Terça-feira, 19 de Maio de 2009
Terça-feira, 12 de Maio de 2009
Quarta-feira, 11 de Junho de 2008
Sexta-feira, 6 de Junho de 2008
Quarta-feira, 4 de Junho de 2008
O PETRÓLEO
O Petróleo
O petróleo é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a água, com cheiro característico e de cor variando entre o negro e o castanho escuro.
Embora objeto de muitas discussões no passado, hoje tem-se como certa a sua origem orgânica, sendo uma combinação de moléculas de carbono e hidrogênio.
Admite-se que esta origem esteja ligada à decomposição dos seres que compõem o plâncton - organismos em suspensão nas águas doces ou salgadas tais como protozoários, celenterados e outros - causada pela pouca oxigenação e pela ação de bactérias.
Estes seres decompostos foram, ao longo de milhões de anos, se acumulando no fundo dos mares e dos lagos, sendo pressionados pelos movimentos da crosta terrestre e transformaram-se na substância oleosa que é o petróleo.Ao contrário do que se pensa, o petróleo não permanece na rocha que foi gerado - a rocha matriz - mas desloca-se até encontrar um terreno apropriado para se concentrar.
Estes terrenos são denominados bacias sedimentares, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. O petróleo aloja-se ali, ocupando os poros rochosos como forma "lagos". Ele acumula-se, formando jazidas. Ali são encontrados o gás natural, na parte mais alta, e petróleo e água nas mais baixas.
Fonte: Petrobrás
O petróleo é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a água, com cheiro característico e de cor variando entre o negro e o castanho escuro.
Embora objeto de muitas discussões no passado, hoje tem-se como certa a sua origem orgânica, sendo uma combinação de moléculas de carbono e hidrogênio.
Admite-se que esta origem esteja ligada à decomposição dos seres que compõem o plâncton - organismos em suspensão nas águas doces ou salgadas tais como protozoários, celenterados e outros - causada pela pouca oxigenação e pela ação de bactérias.
Estes seres decompostos foram, ao longo de milhões de anos, se acumulando no fundo dos mares e dos lagos, sendo pressionados pelos movimentos da crosta terrestre e transformaram-se na substância oleosa que é o petróleo.Ao contrário do que se pensa, o petróleo não permanece na rocha que foi gerado - a rocha matriz - mas desloca-se até encontrar um terreno apropriado para se concentrar.
Estes terrenos são denominados bacias sedimentares, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. O petróleo aloja-se ali, ocupando os poros rochosos como forma "lagos". Ele acumula-se, formando jazidas. Ali são encontrados o gás natural, na parte mais alta, e petróleo e água nas mais baixas.
Fonte: Petrobrás
Segunda-feira, 2 de Junho de 2008
PETROSOL PETRÓLEO & ENERGIA
A PETROSOL Petróleo e energia é uma empresa com conhecimentos de engenharia, geologia, geoquímica, geofísica e petrofísica, que dispõe de uma formação flexível que além de lhe permitir lidar com essas áreas específicas do conhecimento, também lhe permite atuar em outras áreas correlatas. Nesse sentido, de profissional com perfil em Engenharia de Petróleo e Gás inclui, entre outras, as seguintes competências e habilidades:
Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à engenharia
Projetar e conduzir experimentos e interpretar resultados
Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos
Planejar, supervisionar, elaborar e coordenar projetos e serviços de engenharia
Identificar, formular e resolver problemas de engenharia
Desenvolver e/ou utilizar novas ferramentas e técnicas
Supervisionar a operação e a manutenção de sistemas
Avaliar criticamente a operação e a manutenção de sistemas
Comunicar-se eficientemente nas formas escrita e gráfica
Atuar em equipes multidisciplinares
Compreender e aplicar a ética e responsabilidade profissionais
Avaliar o impacto das atividades da engenharia no contexto social e ambiental
Avaliar a viabilidade econômica de projetos de engenharia
Assumir a postura de permanente busca de atualização profissional.
NOSSO SITE: www.petrosolpetroleo.com
Responsabilidade Social e Ambiental
Cultura
Esporte
Negócios
Canal Fornecedor
Produtos e Serviços
Tecnologia
Canal Cliente
Meio Ambiente
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Sexta-feira, 23 de Maio de 2008
ENERGIA ALTERNATIVA, ENERGIA RENOVÁVEL,ENERGIA SOLAR
ENERGIA ALTERNATIVA
A humanidade desloca-se em ritmo descontrolado rumo a novas catástrofes ambientais, problemas ecológicos e o aquecimento global. O aproveitamento dos recursos naturais de maneira correta é o mais importante passo para que possamos reverter este quadro.
Unindo a crise energética brasileira aos fatores mencionados, é de suma importância que se introduzam o quanto antes, fontes de energia renováveis não poluentes em nosso país.
O QUE É ENERGIA ALTERNATIVA?
A energia tem sido através da história 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, Termoelétricas, 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.
Principais fontes de energia alternativa
Biomassa
Eólica
Solar
Geotérmica
ENERGIA RENOVÁVEL
Desde o início do século XX, o mundo tem sofrido com a exploração de seus recursos naturais, com a poluição da atmosfera e com a degradação do solo. O petróleo, por exemplo, considerado uma fonte tradicional de energia, foi tão continuamente extraído que seus poços já começam a se esgotar, pouco menos de 100 anos após o início de sua utilização efetiva. O carvão, um recurso ainda mais antigo, também é considerado esgotável. A energia nuclear, da mesma forma, nos alerta para o perigo dos resíduos radioativos. O uso das fontes tradicionais traça sua trajetória ao declínio, não só pela sua característica efêmera, mas porquê é uma ameaça ao meio ambiente.
Na esteira da questão ecológica, as chamadas “fontes alternativas de energia” ganham um espaço cada vez maior. Essas fontes alternativas, além de não prejudicar a natureza, são renováveis, e por isso perenes. Exemplos de fontes renováveis incluem a energia solar (painel solar, célula fotovoltaica), a energia eólica (turbina eólica, cata-vento), a energia hídrica (roda d’água, turbina aquática) e a biomassa (matéria de origem vegetal).
plataforma de petróleo O Brasil já demonstrou, em foros internacionais, a sua intenção de aprimorar o uso de energias renováveis e diversificar as fontes de geração de energia. O compromisso reduz o risco de um novo déficit hidrológico, que geralmente leva à crise e ao racionamento, como sucedido nos verões de 2001 e 2002.
O Potencial das Energias Renováveis
Muitos ainda vêem a geração de energia por fontes renováveis como uma iniciativa isolada, incapaz de atender à grande demanda de um país continental. A utilização de energias alternativas não pressupõe o abandono imediato dos recursos tradicionais, mas sua capacidade não deve ser subestimada.
A Alemanha, por exemplo, provou como o uso das fontes renováveis pode ser útil ao Estado, à população e ao meio-ambiente. O país é responsável por cerca de um terço de toda a energia eólica instalada no mundo, representando metade da potência gerada em toda a Europa. O investimento em tecnologia também permitiu aos germânicos se destacarem na utilização de combustíveis de origem vegetal (biomassa).
As Principais Fontes Renováveis de Energia Energia Solar
Praticamente inesgotável, a energia solar pode ser usada para a produção de eletricidade através de painéis solares e células fotovoltaicas. No Brasil, a quantidade de sol abundante durante quase todo o ano estimula o uso deste recurso.
Existem duas formas de utilizar a energia solar: ativa e passiva. O método ativo se baseia em transformar os raios solares em outras formas de energia (térmica ou elétrica) enquanto o passivo é utilizado para o aquecimento de edifícios ou prédios, através de concepções e estratégias construtivas. Esta aplicação é mais comum na Europa, onde o frio demanda opções para a calefação.
Os painéis fotovoltaicos são uma das mais promissoras fontes de energia renovável. A principal vantagem é a quase total ausência de poluição. No entanto, a grande limitação dos dispositivos fotovoltaicos é seu baixo rendimento. Outro inconveniente são os custos de produção dos painéis, elevados devido à pouca disponibilidade de materiais semicondutores.
Energias renováveis
Energias renováveis são todas aquelas cuja taxa de utilização é inferior à sua taxa de renovação. As suas fontes podem ter origem terrestre (energia geotérmica) gravitacional (energia das marés) e solar (energia contida nos resíduos, energia electromagnética, energia hidráulica, energia eólica e energia das ondas).
Recursos renováveis mais utilizados no nosso país
Tradicionalmente as fontes renováveis que mais têm contribuído para o consumo total de energia primária de Portugal são a biomassa, sobretudo de origem florestal e a energia hídrica, tendo-se registado nos últimos anos um forte incremento relativamente a utilização da energia solar térmica e mais recentemente da energia eólica. Actualmente para qualquer destes recursos, existem tecnologias de conversão maduras, constituídas por equipamentos fiáveis e em muitos casos comercialmente competitivos com os equipamentos de conversão dos combustíveis tradicionais.
ENERGIA SOLAR
Energia solar: energia renovável e limpa
O sonho da energia limpa: geração de eletricidade no próprio ponto de consumo, sem os problemas ambientais das usinas geradoras nem das incômodas linhas elétricas. A fonte dessa energia é o Sol, cuja radiação é captada pelas células fotovoltaicas transformando-a diretamente em eletricidade, sem produção de nenhum tipo de resíduo, sem fumaça, sem partes móveis, sem barulho. E o Brasil, país tropical, com muito sol, grandes áreas e muita necessidade de energia, principalmente em locais isolados e distantes da rede elétrica, é privilegiado.
Existem, entretanto, algumas limitações: o sol não brilha todo o tempo, existe o ciclo natural do dia e da noite, existem os períodos chuvosos ou nublados. É necessário armazenar a energia gerada durante os períodos ensolarados em baterias elétricas, para usá-la nos períodos sem insolação. A energia solar é gratuita, mas as células fotovoltaicas ainda são relativamente caras. Por isso é preciso usar eficientemente a energia gerada. Nada de usar as ineficientes lâmpadas incandescentes, só lâmpadas fluorescentes. Aquecer água, só com o aquecedor solar, que é outro equipamento completamente diferente. Ferros elétricos, secadores, motores grandes não devem ser ligados ao sistema.
Como funciona o gerador fotovoltaico?
O gerador é composto pelos módulos de células fotovoltaicas (painéis), pelas baterias, pelo controlador de carga e quando se quer corrente alternada, pelo inversor, pois os módulos geram eletricidade em corrente continua, a mesma usada nos automóveis. O controlador de carga evita que a bateria seja sobrecarregada ou descarregada em demasia o que diminui sua vida.
A célula solar capta a luz gerando eletricidade pelo efeito fotovoltaico, de forma semelhante a uma folha que capta a energia pelo efeito da fotossíntese. O fóton luminoso transforma-se em uma carga elétrica ao incidir sobre uma lâmina de silício adequadamente tratada, e vai carregar a bateria. Sua fabricação exige uma técnica apurada, um elevado nível de pureza do silício, que é um elemento abundante no Brasil.
A energia produzida pelas células varia com a intensidade da radiação solar e da área iluminada. Cada célula produz muito pouca energia. É necessário conectar várias células em série. Um módulo normalmente tem de 28 a 36 células e gera cerca de 12 V quando conectado à bateria. É feito para durar mais de 30 anos usando materiais duráveis tais como plásticos de alta durabilidade, vidro temperado e estrutura de alumínio anodizado.
Mas, comumente, um só módulo não é suficiente para produzir a energia que se necessita. Vários módulos devem ser ligados em série ou em paralelo até se alcançar a quantidade de energia elétrica necessária para o consumo e de acordo com o nível da insolação do local.
Pode-se usar estes geradores fotovoltaicos para suprir eletricidade para residências rurais, estações de telecomunicação, bombeamento d'água, nas estradas, em barcos e em um sem número de aplicações onde o consumo de energia é baixo e o local distante das redes elétricas. No Brasil ainda não é viável financeiramente a instalação destes sistemas em residências urbanas com o objetivo de reduzir a fatura mensal de energia elétrica.
A figura abaixo apresenta um exemplo prático do uso da energia solar fotovoltaica alimentando equipamentos de baixo consumo tanto com energia contínua quanto com energia alternada (fazendo-se o uso de um inversor).
Vantagens de usar a energia solar para geração de eletricidade em residências
? Disponibilidade de eletricidade sem depender da rede elétrica e sem conta de energia;
? Sistema totalmente eletro-eletrônico, sem peças móveis e com durabilidade elevada;
? Projeto do sistema com possibilidades de expansão futura;
? Elevada confiabilidade operacional;
? Requer pouca manutenção;
? Instalação simples, o eletricista não precisa ser especialista;
? Opcionalmente, pode ser disponibilizado tensão alternada de 120V ou 220V - 60Hz - com a aquisição de um inversor.
Indicado para:
Residências isoladas, sítios e fazendas; escolas rurais, postos de saúde, centros comunitários, pousadas e outras instalações situadas em locais remotos e distantes da rede elétrica convencional e que se caracterizam pelo baixo consumo de energia. Sistemas de maior capacidade são disponíveis sob consulta.
Obs.: Não é indicado o uso de energia solar fotovoltaica para suprimento de cargas de alto consumo como aquecimento de água (chuveiros elétricos, saunas, etc), ferros elétricos, secadores de cabelo, motores maiores.
Características Técnicas
? Autonomia do sistema em períodos sem insolação: 3 dias
? Vida útil estimada para as baterias: acima de 4 anos
? Energia elétrica disponível para uso na tensão de 12 V em tensão contínua ou 110/220 V em tensão alternada fazendo-se o uso de um inversor.
Como selecionar o sistema mais adequado:
1) A escolha do sistema depende do número de lâmpadas e aparelhos ligados, da potência elétrica de cada um e do tempo que eles ficam ligados diariamente. (Veja exemplo)
A B AxB*
Aparelho Watt hora/dia Wh/dia
lâmpada 9 4 36
tv à cores 45 3 135
rádio 6 2 12
total 60 -- 183
Some as potências (Watt) e o consumo de eletricidade (Wh/dia) de todos os aparelhos e lâmpadas previstos e selecione o sistema com capacidade superior aos valores calculados.
O Gerador fotovoltaico tem garantia de 1 ano da Solenerg e é constituído por:
Módulos Fotovoltaicos: São utilizados módulos fotovoltaicos de alta qualidade com garantia de fábrica de 25 anos quanto à produção de energia e de 10 anos quanto a defeitos de fabricação.
Baterias Estacionárias: Projetadas especificamente para trabalhar com sistemas fotovoltaicos com vida útil acima de quatro anos sem necessidade de manutenção. Garantia de fábrica de 2 anos;
Controlador de Carga: Protege as baterias contra descargas profundas e excesso de carga, aumentando sua vida útil.
Inversores(opcional): Permite a utilização de iluminação e tomadas para eletrodomésticos em corrente alternada.
Energia solar é alternativa às fontes não renováveis´
Eletricidade gerada a partir da luz do sol abastece totalmente casa experimental instalada em centro de pesquisa no Rio de Janeiro
A utilização da energia gerada pelo sol é uma das alternativas mais promissoras na substituição de fontes não renováveis no país. No Brasil, há uma infinidade de pequenos projetos de geração fotovoltaica (conversão direta da luz do sol em eletricidade), principalmente para suprir a necessidade de comunidades rurais e isoladas das regiões Norte e Nordeste.
Desde 1994, o Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios (Prodeem), instituído pelo governo federal, resultou em investimentos de US$ 30 milhões, num total de 5.956 projetos e 2.952 kWp (quilowatts-pico) de potência instalada. Ao todo, a potência instalada no país é estimada pelo Ministério de Minas e Energia em 12.000 kWp (megawatts-pico).
O quilowatt-pico é uma unidade utilizada para medir a potência gerada por um painel solar. Por melhor que seja a tecnologia empregada, o painel não é capaz de converter em eletricidade toda a luz que incide sobre ele. Se um painel tem rendimento médio de 10%, por exemplo, vai aproveitar somente uma décima parte da luz incidente. Esse pico de resposta que é efetivamente aproveitado pode ser medido em quilowatts-pico.
Apesar do potencial promissor, a geração de eletricidade a partir da luz solar ainda tem uma pequena participação na matriz energética mundial. De acordo com dados da Agência Internacional de Energia (IEA, em inglês), a energia solar respondeu por apenas 0,006% da eletricidade gerada no mundo em 2001. Mas o mercado de energia solar cresce a passos largos, principalmente na Europa. Na Alemanha, por exemplo, a área de coletores solares térmicos instalados cresceu pouco mais de 62% entre 2000 e 2002, de acordo com estimativa do Active Solar Thermal Group.
Um exemplo do potencial de utilização da energia do sol em residências pode ser visto na Casa Solar Eficiente, desenvolvida pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel) em conjunto com o Ministério de Minas e Energia e a Eletrobrás. Instalada na Ilha do Fundão, no Rio de Janeiro, a casa foi equipada com aparelhos eletro-eletrônicos eficientes do ponto de vista de conservação de energia, alimentados por painéis solares. O banheiro tem água aquecida por um coletor termo-solar.
Na parte externa da casa há um sistema fotovoltaico para bombeamento de água, um banco de baterias e um gerador eólico. “Instalamos um sistema de controle de energia na casa, sistema de aquisição de dados, sistema de monitoração de hábitos de consumo e ‘softwares’ educativos, além de um quarto de eficiência energética para verificar o consumo”, explica Hamilton Moss, coordenador do Centro de Referência em Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito (Cresesb).
Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), uma das restrições técnicas à difusão de projetos de aproveitamento da energia solar é justamente a baixa eficiência dos sistemas de conversão de energia, o que torna necessário o uso de grandes áreas para a captação de energia em quantidade suficiente para que o empreendimento seja economicamente viável. Para o professor de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Guilherme Rolim, uma das maiores dificuldades para a ampliação do uso do sistema é de ordem econômica.
Rolim explica que a geração de energia elétrica a partir de petróleo ainda é, comparativamente, barata. Por isso, só compensa utilizar a energia solar em lugares onde é muito alto o custo para levar uma rede de distribuição ou para transportar combustíveis. “A tendência, a longo prazo, é de crescimento gradual na utilização da energia solar”, diz o professor.
Pesquisador do Cresesb, Marco Galdino lembra que é relativamente fácil instalar painéis solares, mesmo em comunidades afastadas. Com relação ao custo, Galdino afirma que é possível instalar sistemas fotovoltaicos com orçamentos mais baixos. O custo desses sistemas – explica ele – tem caído nas últimas décadas e a instalação dele em regiões isoladas é viável economicamente.
O pesquisador destaca como outras vantagens da energia solar a capacidade de renovação quase infinita e o fato de não ser poluente. “A energia solar não consome combustível e, conseqüentemente, não gera nenhum tipo de emissão de partículas nocivas ao meio ambiente”, acrescenta.
No Brasil, segundo o pesquisador, o uso do sol como fonte de energia ainda ganha mais um ponto positivo: o país apresenta uma incidência de energia solar bastante favorável. Curiosidade: em apenas uma hora, o sol despeja sobre a Terra uma quantidade de energia superior ao consumo global de um ano inteiro. A média anual incidente no Brasil extraída de medições ao longo do dia varia entre 4kWh/m² (kilowatts/hora por metro quadrado) e 5kWh/m².
Nas últimas três décadas, o aproveitamento da energia solar para aplicações diversas tem sido bastante destacado, especialmente em países tropicais e subtropicais, como o Brasil, que dispõem de condições excelentes de radiação solar ao longo do ano. As experiências visando a utilização de energia solar para diversos fins datam de tempos remotos. A história registra que, no século I, Herão de Alexandria já havia construído um dispositivo para bombeamento de água empregando o calor do sol como fonte térmica.
O uso direto da energia solar tem três atrativos principais: primeiro, sua capacidade de renovação, quase infinita, considerando a escala de tempo humana. Segundo, está relacionada com a proporção menor de impactos ambientais, quando comparada com aqueles provenientes da exploração e do uso de energias fóssil e nuclear. O terceiro é a viabilidade de aplicação junto às fontes consumidoras, o que elimina a necessidade de transporte através de grandes distâncias.
O uso direto da energia solar pode ser feito de duas formas: como fonte de luz e calor ou para produção de eletricidade. Uma maneira de aproveitar mais eficientemente a energia solar incidente é através do uso de coletores térmicos, dispositivos capazes de transformar a luz do sol em calor, que pode ser utilizado diretamente no aquecimento de água para consumo doméstico. Outra maneira é converter a energia solar diretamente em energia elétrica, utilizando células fotovoltaicas revestidas de semicondutores que, ao absorver luz, produzem uma pequena corrente elétrica.
Devido aos elevados custos de fabricação e manutenção, a utilização dessas células não oferece vantagem para extenso uso comercial, a não ser em pequenas usinas elétricas em regiões muito distantes de geradoras hidro ou termoelétricas. Atualmente, existem projetos de produção de eletricidade via satélite, captando e convertendo a energia solar, por meio de grandes painéis ao redor do planeta, em eletricidade que será transmitida para a Terra por microondas.
O uso indireto da energia solar ocorre através do aproveitamento da biomassa, do vento, das marés, dos gradientes de temperatura da água oceânica, dos combustíveis vegetais e fósseis.
Veja também:
Energia Fotovoltaica
Biomassa
Cerca de 0,02% da energia solar incidente sobre a Terra é utilizada no processo biológico da fotossíntese que transforma a energia luminosa recebida em energia química. Esse processo é o responsável também pela formação de biomassa que constitui uma fonte de energia renovável aproveitada de muitas maneiras: na forma de alimento (carnes, frutas, peixes, legumes, etc), como combustível direto (lenha, casca de babaçu, bagaço de cana, gás natural, etc) e combustível indireto por meio de óleos vegetais (mamona, soja, dendê) e de álcoois (etílico e metílico convertidos da madeira, da cana-de-açúcar, do sorgo sacarino, da mandioca, etc).
Os óleos vegetais e os álcoois possuem capacidade para substituir o óleo combustível e a gasolina, respectivamente. Ainda existem possibilidades tecnológicas para realizar conversões fotoquímicas, promovendo a dissociação da água por intermédio das algas, o que poderá vir a ser, no longo prazo, uma forma de obter hidrogênio combustível.
O biogás oriundo da biomassa é uma fonte de energia relativamente barata, renovável e eficiente, além de não poluente. O subproduto desse processo é um excelente fertilizante. Outra vantagem é o aproveitamento de um material que, para ser eliminado ou tratado, necessitaria de mais consumo de energia. Os problemas mais críticos para a produção do biogás são os controles do pH e da temperatura durante o estágio final de degradação dos resíduos orgânicos.
A cana-de-açúcar e o sorgo sacarino são exemplos de vegetais com boa eficiência de conversão, o que os torna, potencialmente, matéria-prima para a extração de álcool. O processo de obtenção dos álcoois etílico e metílico, com a fermentação e destilação de vegetais como a batata, a beterraba, o milho, a cevada e outros cereais, é conhecido há muito tempo. No entanto, seu uso como combustível é muito recente, datando da Primeira Guerra Mundial. No Brasil, o Plano Nacional do Álcool - PROÁLCOOL - mostrou uma perspectiva de obter um combustível automotivo substituto, reduzindo em setenta por cento o consumo de gasolina.
Para a geração de eletricidade, em média e larga escala, ainda não há condições de competitividade da biomassa com os combustíveis fósseis, em vista dos custos econômicos. Também persistem alguns problemas no que se refere aos processos de manejo e conversão. Para pequenas populações dispersas, no meio rural ou em localidades isoladas, onde as condições de extensão da rede elétrica e a logística de transporte de combustível são mais difíceis, a biomassa pode resultar na solução menos dispendiosa, garantindo ainda o aproveitamento dos próprios recursos locais. O Brasil utiliza para cultivo agrícola somente 7,5% dos 851 milhões de hectares de terras que possui. A implantação de cultivos de biomassa pode ser uma alternativa lucrativa para os proprietários rurais que poderão utilizá-los, como cultivo complementar, na geração de energia para consumo próprio e ainda prover uma fonte de renda adicional para a agroindústria e o setor moveleiro circunvizinhos.
A utilização de biomassa, para fins energéticos, é tão antiga quanto a própria civilização. Até o século XVIII, a principal fonte de energia era a lenha. Nos séculos XIX e XX, com a progressiva introdução comercial dos combustíveis fósseis, a biomassa assumiu um plano secundário na matriz energética global, entrando na lista das fontes de geração consideradas alternativas, junto com as energias solar e eólica.
Energia Éolica
O vento, assim como a água, foi uma das fontes de energia mais utilizadas pelo homem. Restos de um barco a vela encontrados em um túmulo sumeriano, datado de 4000 aC, são os indícios do primeiro uso histórico da energia eólica pela humanidade. Contudo, foram os fenícios, pioneiros na navegação comercial, que começaram a utilizar, por volta de 1000 aC, barcos movidos pela força dos ventos. As embarcações movidas a vela evoluíram até o desenvolvimento das caravelas no século XIII e dominaram os mares até o começo do século XIX, quando surgiu o navio a vapor.
Há indicações, a partir do século X, que apontam o uso de moinhos de vento para bombear água e moer grãos. Durante os dois séculos seguintes, os moinhos foram projetados de acordo com as condições geográficas para obter melhor aproveitamento do sentido predominante dos ventos, mantendo o eixo motor numa direção fixa. Na Holanda, durante o século XV, começaram a surgir moinhos com cúpula giratória, que permitia posicionar o eixo das pás na direção dos ventos. Com a Revolução Industrial, os moinhos de vento sofreram modificações para se adaptar à velocidade constante necessária para manter o ritmo de produção. Neste período são criados os primeiros sistemas de controle e de potência que permitiram aperfeiçoar e integrar os moinhos de vento a estas unidades produtivas.
A descoberta de novas tecnologias e o aperfeiçoamento desses sistemas evoluíram até chegar às atuais turbinas eólicas que vem sendo empregada em larga escala nos países desenvolvidos desde o início da década de 1990, normalmente com subsídios governamentais.
As pesquisas atuais se concentram nos novos materiais que permitam desenvolver turbinas de maior porte, com potência maior que as existentes (2 MW). Na costa oeste dos Estados Unidos, no norte da Alemanha e na Dinamarca, a energia eólica funciona como complemento à geração elétrica convencional. A região litorânea brasileira, em particular no Nordeste em função dos regimes de bons ventos, é considerada apta para instalação de parques eólicos. No litoral do Ceará, já estão instalados mais de 15 MW de geração eólica complementar à rede, a maioria por iniciativa privada.
Pilhas Combustível
Devido à alta eficiência e as baixíssimas emissões de ruído e poluentes, a aplicação de pilhas combustível, também chamadas de células combustível, para geração de energia elétrica e propulsão de veículos pode vir a ser um dos grandes avanços tecnológicos da próxima década.
De maneira semelhante às baterias, essas pilhas convertem a energia química de um combustível (hidrogênio) em eletricidade na forma de corrente contínua. No entanto, não descarregam nem necessitam de recarregamento periódico; a produção de eletricidade se mantêm enquanto existir suprimento de combustível e de oxidante para formar a reação. Como a essência do processo é inversa ao da hidrólise, os produtos gerados são basicamente energia elétrica, calor e água, e uma quantidade muito reduzida de poluentes (óxidos de nitrogênio e enxofre, hidrocarbonetos e carbono).
Apesar de terem concepção teórica conhecida desde meados do século XIX, as pilhas combustível não tiveram desenvolvimento comercial até 1950 devido a problemas com materiais e ao conhecimento científico limitado sobre as reações eletroquímicas necessárias. Nessa época, em função da necessidade de dispositivos compactos de geração de energia como suporte aos projetos de exploração espacial, as pesquisas de pilhas combustíveis foram retomadas. Depois disso, Estados Unidos, Japão e Europa investiram em diversos projetos para torná-las atrativas comercialmente.
Além da alta eficiência e dos níveis muito baixo de emissões poluentes, essas pilhas possuem atrativos operacionais pela montagem em unidades modulares compactas, pré-montadas na fábrica com pequeno tempo de construção, e possibilitam complementar a capacidade existente de operação, reduzindo a demanda de picos e perdas de energia.
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A humanidade desloca-se em ritmo descontrolado rumo a novas catástrofes ambientais, problemas ecológicos e o aquecimento global. O aproveitamento dos recursos naturais de maneira correta é o mais importante passo para que possamos reverter este quadro.
Unindo a crise energética brasileira aos fatores mencionados, é de suma importância que se introduzam o quanto antes, fontes de energia renováveis não poluentes em nosso país.
O QUE É ENERGIA ALTERNATIVA?
A energia tem sido através da história 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, Termoelétricas, 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.
Principais fontes de energia alternativa
Biomassa
Eólica
Solar
Geotérmica
ENERGIA RENOVÁVEL
Desde o início do século XX, o mundo tem sofrido com a exploração de seus recursos naturais, com a poluição da atmosfera e com a degradação do solo. O petróleo, por exemplo, considerado uma fonte tradicional de energia, foi tão continuamente extraído que seus poços já começam a se esgotar, pouco menos de 100 anos após o início de sua utilização efetiva. O carvão, um recurso ainda mais antigo, também é considerado esgotável. A energia nuclear, da mesma forma, nos alerta para o perigo dos resíduos radioativos. O uso das fontes tradicionais traça sua trajetória ao declínio, não só pela sua característica efêmera, mas porquê é uma ameaça ao meio ambiente.
Na esteira da questão ecológica, as chamadas “fontes alternativas de energia” ganham um espaço cada vez maior. Essas fontes alternativas, além de não prejudicar a natureza, são renováveis, e por isso perenes. Exemplos de fontes renováveis incluem a energia solar (painel solar, célula fotovoltaica), a energia eólica (turbina eólica, cata-vento), a energia hídrica (roda d’água, turbina aquática) e a biomassa (matéria de origem vegetal).
plataforma de petróleo O Brasil já demonstrou, em foros internacionais, a sua intenção de aprimorar o uso de energias renováveis e diversificar as fontes de geração de energia. O compromisso reduz o risco de um novo déficit hidrológico, que geralmente leva à crise e ao racionamento, como sucedido nos verões de 2001 e 2002.
O Potencial das Energias Renováveis
Muitos ainda vêem a geração de energia por fontes renováveis como uma iniciativa isolada, incapaz de atender à grande demanda de um país continental. A utilização de energias alternativas não pressupõe o abandono imediato dos recursos tradicionais, mas sua capacidade não deve ser subestimada.
A Alemanha, por exemplo, provou como o uso das fontes renováveis pode ser útil ao Estado, à população e ao meio-ambiente. O país é responsável por cerca de um terço de toda a energia eólica instalada no mundo, representando metade da potência gerada em toda a Europa. O investimento em tecnologia também permitiu aos germânicos se destacarem na utilização de combustíveis de origem vegetal (biomassa).
As Principais Fontes Renováveis de Energia Energia Solar
Praticamente inesgotável, a energia solar pode ser usada para a produção de eletricidade através de painéis solares e células fotovoltaicas. No Brasil, a quantidade de sol abundante durante quase todo o ano estimula o uso deste recurso.
Existem duas formas de utilizar a energia solar: ativa e passiva. O método ativo se baseia em transformar os raios solares em outras formas de energia (térmica ou elétrica) enquanto o passivo é utilizado para o aquecimento de edifícios ou prédios, através de concepções e estratégias construtivas. Esta aplicação é mais comum na Europa, onde o frio demanda opções para a calefação.
Os painéis fotovoltaicos são uma das mais promissoras fontes de energia renovável. A principal vantagem é a quase total ausência de poluição. No entanto, a grande limitação dos dispositivos fotovoltaicos é seu baixo rendimento. Outro inconveniente são os custos de produção dos painéis, elevados devido à pouca disponibilidade de materiais semicondutores.
Energias renováveis
Energias renováveis são todas aquelas cuja taxa de utilização é inferior à sua taxa de renovação. As suas fontes podem ter origem terrestre (energia geotérmica) gravitacional (energia das marés) e solar (energia contida nos resíduos, energia electromagnética, energia hidráulica, energia eólica e energia das ondas).
Recursos renováveis mais utilizados no nosso país
Tradicionalmente as fontes renováveis que mais têm contribuído para o consumo total de energia primária de Portugal são a biomassa, sobretudo de origem florestal e a energia hídrica, tendo-se registado nos últimos anos um forte incremento relativamente a utilização da energia solar térmica e mais recentemente da energia eólica. Actualmente para qualquer destes recursos, existem tecnologias de conversão maduras, constituídas por equipamentos fiáveis e em muitos casos comercialmente competitivos com os equipamentos de conversão dos combustíveis tradicionais.
ENERGIA SOLAR
Energia solar: energia renovável e limpa
O sonho da energia limpa: geração de eletricidade no próprio ponto de consumo, sem os problemas ambientais das usinas geradoras nem das incômodas linhas elétricas. A fonte dessa energia é o Sol, cuja radiação é captada pelas células fotovoltaicas transformando-a diretamente em eletricidade, sem produção de nenhum tipo de resíduo, sem fumaça, sem partes móveis, sem barulho. E o Brasil, país tropical, com muito sol, grandes áreas e muita necessidade de energia, principalmente em locais isolados e distantes da rede elétrica, é privilegiado.
Existem, entretanto, algumas limitações: o sol não brilha todo o tempo, existe o ciclo natural do dia e da noite, existem os períodos chuvosos ou nublados. É necessário armazenar a energia gerada durante os períodos ensolarados em baterias elétricas, para usá-la nos períodos sem insolação. A energia solar é gratuita, mas as células fotovoltaicas ainda são relativamente caras. Por isso é preciso usar eficientemente a energia gerada. Nada de usar as ineficientes lâmpadas incandescentes, só lâmpadas fluorescentes. Aquecer água, só com o aquecedor solar, que é outro equipamento completamente diferente. Ferros elétricos, secadores, motores grandes não devem ser ligados ao sistema.
Como funciona o gerador fotovoltaico?
O gerador é composto pelos módulos de células fotovoltaicas (painéis), pelas baterias, pelo controlador de carga e quando se quer corrente alternada, pelo inversor, pois os módulos geram eletricidade em corrente continua, a mesma usada nos automóveis. O controlador de carga evita que a bateria seja sobrecarregada ou descarregada em demasia o que diminui sua vida.
A célula solar capta a luz gerando eletricidade pelo efeito fotovoltaico, de forma semelhante a uma folha que capta a energia pelo efeito da fotossíntese. O fóton luminoso transforma-se em uma carga elétrica ao incidir sobre uma lâmina de silício adequadamente tratada, e vai carregar a bateria. Sua fabricação exige uma técnica apurada, um elevado nível de pureza do silício, que é um elemento abundante no Brasil.
A energia produzida pelas células varia com a intensidade da radiação solar e da área iluminada. Cada célula produz muito pouca energia. É necessário conectar várias células em série. Um módulo normalmente tem de 28 a 36 células e gera cerca de 12 V quando conectado à bateria. É feito para durar mais de 30 anos usando materiais duráveis tais como plásticos de alta durabilidade, vidro temperado e estrutura de alumínio anodizado.
Mas, comumente, um só módulo não é suficiente para produzir a energia que se necessita. Vários módulos devem ser ligados em série ou em paralelo até se alcançar a quantidade de energia elétrica necessária para o consumo e de acordo com o nível da insolação do local.
Pode-se usar estes geradores fotovoltaicos para suprir eletricidade para residências rurais, estações de telecomunicação, bombeamento d'água, nas estradas, em barcos e em um sem número de aplicações onde o consumo de energia é baixo e o local distante das redes elétricas. No Brasil ainda não é viável financeiramente a instalação destes sistemas em residências urbanas com o objetivo de reduzir a fatura mensal de energia elétrica.
A figura abaixo apresenta um exemplo prático do uso da energia solar fotovoltaica alimentando equipamentos de baixo consumo tanto com energia contínua quanto com energia alternada (fazendo-se o uso de um inversor).
Vantagens de usar a energia solar para geração de eletricidade em residências
? Disponibilidade de eletricidade sem depender da rede elétrica e sem conta de energia;
? Sistema totalmente eletro-eletrônico, sem peças móveis e com durabilidade elevada;
? Projeto do sistema com possibilidades de expansão futura;
? Elevada confiabilidade operacional;
? Requer pouca manutenção;
? Instalação simples, o eletricista não precisa ser especialista;
? Opcionalmente, pode ser disponibilizado tensão alternada de 120V ou 220V - 60Hz - com a aquisição de um inversor.
Indicado para:
Residências isoladas, sítios e fazendas; escolas rurais, postos de saúde, centros comunitários, pousadas e outras instalações situadas em locais remotos e distantes da rede elétrica convencional e que se caracterizam pelo baixo consumo de energia. Sistemas de maior capacidade são disponíveis sob consulta.
Obs.: Não é indicado o uso de energia solar fotovoltaica para suprimento de cargas de alto consumo como aquecimento de água (chuveiros elétricos, saunas, etc), ferros elétricos, secadores de cabelo, motores maiores.
Características Técnicas
? Autonomia do sistema em períodos sem insolação: 3 dias
? Vida útil estimada para as baterias: acima de 4 anos
? Energia elétrica disponível para uso na tensão de 12 V em tensão contínua ou 110/220 V em tensão alternada fazendo-se o uso de um inversor.
Como selecionar o sistema mais adequado:
1) A escolha do sistema depende do número de lâmpadas e aparelhos ligados, da potência elétrica de cada um e do tempo que eles ficam ligados diariamente. (Veja exemplo)
A B AxB*
Aparelho Watt hora/dia Wh/dia
lâmpada 9 4 36
tv à cores 45 3 135
rádio 6 2 12
total 60 -- 183
Some as potências (Watt) e o consumo de eletricidade (Wh/dia) de todos os aparelhos e lâmpadas previstos e selecione o sistema com capacidade superior aos valores calculados.
O Gerador fotovoltaico tem garantia de 1 ano da Solenerg e é constituído por:
Módulos Fotovoltaicos: São utilizados módulos fotovoltaicos de alta qualidade com garantia de fábrica de 25 anos quanto à produção de energia e de 10 anos quanto a defeitos de fabricação.
Baterias Estacionárias: Projetadas especificamente para trabalhar com sistemas fotovoltaicos com vida útil acima de quatro anos sem necessidade de manutenção. Garantia de fábrica de 2 anos;
Controlador de Carga: Protege as baterias contra descargas profundas e excesso de carga, aumentando sua vida útil.
Inversores(opcional): Permite a utilização de iluminação e tomadas para eletrodomésticos em corrente alternada.
Energia solar é alternativa às fontes não renováveis´
Eletricidade gerada a partir da luz do sol abastece totalmente casa experimental instalada em centro de pesquisa no Rio de Janeiro
A utilização da energia gerada pelo sol é uma das alternativas mais promissoras na substituição de fontes não renováveis no país. No Brasil, há uma infinidade de pequenos projetos de geração fotovoltaica (conversão direta da luz do sol em eletricidade), principalmente para suprir a necessidade de comunidades rurais e isoladas das regiões Norte e Nordeste.
Desde 1994, o Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios (Prodeem), instituído pelo governo federal, resultou em investimentos de US$ 30 milhões, num total de 5.956 projetos e 2.952 kWp (quilowatts-pico) de potência instalada. Ao todo, a potência instalada no país é estimada pelo Ministério de Minas e Energia em 12.000 kWp (megawatts-pico).
O quilowatt-pico é uma unidade utilizada para medir a potência gerada por um painel solar. Por melhor que seja a tecnologia empregada, o painel não é capaz de converter em eletricidade toda a luz que incide sobre ele. Se um painel tem rendimento médio de 10%, por exemplo, vai aproveitar somente uma décima parte da luz incidente. Esse pico de resposta que é efetivamente aproveitado pode ser medido em quilowatts-pico.
Apesar do potencial promissor, a geração de eletricidade a partir da luz solar ainda tem uma pequena participação na matriz energética mundial. De acordo com dados da Agência Internacional de Energia (IEA, em inglês), a energia solar respondeu por apenas 0,006% da eletricidade gerada no mundo em 2001. Mas o mercado de energia solar cresce a passos largos, principalmente na Europa. Na Alemanha, por exemplo, a área de coletores solares térmicos instalados cresceu pouco mais de 62% entre 2000 e 2002, de acordo com estimativa do Active Solar Thermal Group.
Um exemplo do potencial de utilização da energia do sol em residências pode ser visto na Casa Solar Eficiente, desenvolvida pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel) em conjunto com o Ministério de Minas e Energia e a Eletrobrás. Instalada na Ilha do Fundão, no Rio de Janeiro, a casa foi equipada com aparelhos eletro-eletrônicos eficientes do ponto de vista de conservação de energia, alimentados por painéis solares. O banheiro tem água aquecida por um coletor termo-solar.
Na parte externa da casa há um sistema fotovoltaico para bombeamento de água, um banco de baterias e um gerador eólico. “Instalamos um sistema de controle de energia na casa, sistema de aquisição de dados, sistema de monitoração de hábitos de consumo e ‘softwares’ educativos, além de um quarto de eficiência energética para verificar o consumo”, explica Hamilton Moss, coordenador do Centro de Referência em Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito (Cresesb).
Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), uma das restrições técnicas à difusão de projetos de aproveitamento da energia solar é justamente a baixa eficiência dos sistemas de conversão de energia, o que torna necessário o uso de grandes áreas para a captação de energia em quantidade suficiente para que o empreendimento seja economicamente viável. Para o professor de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Guilherme Rolim, uma das maiores dificuldades para a ampliação do uso do sistema é de ordem econômica.
Rolim explica que a geração de energia elétrica a partir de petróleo ainda é, comparativamente, barata. Por isso, só compensa utilizar a energia solar em lugares onde é muito alto o custo para levar uma rede de distribuição ou para transportar combustíveis. “A tendência, a longo prazo, é de crescimento gradual na utilização da energia solar”, diz o professor.
Pesquisador do Cresesb, Marco Galdino lembra que é relativamente fácil instalar painéis solares, mesmo em comunidades afastadas. Com relação ao custo, Galdino afirma que é possível instalar sistemas fotovoltaicos com orçamentos mais baixos. O custo desses sistemas – explica ele – tem caído nas últimas décadas e a instalação dele em regiões isoladas é viável economicamente.
O pesquisador destaca como outras vantagens da energia solar a capacidade de renovação quase infinita e o fato de não ser poluente. “A energia solar não consome combustível e, conseqüentemente, não gera nenhum tipo de emissão de partículas nocivas ao meio ambiente”, acrescenta.
No Brasil, segundo o pesquisador, o uso do sol como fonte de energia ainda ganha mais um ponto positivo: o país apresenta uma incidência de energia solar bastante favorável. Curiosidade: em apenas uma hora, o sol despeja sobre a Terra uma quantidade de energia superior ao consumo global de um ano inteiro. A média anual incidente no Brasil extraída de medições ao longo do dia varia entre 4kWh/m² (kilowatts/hora por metro quadrado) e 5kWh/m².
Nas últimas três décadas, o aproveitamento da energia solar para aplicações diversas tem sido bastante destacado, especialmente em países tropicais e subtropicais, como o Brasil, que dispõem de condições excelentes de radiação solar ao longo do ano. As experiências visando a utilização de energia solar para diversos fins datam de tempos remotos. A história registra que, no século I, Herão de Alexandria já havia construído um dispositivo para bombeamento de água empregando o calor do sol como fonte térmica.
O uso direto da energia solar tem três atrativos principais: primeiro, sua capacidade de renovação, quase infinita, considerando a escala de tempo humana. Segundo, está relacionada com a proporção menor de impactos ambientais, quando comparada com aqueles provenientes da exploração e do uso de energias fóssil e nuclear. O terceiro é a viabilidade de aplicação junto às fontes consumidoras, o que elimina a necessidade de transporte através de grandes distâncias.
O uso direto da energia solar pode ser feito de duas formas: como fonte de luz e calor ou para produção de eletricidade. Uma maneira de aproveitar mais eficientemente a energia solar incidente é através do uso de coletores térmicos, dispositivos capazes de transformar a luz do sol em calor, que pode ser utilizado diretamente no aquecimento de água para consumo doméstico. Outra maneira é converter a energia solar diretamente em energia elétrica, utilizando células fotovoltaicas revestidas de semicondutores que, ao absorver luz, produzem uma pequena corrente elétrica.
Devido aos elevados custos de fabricação e manutenção, a utilização dessas células não oferece vantagem para extenso uso comercial, a não ser em pequenas usinas elétricas em regiões muito distantes de geradoras hidro ou termoelétricas. Atualmente, existem projetos de produção de eletricidade via satélite, captando e convertendo a energia solar, por meio de grandes painéis ao redor do planeta, em eletricidade que será transmitida para a Terra por microondas.
O uso indireto da energia solar ocorre através do aproveitamento da biomassa, do vento, das marés, dos gradientes de temperatura da água oceânica, dos combustíveis vegetais e fósseis.
Veja também:
Energia Fotovoltaica
Biomassa
Cerca de 0,02% da energia solar incidente sobre a Terra é utilizada no processo biológico da fotossíntese que transforma a energia luminosa recebida em energia química. Esse processo é o responsável também pela formação de biomassa que constitui uma fonte de energia renovável aproveitada de muitas maneiras: na forma de alimento (carnes, frutas, peixes, legumes, etc), como combustível direto (lenha, casca de babaçu, bagaço de cana, gás natural, etc) e combustível indireto por meio de óleos vegetais (mamona, soja, dendê) e de álcoois (etílico e metílico convertidos da madeira, da cana-de-açúcar, do sorgo sacarino, da mandioca, etc).
Os óleos vegetais e os álcoois possuem capacidade para substituir o óleo combustível e a gasolina, respectivamente. Ainda existem possibilidades tecnológicas para realizar conversões fotoquímicas, promovendo a dissociação da água por intermédio das algas, o que poderá vir a ser, no longo prazo, uma forma de obter hidrogênio combustível.
O biogás oriundo da biomassa é uma fonte de energia relativamente barata, renovável e eficiente, além de não poluente. O subproduto desse processo é um excelente fertilizante. Outra vantagem é o aproveitamento de um material que, para ser eliminado ou tratado, necessitaria de mais consumo de energia. Os problemas mais críticos para a produção do biogás são os controles do pH e da temperatura durante o estágio final de degradação dos resíduos orgânicos.
A cana-de-açúcar e o sorgo sacarino são exemplos de vegetais com boa eficiência de conversão, o que os torna, potencialmente, matéria-prima para a extração de álcool. O processo de obtenção dos álcoois etílico e metílico, com a fermentação e destilação de vegetais como a batata, a beterraba, o milho, a cevada e outros cereais, é conhecido há muito tempo. No entanto, seu uso como combustível é muito recente, datando da Primeira Guerra Mundial. No Brasil, o Plano Nacional do Álcool - PROÁLCOOL - mostrou uma perspectiva de obter um combustível automotivo substituto, reduzindo em setenta por cento o consumo de gasolina.
Para a geração de eletricidade, em média e larga escala, ainda não há condições de competitividade da biomassa com os combustíveis fósseis, em vista dos custos econômicos. Também persistem alguns problemas no que se refere aos processos de manejo e conversão. Para pequenas populações dispersas, no meio rural ou em localidades isoladas, onde as condições de extensão da rede elétrica e a logística de transporte de combustível são mais difíceis, a biomassa pode resultar na solução menos dispendiosa, garantindo ainda o aproveitamento dos próprios recursos locais. O Brasil utiliza para cultivo agrícola somente 7,5% dos 851 milhões de hectares de terras que possui. A implantação de cultivos de biomassa pode ser uma alternativa lucrativa para os proprietários rurais que poderão utilizá-los, como cultivo complementar, na geração de energia para consumo próprio e ainda prover uma fonte de renda adicional para a agroindústria e o setor moveleiro circunvizinhos.
A utilização de biomassa, para fins energéticos, é tão antiga quanto a própria civilização. Até o século XVIII, a principal fonte de energia era a lenha. Nos séculos XIX e XX, com a progressiva introdução comercial dos combustíveis fósseis, a biomassa assumiu um plano secundário na matriz energética global, entrando na lista das fontes de geração consideradas alternativas, junto com as energias solar e eólica.
Energia Éolica
O vento, assim como a água, foi uma das fontes de energia mais utilizadas pelo homem. Restos de um barco a vela encontrados em um túmulo sumeriano, datado de 4000 aC, são os indícios do primeiro uso histórico da energia eólica pela humanidade. Contudo, foram os fenícios, pioneiros na navegação comercial, que começaram a utilizar, por volta de 1000 aC, barcos movidos pela força dos ventos. As embarcações movidas a vela evoluíram até o desenvolvimento das caravelas no século XIII e dominaram os mares até o começo do século XIX, quando surgiu o navio a vapor.
Há indicações, a partir do século X, que apontam o uso de moinhos de vento para bombear água e moer grãos. Durante os dois séculos seguintes, os moinhos foram projetados de acordo com as condições geográficas para obter melhor aproveitamento do sentido predominante dos ventos, mantendo o eixo motor numa direção fixa. Na Holanda, durante o século XV, começaram a surgir moinhos com cúpula giratória, que permitia posicionar o eixo das pás na direção dos ventos. Com a Revolução Industrial, os moinhos de vento sofreram modificações para se adaptar à velocidade constante necessária para manter o ritmo de produção. Neste período são criados os primeiros sistemas de controle e de potência que permitiram aperfeiçoar e integrar os moinhos de vento a estas unidades produtivas.
A descoberta de novas tecnologias e o aperfeiçoamento desses sistemas evoluíram até chegar às atuais turbinas eólicas que vem sendo empregada em larga escala nos países desenvolvidos desde o início da década de 1990, normalmente com subsídios governamentais.
As pesquisas atuais se concentram nos novos materiais que permitam desenvolver turbinas de maior porte, com potência maior que as existentes (2 MW). Na costa oeste dos Estados Unidos, no norte da Alemanha e na Dinamarca, a energia eólica funciona como complemento à geração elétrica convencional. A região litorânea brasileira, em particular no Nordeste em função dos regimes de bons ventos, é considerada apta para instalação de parques eólicos. No litoral do Ceará, já estão instalados mais de 15 MW de geração eólica complementar à rede, a maioria por iniciativa privada.
Pilhas Combustível
Devido à alta eficiência e as baixíssimas emissões de ruído e poluentes, a aplicação de pilhas combustível, também chamadas de células combustível, para geração de energia elétrica e propulsão de veículos pode vir a ser um dos grandes avanços tecnológicos da próxima década.
De maneira semelhante às baterias, essas pilhas convertem a energia química de um combustível (hidrogênio) em eletricidade na forma de corrente contínua. No entanto, não descarregam nem necessitam de recarregamento periódico; a produção de eletricidade se mantêm enquanto existir suprimento de combustível e de oxidante para formar a reação. Como a essência do processo é inversa ao da hidrólise, os produtos gerados são basicamente energia elétrica, calor e água, e uma quantidade muito reduzida de poluentes (óxidos de nitrogênio e enxofre, hidrocarbonetos e carbono).
Apesar de terem concepção teórica conhecida desde meados do século XIX, as pilhas combustível não tiveram desenvolvimento comercial até 1950 devido a problemas com materiais e ao conhecimento científico limitado sobre as reações eletroquímicas necessárias. Nessa época, em função da necessidade de dispositivos compactos de geração de energia como suporte aos projetos de exploração espacial, as pesquisas de pilhas combustíveis foram retomadas. Depois disso, Estados Unidos, Japão e Europa investiram em diversos projetos para torná-las atrativas comercialmente.
Além da alta eficiência e dos níveis muito baixo de emissões poluentes, essas pilhas possuem atrativos operacionais pela montagem em unidades modulares compactas, pré-montadas na fábrica com pequeno tempo de construção, e possibilitam complementar a capacidade existente de operação, reduzindo a demanda de picos e perdas de energia.
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