GTD: Energias Renováveis e Não Renováveis - aulas de Prof. Silvana Diniz

GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA Baseado no material do prof Bruno Gonçalves Martins GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 2 SEJAM BEMVINDOS ESSAS SÃO SUAS PROFESSORAS Professora segundafeira Silvana Julia da Silveira Diniz email silvanadinizprofunabr Professora terçafeira Francielli Scarpini Barbosa Cordeiro email franciellicordeiroanimaeducacaocombr GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 3 AGENDA Conclusões Matrizes renováveis complementares propostas 2015 Energias renováveis Energias não renováveis Principais fontes de energia Matrizes energéticas renováveis e não mundiais e brasileira Diferença entre potência e energia Conversão de energias Energia origens e usos Conceito de energia GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 4 Conceito surgido no século XVIII é associado a máquinas térmicas e da termodinâmica Energia É a grandeza física que pode ser interna aos objetos com massa E mc2 interna a um campo de força energia potencial a um objeto em movimento energia cinética ou liberada em uma reação química CONCEITO DE ENERGIA GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 5 VISÃO GERAL E INTEGRADA DAS FONTES E FORMAS DE ENERGIA GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 6 ENERGIA ORIGENS E USOS GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 7 A troca de energia entre as partículas de um sistema podem lhes dar movimento e calor Exemplos a energia cinética do pé pode ser transferida para uma bola concedendolhe movimento a energia cinética de um impacto mecânico em uma parede será transferida para as moléculas da parede e da peça impactante produzindo calor CONVERSÃO DE ENERGIA GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 8 Podemos identificar as fontes básicas de energia de acordo com suas relações no sistema solar Transformações geradas por energia mecânica turbinas hidráulicas e cataventos Transformações diretas de energia solar células fotovoltaicas Transformações de trabalho resultante de aplicação de calor gerado pelo sol combustão fissão nuclear ou energia geotérmica Transformações de trabalho resultante de reações químicas através das células a combustível FONTES DE ENERGIA PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 9 Potência é a energia gerada ou consumida por unidade de tempo é a taxa de transferência de energia entre sistemas A potência serve para medir a capacidade energética de uma planta ou usina Potência EnergiaTempo ou Energia kW Potência kW x Tempo h DIFERENÇA DE ENTRE POTÊNCIA E ENERGIA GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 10 PRINCIPAIS FONTES DE ENERGIA Tração animal não é mais a principal para transportes Revolução Industrial Biomassa tradicional dendroenergia madeira Biomassa manipulada biocombustíveis biodiesel Fontes fósseis Carvão mineral Petróleo Gás natural Shale gás gás de xisto ou folhelho Ventos Sol Urânio Águas quentes subterrâneas Ondas oceânicas Movimento das marés Desníveis hidráulicos Vetores energéticos não são fontes mas armazenam energia hidrogênio baterias elétricas campos físicos artificiais imãs GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 11 As fontes primárias de energia usadas para produção de energia elétrica podem ser classificadas em FONTES PRIMÁRIAS EM CLASSES GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 12 Energia passíveis de se esgotar derivados do petróleo os combustíveis radiotivos a energia geotérmica e o gás natural São chamadas de não renováveis pois não conseguem ser geradas novamente em um intervalo pequeno de tempo Exemplos Combustão petróleo carvão mineral gás natural e Fissão urânio FONTE PRIMÁRIA ENERGIA TÉRMICA ENERGIA ELÉTRICA FONTES NÃO RENOVÁVEIS GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 13 Tem sua base constituída em um hidrocarboneto que se forma a partir de restos orgânicos animais e vegetais no fundo dos oceanos Sua queima emite poluentes na atmosfera que são nocivos ao meio ambiente como Dióxido de carbono um dos gases do efeito estufa Dióxido de enxofre e óxidos nítricos contribuem para a formação de chuva ácida É uma das principais fontes de energia do mundo É muito utilizada por veículos importante para os meios de transporte FONTES NÃO RENOVÁVEIS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 14 Combustível fóssil formado em áreas sedimentares Pouco menos de 26 dos recursos utilizados na produção de energia mundialmente Cerca de 6 no Brasil No Brasil uma das principais jazidas se encontra no Rio Grande do Sul como no vale do rio Jacuí cuja produção é consumida pelas usinas termelétricas locais FONTES NÃO RENOVÁVEIS CARVÃO MINERAL GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 15 Mistura de hidrocarbonetos leves na forma gasosa aproximadamente 95 metano e o restante de etano e propano Reservas disponibilizadas geralmente onde se extrai petróleo e o transporte é feito por gasodutos Menos poluente que o petróleo e o carvão mineral menor impacto ambiental Muito utilizado em termoelétricas Uma área importante de extração no Brasil é a Bacia de Santos Há também transporte via gasodutos de petróleo vindo da Bolívia O gás natural por ser um combustível com impactos ambientais menores poderá ser a ponte na transição para uma situação energética mais baseada em recursos renováveis e portanto sustentáveis FONTES NÃO RENOVÁVEIS GÁS NATURAL GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 16 Obtida através da fissão nuclear de átomos de urânio é uma fonte esgotável de energia A fissão de 1kg de Urânio235 libera 2 a 3 milhões de vezes mais energia que a queima de carvão ou óleo A energia nuclear no Brasil limitouse à centrais de Angra dos Reis porém este tipo de energia tem encontrado grande oposição devido aos altos custos ao lixo atômico e segurança Prós Recurso estratégico para regiões com baixo potencial Hidrelétrico Não depende muito de outras fontes de energia Não emitem poluentes gasosos na atmosfera Contras Elevado custo de produção Destino do lixo tóxico Riscos ambientais e sociais em caso de acidentes FONTES NÃO RENOVÁVEIS ENERGIA NUCLEAR GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 17 São aquelas cuja reposição pela natureza é bem mais rápida do que sua utilização água do rios marés sol ventos Podem ser também aquelas cujo manejo pelo homem pode ser efetuado de forma compatível com as necessidades biomassa florestas energéticas e resíduos Produzem energia limpa com reduzido impacto no aquecimento global ou na emissão de poluentes HIDRÉLETRICAS ÁGUA EÓLICAS VENTO SOLAR RADIAÇÃO BIOMASSA CANA DE AÇÚCAR FONTES RENOVÁVEIS GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 18 Inicialmente a energia hidrelétrica no Brasil foi gerada a partir de grandes usinas Sua energia é derivada da força do movimento da água Água é mais densa que o vento portanto gera mais energia É a geração dominante na matriz elétrica brasileira Mais barata que combustíveis fósseis e energia nuclear a geraçãonão sua construção Nos últimos anos investimentos foram feitos para usinas de menor porte com as PCHs Pequenas Centrais Hidrelétricas através do Proinfa Programa Incentivo às Fontes Alternativas Contras Inundação de áreas naturais Desvio de leitos de rios Rompimento de barragens Sazonalidade climática Disponibilidade de quedas dágua FONTES RENOVÁVEIS HIDROELETRICIDADE GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 19 Aproveitamento da radiação solar como fonte inesgotável e de potência abundante Mais cara em comparação as outras O uso da energia solar para a geração de eletricidade pode se dar de duas formas DIRETAMENTE através do uso de painéis fotovoltaicos Tem sido aplicada em países como Estados Unidos Japão e Alemanha e a longo prazo pode ser considerada uma forma muito atraente de geração de eletricidade para o Brasil e o mundo INDIRETAMENTE através dos sistemas termossolares que geram energia térmica para gerar energia elétrica Esses sistemas são aplicados em regiões com alta incidência de energia solar áreas desérticas e com suporte de transmissão de longas distâncias FONTES RENOVÁVEIS ENERGIA SOLAR GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 20 Fotovoltaica Placas voltaicas geralmente feitas de silício que convertem luz solar diretamente em eletricidade Termossolar A energia solar é usada para produzir energia térmica Placas são usadas para aquecer água que se converte em vapor Placas com espelhos ou lentes usam a luz do sol para produzir eletricidade FONTES RENOVÁVEIS SOLAR FOTOVOLTAICA x SOLAR TERMOSSOLAR GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 21 A força do vento é usada para produção de energia Cataventos são instalados onde há intensa movimentação de massas de ar A energia cinética do ar é convertida em energia mecânica Não emite poluentes na atmosfera Países que mais usam energia eólica Alemanha EUA Espanha A tecnologia de geração eólica tem crescido amplamente no cenário mundial Grande fazendas eólicas podem ser encontradas na Alemanha Estados Unidos Espanha Dinamarca Índia e Holanda No Brasil a energia eólica vem apresentando um significativo aumentos devido aos custos e aos programas de incentivo FONTES RENOVÁVEIS ENERGIA EÓLICA GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 22 Corresponde ao calor interno da Terra Quando esse calor está próximo da superfície pode ser usado para a produção de eletricidade Usinas geotérmicas injetam água do subsolo quente produzindo vapor Esse vapor movimenta as turbinas que geram eletricidade Contras Custo elevado para construir as usinas geotérmicas e manutenção Impacto ambiental na região onde foi construída Países com maior produção de energia geotérmica EUAGéiseres e Islândia FONTES RENOVÁVEIS ENERGIA GEOTÉRMICA GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 23 A produção de energia com a utilização da água do mar pode acontecer de duas maneiras A movimentação das ondas usada para a geração de energia Como em uma hidrelétrica uma barragem capta a água das marés durante as cheias e essa água depois é liberada quando as marés diminuem A água liberada gira as turbinas que ativam os geradores FONTES RENOVÁVEIS ENERGIA DAS ONDAS E DAS MARÉS GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 24 Energia proveniente de matéria orgânica ou seja carbono que utilizam a biomassa lenha casca de arroz restos de madeira etc como matéria prima Aproveitamento de matérias descartáveis como restos agrícolas por exemplo o bagaço da canade açúcar Existem atualmente diversas usinas do setor sucroalcooreiro vendendo energia elétrica para o sistema Esses tipos de usina fazem parte dos incentivos do Proinfa Biodiesel Feito de óleos que passam por um processamento químico Óleo vegetal comestível também pode ser transformado em biodiesel Biomassa Etanol produzido com a ajuda de microorganismos que induzem a fermentação Muito usado no lugar de petróleo para alimentar automóveis no Brasil Projetos associados a geração de energia elétrica a partir da utilização de resíduos urbanos lixo também começam a ser implementados no Brasil com inserção nos Mecanismos de Desenvolvimento Limpo MDL FONTES RENOVÁVEIS ENERGIA BIOMASSA GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 25 Abertura a Competição Entrada de Capitais Privados Revisão do papel do Estado regulação regulamentação e fiscalização Maior respeito à questão ambiental O cenário atual é basicamente identificado por empresas na sua maioria privadas na distribuição e um mix de empresas estatais federais e estaduais na geração e transmissão E na última década vimos o surgimento das gerações decentralizadas fundamentadas no conceito de prossumidor CENÁRIO DA ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DE 1990 GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 26 Para que o setor energético se torne sustentável é necessário que seus problemas seja tratados de forma holística incluindo não apenas inovações tecnológicas mas também as mudanças que vêm sendo implementadas em todo mundo como novas políticas de investimentos e conscientização dos consumidores ENERGIA E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 27 A energia tem participação significativa nos principais problemas ambientais da atualidade A poluição do ar urbano A chuva ácida O efeito estufa e as mudanças climáticas O desflorestamento e a desertificação A degradação marinha e costeira O alagamento ENERGIA E MEIO AMBIENTE GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 28 Sem uma fonte de energia de custo aceitável e de credibilidade garantida a economia de uma região não pode desenvolverse plenamente Da mesma forma tampouco o indivíduo e a comunidade podem ter acesso adequado a diversos serviços essenciais ao aumento da qualidade de vida tais como educação saneamento e saúde pessoal DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 29 Diminuição do uso de combustíveis fósseis Aumento da eficiência do setor energético desde a produção até o consumo Mudanças no setor produtivo como material transportes etc Políticas energéticas devem ser redefinidas de forma a favorecer a formação de mercados para tecnologias ambientalmente benéficas Incentivo ao uso de combustíveis menos poluentes SOLUÇÕES ENERGÉTICAS PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA Matriz Energética Mundial 2019 IEA 2021 Matriz Energética Brasileira 2020 BEN 2022 Notas IEA International Energy Agency e BEN Balanço Energético Nacional MATRIZ ENERGÉTICA MUNDIAL E BRASILEIRA GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA Fonte httpswwwepegovbrptabcdenergiamatrizenergeticaeeletrica COMPARAÇÃO CONSUMO DE ENERGIA RENOVÁVEL E NÃORENOVÁVEL 2021 GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA Matriz Elétrica Mundial 2019 IEA 2021 Matriz Elétrica Brasileira 2020 BEN 2023 MATRIZ ELÉTRICA MUNDIAL E BRASILEIRA Notas IEA International Energy Agency e BEN Balanço Energético Nacional GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA COMPARAÇÃO MATRIZES ELÉTRICA MUNDIAL X BRASIL 2021 Fonte httpswwwepegovbrptabcdenergiamatrizenergeticaeeletrica GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA CONHECE O BEN INTERATIVO ACESSE AQUI httpsdashboardepegovbrappsben GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 35 As denominadas novas tecnologias renováveis mais importantes para o Brasil no momento são a eólica e a solar que têm sido aplicadas tanto para operação em paralelo com os SEPs para o suprimento de sistemas isolados A geração eólica apresenta baixos custos de implementação mas seu aproveitamento nem sempre é possível devido às características disponíveis de vento Já a geração solar é mais eficaz mas apresenta altos custos de implantação NOVAS TECNOLOGIAS RENOVÁVEIS GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA Fonte DIAS R Gestão Ambiental Responsabilidade Social e Sustentabilidade São Paulo Atlas 2011 PREVISÃO 2015 MATRIZ RENOVÁVEL NO BRASIL GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA Energias renováveis além de infinitas agridem pouco o meio ambiente São caras e não produzem tanta energia quanto as não renováveis Independente do tipo de fonte geradora se renovável ou não renovável não existe impacto zero na geração de energia elétrica O conhecimento da baixa eficiência energética das fontes renováveis e da intermitência característica de muitas delas demonstrou que as fontes de energias renováveis serão sempre complementares às não renováveis O Brasil devido sua grande dimensão e características socioambientais peculiares possui nas diferentes regiões condições específicas de implantação de fontes geradoras renováveis de energia elétrica CONCLUSÕES GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 38 BIBLIOGRAFIA httpwwwportalenergiacomvantagensdesvantagensdaenergiaeolica httpwindeisanlgovguidebasics httpwwwportalenergiacomvantagensedesvantagensdaenergiasolar httpenvironmentnationalgeographiccomenvironmentglobalwarmingsolarpowerprofile httpenvironmentnationalgeographiccomenvironmentglobalwarminggeothermalprofile httpwaterusgsgoveduwuhyhtml httpwwwbbccomportugueseespecial1931energiapage2shtml httpwwwenergyquestcagovstorychapter08html httpnationalgeographicorgencyclopedianuclearenergy httpwwwportalenergiacomenergiaondasemaresvantagensedesvantagens GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 39 Leia o material postado no SOL AULA 1A O suprimento de energia elétrica características da geração transmissão e distribuição AULA 1B Suprimento geração transmissão e distribuição de energia elétrica aspectos socioambientais Assista o Webninar sobre Energias Alternativas do autor do livro texto Lineu Belico Reis httpmanoleeducacaocombrmanoleaulaaula231 PARA SABER MAIS GTD Energias renováveis e nãorenováveis PROF SILVANA DINIZ AULA 40 ATÉ A PRÓXIMA AULA Profª Silvana Diniz silvanadinizprofunabr