Definindo Energia

Em ciência energia refere-se a uma das duas grandezas físicas necessárias à correta descrição do inter-relacionamento - sempre mútuo - entre dois entes ou sistemas físicos. A segunda grandeza é o momento. Os entes ou sistemas em interação trocam energia e momento, mas o fazem de forma que ambas as grandezas sempre obedeçam à respectiva lei de conservação.

Em verdade a etimologia da palavra tem origem no idioma grego, onde εργος (ergos) significa "trabalho". Embora não completamente abrangente no que tange à definição de energia, esta associação não se mostra por completo fora do domínio científico, e, em princípio, qualquer ente que esteja a trabalhar - por exemplo, a mover outro objeto, a deformá-lo ou a fazê-lo ser percorrido por uma corrente eléctrica - está a "gastar" parte de sua energia, transferindo-a ao sistema sobre o qual realiza o trabalho.

É bem difundido - não só em senso comum - que energia associa-se geralmente à capacidade de produzir um trabalho ou realizar uma ação.

O conceito de energia é um dos conceitos essenciais da Física. Nascido no século XIX, desempenha papel crucial não só nesta cadeira bem como em todas as outras disciplinas que juntas integram a ciência moderna. É notoriamente relevante na química e biologia, e mesmo em economia e outras áreas de cunho social a energia destaca-se como pedra fundamental: o comércio de energia move bilhões anualmente.

Pela sua importância há na Física uma subárea dedicada quase que exclusivamente ao estudo da energia: a termodinâmica. Em termodinâmica o trabalho é uma entre as duas possíveis formas de transferência de energia entre sistemas físicos; a outra forma dá-se através do calor.

O Que É Energia Alternativa

A energia tem sido através da historia a base do desenvolvimento das civilizações. Nos dias atuais são cada vez maiores as necessidades energéticas para a produção de alimentos, bens de consumo, bens de serviço e de produção, lazer, e finalmente para promover o desenvolvimento econômico, social e cultural. É assim, evidente a importância da energia não só no contexto das grandes nações industrializadas, mas principalmente naquelas em via de desenvolvimento, cujas necessidades energéticas são ainda mais dramáticas e prementes. 


Acreditamos ser chegada a hora de ingressarmos na era das fontes alternativas de energia. As fontes alternativa de energia vem através dos tempos ganhando mais adeptos e força no seu desenvolvimento e aplicação, tornando-se uma alternativa viável para a atual situação em que o mundo se encontra, com as crises de petróleo, pela dificuldade de construção de centrais hidroelétricas, Termelétricas, carvão mineral, xisto, usinas nucleares e outras formas de energia suja, como são classificadas, em via de que a utilização destas geram uma grande degradação ambiental o qual e incontestável do ponto de vista social, econômico e humano. Construir uma hidroelétrica hoje significa desabitar e destruir uma grande área verde, do mesmo modo, procurar e perfurar poços de petróleo em águas profundas, tornando-se situações enviáveis e muito menos alternativas. A estagnação das fontes convencionais é promovida de certa forma pela saturação de produção energética das hidroelétricas, ocasionadas a principio pelo movimento migratório; (êxodo rural), ou seja, causado pelos agricultores que em busca do sonho da cidade grande, contribuem com a construção de novas moradias e com isso, a ligação na maioria dos casos de redes clandestinas de energia, sobrecarregando dessa forma as linhas de distribuição e transformadores, gerando os não muito agradáveis "blecautes". Estes acontecimentos tem de certa forma, fortalecido o movimento em busca de novas fontes alternativas de energia. O termo fonte alternativa de energia não deriva apenas de uma alternativa eficiente, ele é sinônimo de uma energia limpa, pura, não poluente, a principio inesgotável e que pode ser encontrada em qualquer lugar pelo menos a maioria na natureza. 

Energias Alternativas III

Energia Fotovoltaica

GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA COM ENERGIA RENOVÁVEL DO SOL

APLICAÇÕES

• Bombeamento de água
• Iluminação residencial, comercial e pública
• Computadores e internet
• Televisores e parabólicas
• Rádios e celulares (telecomunicações)
• Freezers e geladeiras especiais
• Sistemas de segurança
• Outros

             

EQUIPAMENTOS

• Módulos solares fotovoltaicos
• Baterias estacionárias
• Controladores de carga
• Inversores
• Kits com bomba hidráulica
• Outros componentes

FUNCIONAMENTO

O MÓDULO SOLAR FOTOVOLTAICO converte diretamente a energia da luz do Sol em energia elétrica confiável, limpa e sem interferências externas.

Matrizes de células solares são associadas de forma a produzir a tensão desejada pelo efeito fotoelétrico.

O sistema, quando previsto armazenamento, utiliza BATERIAS ESTACIONÁRIAS (banco de baterias), dimensionadas geralmente para suprir até quatro dias com insolação insuficiente, possibilitando a autonomia do sistema. Incorpora também CONTROLADOR ou REGULADOR DE CARGA, que carrega adequadamente a bateria, protege contra sobrecargas e descargas excessivas, evita o retorno de energia para o módulo, etc., e INVERSOR, que converte energia elétrica DC (corrente contínua) em energia AC (corrente alternada) para possibilitar a alimentação de cargas AC, geralmente em 110V.

Ligação direta para bombeamento de água:

Módulos fotovoltaicos:

 

VANTAGENS

• Confiável, fontes inesgotáveis e gratuitas
• Energia limpa, sem poluição ou qualquer resíduo
• Alta qualidade, sem harmônicas e sem ruídos
• A instalação do sistema, que é modular, pode ser realizada tanto em obras em andamento como em construções finalizadas

IMPORTANTE: Não substitui economicamente a energia convencional se esta estiver disponível a menos de aproximadamente 3 Km do local. Não alimenta sistemas de aquecimento ou resfriamento de água, lâmpadas incandescentes, máquinas de lavar roupa e pratos, secadores de cabelo, ferro de passar, forno elétrico, micro-ondas e outros  equipamentos e motores de alto consumo.

Energias Alternativas II

ENERGIA DAS MARÉS


Energia maremotriz é o modo de geração de eletricidade através da utilização da energia contida no movimento de massas de água devido às marés. Dois tipos de energia maremotriz podem ser obtidas: energia cinética das correntes devido às marés e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa.

A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia hidrelétrica.

Em qualquer local a superfície do oceano oscila entre pontos altos e baixo, chamados marés, a cada 12h e 25min. Em certas baías e estuários, como junto ao Monte Saint-Michel, no estuário do rio Rance, na França, ou em São Luís, no Brasil, essas marés são bastante amplificadas, podendo atingir alturas da ordem de 15 metros. As gigantescas massas de água que cobrem dois terços do planeta constituem o maior coletor de energia solar imaginável. As marés, originadas pela atração lunar, também representam uma tentadora fonte energética. Em conjunto, a temperatura dos oceanos, as ondas e as marés poderiam proporcionar muito mais energia do que a humanidade seria capaz de gastar — hoje ou no futuro, mesmo considerando que o consumo global simplesmente dobra de dez em dez anos.

Trata-se de uma obra complexa de Engenharia hidráulica. Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina hidráulica, tipo bulbo, e produzindo energia elétrica. Na maré baixa, o reservatório é esvaziado e a água que sai do reservatório passa novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo a energia elétrica. Este tipo de fonte é também usado no Japão, na França e na Inglaterra. A primeira usina maremotriz construída no mundo para geração de electricidade foi a de La Rance, em 1963.

Energias Alternativas I

ENERGIA EÓLICA

I N F O R M A Ç Õ E S   G E R A I S
Denomina-se energia eólica a energia cinética contida nas massas de ar em movimento (vento). Seu aproveitamento ocorre por meio da conversão da energia cinética de translação em energia cinética de rotação, com o emprego de turbinas eólicas, também denominadas aerogeradores, para a geração de eletricidade, ou cataventos (e moinhos), para trabalhos mecânicos como bombeamento d’água.

Assim como a energia hidráulica, a energia eólica é utilizada há milhares de anos com as mesmas finalidades, a saber: bombeamento de água, moagem de grãos e outras aplicações que envolvem energia mecânica. Para a geração de eletricidade, as primeiras tentativas surgiram no final do século XIX, mas somente um século depois, com a crise internacional do petróleo (década de 1970), é que houve interesse e investimentos suficientes para viabilizar o desenvolvimento e aplicação de equipamentos em escala comercial.

A primeira turbina eólica comercial ligada à rede elétrica pública foi instalada em 1976, na Dinamarca. Atualmente, existem mais de 30 mil turbinas eólicas em operação no mundo. Em 1991, a Associação Européia de Energia Eólica estabeleceu como metas a instalação de 4.000 MW de energia eólica na Europa até o ano 2000 e 11.500 MW até o ano 2005. Essas e outras metas estão sendo cumpridas muito antes do esperado (4.000 MW em 1996, 11.500 MW em 2001). As metas atuais são de 40.000 MW na Europa até 2010. Nos Estados Unidos, o parque eólico existente é da ordem de 4.600 MW instalados e com um crescimento anual em torno de 10%. Estima-se que em 2020 o mundo terá 12% da energia gerada pelo vento, com uma capacidade instalada de mais de 1.200GW


D I S P O N I B I L I D A D E   D E   R E C U R S O S
A avaliação do potencial eólico de uma região requer trabalhos sistemá-
ticos de coleta e análise de dados sobre a velocidade e o regime de ventos. Geralmente, uma avaliação rigorosa requer levantamentos específicos, mas dados coletados em aeroportos, estações meteorológicas e outras aplicações similares podem fornecer uma primeira estimativa do potencial bruto ou teórico de aproveitamento da energia eólica.

Para que a energia eólica seja considerada tecnicamente aproveitável, é necessário que sua densidade seja maior ou igual a 500 W/m, a uma altura de 50 m, o que requer uma velocidade mínima do vento de 7 a 8 m/s (GRUBB; MEYER, 1993). Segundo a Organização Mundial de Meteorologia, em apenas 13% da superfície terrestre o vento apresenta velocidade média igual ou superior a 7 m/s, a uma altura de 50 m. Essa proporção varia muito entre regiões e continentes, chegando a 32% na Europa Ocidental.



Recomendamos: http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-Energia_Eolica(3).pdf

Tradicionais Formas de Produzir Energia Elétrica

Usina Termoelétrica: 
A usina termoelétrica é uma instalação industrial que serve para gerar energia através da queima de combustíveis fósseis.

Essas usinas funcionam da seguinte maneira:

Primeiramente aquece-se uma caldeira com água, essa água será transformada em vapor, cuja a força irá movimentar as pás de uma turbina que por sua vez movimentará um gerador.

Uma maneira de se aquecer o caldeirão é através da queima de combustíveis fósseis (óleo, carvão, gás natural). Após a queima eles são soltos na atmosfera causando grandes impactos ambientais.

Usina Nuclear é um tipo de usina termoelétrica.

Usina Hidrelétrica:O uso da força das águas para gerar energia é bastante antigo e começou com a utilização das chamadas “noras”, ou rodas d’água do tipo horizontal, que através da ação direta de uma queda d’água produz energia mecânica  e são usadas desde o século I a.C.. A partir do século XVIII, com o surgimento de tecnologias como o motor, o dínamo, a lâmpada e a turbina hidráulica, foi possível converter a energia mecânica em eletricidade.

Esquema de uma usina Hidrelétrica

Mas o acionamento do primeiro sistema de conversão de hidroenergia em energia elétrica do mundo ocorreria somente em 1897 quando entrou em funcionamento a hidrelétrica de “Niágara Falls” (EUA) idealizada por Nikola Tesla com o apoio da Westinghouse. De lá para cá o modelo é praticamente o mesmo, com mudanças apenas nas tecnologias que permitem maior eficiência e confiabilidade do sistema.
Cerca de 20% da energia elétrica gerada no mundo todo é proveniente dehidrelétricas. Em números aproximados, só no Brasil, a energia hidrelétrica é responsável por 75 milhões de KW. São 158 usinas em funcionamento, outras 9 usinas estão em construção e existem 26 outorgadas (com permissão para serem construídas).


Usina Nuclear:A energia nuclear está na força que mantém os componentes dos átomos unidos (prótons, elétrons e nêutrons). Quando estes componentes são separados, há uma grande quantidade de energia liberada, que pode ser calculada pela equação de Einstein: E = mc² , onde E é a energia liberada, m a massa total dos átomos participantes da reação, e c a velocidade da luz. Logo nota-se que a energia resultante é muito grande.
Uma das maneiras de retirar essa energia é através da fissão nuclear.
Fissão Nuclear

A Fissão Nuclear acontece quando um átomo (geralmente de urânio U-235) é bombardeado com nêutrons. Então, este átomo ficará com uma massa maior, tornando-se muito instável. Por causa da instabilidade, ele se dividirá em dois novos átomos (no caso do urânio, se dividirá em criptônio (Kr) e bário (Ba)) e mais alguns nêutrons que não ficarão em nenhum átomo. Esses neutrôns livres vão se chocar em outros átomos, gerando uma reação em cadeia. É este o processo utilizado nas usinas Nucleares.            
                                               

Sites comentados sobre energia: TOP 10

1º --Portal Energia Hoje: http://www.energiahoje.com/brasilenergia/  - retrata com muita propriedade a atualidade dos ramos de energia no Brasil.

2º --IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares): https://www.ipen.br/sitio/  - explica tudo sobre energia em suas mais variadas formas a partir de notícias, pesquisas e destaques.

3º --Energia Brasil: http://www.energiabrasil.com.br/website/index.asp?novoserver1&start=1&endereco_site=www.energiabrasil.com.br&par=&cupom=&email=  -a partir de um cadastro feito pelo potencial usuário, o site envia contribuições que animam o debate sobre temas atuais do setor energético.

4º --Ibp (Instituto Brasileiro dePetróleo, Gás e Biocombustíveis): http://www.ibp.org.br/main.asp  -excelente site para pesquisa das atividades setoriais e técnicas.

5º --Biodiesel: http://www.biodiesel.gov.br/ -site mantido pelo governo federal, com todas as informações que você precisa saber sobre este novo combustível do Brasil.

6º --Energias Renováveis: http://www.xn--energiasrenovveis-jpb.com/ -tudo o que você precisa saber sobre energias renováveis! Ótimo resumo.

7º --Energias Alternativas: http://www.energiasealternativas.com/  -o que são energias alternativas? O site explica detalhadamente e com exemplos!

8º --Sua Pesquisa: http://www.suapesquisa.com/cienciastecnologia/fontes_energia. -quais as principais fontes de energia limpa com exemplos.

9º --Brasil Escola: IHAA: http://ihaa.com.br/como-e-produzida-energia-nuclear/ -o que é energia nuclear e como funciona uma usina com esquemas.

10º --Portal Energia: http://www.portal-energia.com/vantagens-e-desvantagens-da-energia-solar/  -vantagens e desvantagens da energia solar com comentários e opiniões.