conectadas diretamente a pedras de moenda que triturava grãos.
Durante o fim da Idade Média e o início da Idade Contemporânea, a energia eólica foi bastante usada pelos navegadores e também pelos holandeses para drenar regiões alagadas.
Mas é na segunda metade do século XX que a energia eólica teve um aproveitamento e desenvolvimento mais profundo, no sentido de produzir energia elétrica. Considerada fonte alternativa de energia, ganha destaque pela não agressão ao meio ambiente, causando um aumento pelo interesse nessa fonte de energia (lembrando também que essa procura também é impulsionada pela alta no preço do barril do petróleo). O que atrapalha sua proliferação é o elevado custo para a sua instalação, mas sua fonte é inesgotável.

Como exemplo de aerogeradores construídos, temos:
• (1890-1910) - Dinamarca- 23 m de diâmetro - 3 pás - 200 kW
• (1931) - Rússia - 30 m de diâmetro - 3 pás - 100 kW
• (1941) - EUA- 54 m de diâmetro - 2 pás- 1250 kW
• (1959) - Alemanha - 34 m de diâmetro - 2 pás - 100 kW
• (1978) - EUA (NASA) - 50 m de diâmetro - 2 pás - 200 kW
• (década 80/90) - Brasil (Recife-Ne) -C.Br.Em.Eólica - potencial de 6 000 MW - instalados apenas 21,7 MW (fonte: Ver. Galileu-Ag/2000)

Existem atualmente mais de 20.000 turbinas eólicas em operação no mundo, produzindo mais de 2 bilhões de kWh anualmente.

PRÓ: poluição zero. Pode ser complementar às redes tradicionais.
CONTRA: instável, está sujeita a variações do vento e a calmarias. Os equipamentos são caros e barulhentos

Os Planetas

Planetas são corpos celestes que não tem luz própria, ou seja, dependem da energia irradiada de outros corpos, como as estrelas. O nosso sol é uma grande estrela que mantém todos os planetas, de Mercúrio a Plutão, além de possibilitar a vida terrestre. Os planetas que mais temos informações são os que compõem oficialmente o nosso sistema solar. Já foram detectados outros planetas, inclusive fora do nosso sistema, mas esses ainda estão sob pesquisa. Saiba mais sobre os planetas que fazem parte do nosso sistema solar.

Mercúrio: A maioria das pessoas, e mesmo astrônomos, passaram a vida toda sem ver mercúrio. Isso não porque o planeta seja particularmente opaco, mas porque, na condição de planeta mais próximo do Sol, nunca se distancia da sua luz ofuscante. Mercúrio é afetado pela proximidade do sol, orbitando em velocidade surpreendente. A superfície do planeta é árida, enrugada, repleta de crateras e bastante parecido com a Lua.

Vênus: O planeta é o irmão da Terra, já que tem quase o mesmo tamanho. Vênus é o mais quente dos planetas, apesar de não ser o mais próximo do Sol. Um efeito estufa poderoso afeta o planeta, fazendo com que o calor que o Sol irradia para Vênus permaneça em sua superfície e não volte para o espaço. As fotografias eu foram tiradas da sua superfície são fascinantes. É uma visão do inferno bíblico.

Terra: É a nossa casa. E muito mais do que isso. A Terra é o planeta mais especial de todo o sistema. Além de estar em intensa atividade e mudança física, tem vida e seus componentes básicos. A água, a atmosfera (protegendo das radiações), o clima, tudo contribui para a vida. Além disso, não podemos esquecer de seu satélite, a Lua, outro fator importante para a vida no planeta.

Marte: Por muitos anos, os astrônomos observaram Marte com a visão de que lá encontraríamos vida inteligente. Foi uma expectativa tão grande que muitas pessoas até hoje confundem extraterrestres com marcianos. Enfim, o planeta tem dias com a duração muito semelhante à nossa (apenas 41 minutos mais longo) e dois satélites: Fobos e Deimos.

Júpiter: O maior dos planetas, aliás, maior do que todos os outros juntos! A Terra caberia facilmente 1.300 vezes em seu espaço! Um gigante formado quase que exclusivamente de Hélio e Hidrogênio. Uma de suas características mais marcantes é a grande mancha vermelha, que na verdade é uma gigantesca tempestade de três vezes o tamanho da Terra. Vale a pena lembrar também que o planeta tem 16 luas, entre elas Europa, um mundo congelado que pode Ter um imenso oceano.

Saturno: Sem dúvida o mais belo dos planetas. Saturno sempre foi lembrado pelos seus anéis, que são a sua característica mais marcante. Os anéis são fileiras de minúsculas partículas que circulam em volta do planeta. Engana-se quem pensa que Saturno é o único planeta que tem anéis. Júpiter, Urano e Netuno também tem as camadas de poeira ao redor, porém nenhum com tanta espessura e brilho quanto os de Saturno. Provavelmente eles são resultado de colisões entre satélites. E isso não é o que falta para Saturno. Já foram confirmados 21 satélites e podem existir mais.

Urano: O planeta foi o primeiro a ser descoberto. Em 1781, Herschel avistou Urano, um belo planeta que tem seu eixo inclinado em 98º, o que significa que o planeta segue em sua órbita de lado. Possui 5 satélites, entre eles Miranda, Umbriel e Ariel.

Netuno: O planeta foi descoberto graças a matemática. Ingleses descobriram que Urano estava sendo puxado por alguma força desconhecida. Foram ver e lá encontraram Netuno, esse planeta irmão de Urano, com apenas 3% a menos de tamanho do que o esse. Uma curiosidade sobre Netuno é que uma de suas luas, Tritão, é o objeto mais frio do Sistema Solar. Sua temperatura é de –235ºC, o chamado de zero absoluto.

Plutão: O pequeno planeta é tão diferente dos outros que há poucos anos, astrônomos pensaram em desclassificá-lo, ou seja, não chamar mais Plutão de planeta. Plutão é o menor planeta do sistema solar, tem uma lua (Caronte) com a metade do seu tamanho e distância mínima, tem uma órbita muito inclinada em relação às dos outros planetas, chegando a entrar dentro da órbita de Netuno em algumas épocas.

Os gases do Efeito estufa

EFEITO ESTUFA

A atmosfera e as radiações solares

A atmosfera é uma camada de gases que forma uma região de contato entre a superfície terrestre e o espaço "sem matéria" do universo. A atmosfera é constituída de várias fases e desempenha um papel fundamental na interação da superfície terrestre com o espaço, absorvendo o bombardeamento de diversas partículas e também agindo como filtro das radiações solares incidentes.
As radiações emitidas pelo sol situam-se em praticamente todo o espectro conhecido das radiações eletromagnéticas, e o seu comportamento, quando incidem sobre a terra, é muito complexo. Estas radiações são basicamente absorvidas, refletidas e reemitidas em situações diversas pela atmosfera, pelos oceanos e pela superfície terrestre.
Uma parte desta radiação incidente é absorvida pela superfície da terra e reemitida sob forma também de radiação, porém na faixa das radiações infravermelho (ondas curtas – calor) e devido a esta característica é, também parcialmente, absorvida por alguns gases presentes na atmosfera, aumentando a sua temperatura.
A esta absorção de radiação infravermelha por determinados gases da atmosfera, com o consequente aumento da temperatura, chamamos de EFEITO ESTUFA, sendo este efeito responsável pela manutenção da vida na terra na forma como a conhecemos. Calcula-se que, na ausência destes Gases Efeito Estufa (GEE), a temperatura da terra seria aproximadamente 30°C menor do que a temperatura atual, comprometendo todos os ecossistemas existentes.


Os gases efeito estufa

Os principais gases efeito estufa são : dióxido de carbono – CO2; metano – CH4; óxido nitroso – N2O; hidrofluorcarbonetos – HFC; perfluorcarbonetos – PFC; hexafluoreto de enxofre – SF6. Sendo o CO2 responsável por aproximadamente 50% da composição atual dos GEE e somado ao metano e ao óxido nitroso, responsáveis por aproximadamente 60% dos GEE