Fontes de Energia
Prós e Contras
Alunas do Curso de Ciências Biológicas do 3° Período da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Carina Carvalho Mori
Luana Viana
Sofia Pimenta de Oliveira
Stephane Gonçalves Araújo
Introdução
Processo
Fontes
Avaliação
Referências


Introdução:
O que é energia:
 

A palavra energia está associada a trabalho, seja na forma de uma ação ou de um movimento. É quando dois sistemas físicos interagem entre si e mudanças nos dois sistemas ocorrem resultando em um fenômeno físico como o calor. Não é possível criar uma energia, apenas transforma-la.
Sociedade e Energia:

A utilização de energia tem sido muito importante para o desenvolvimento da sociedade humana. É impossível, hoje, para a maioria das pessoas, pensar a vida sem a energia elétrica e sem o uso de combustíveis líquidos. A energia virou basicamente um pré-requisito para uma sociedade bem desenvolvida.

A energia está presente de diversas formas no mundo industrializado, na agricultura, transportes, telecomunicações, entre outros. Mas para produzir o conforto necessário, agride-se a natureza. E, como todas as riquezas produzidas pelo homem, a energia é desigualmente consumida. De acordo com uma pesquisa publicada pelo jornal O Povo, cerca de dois bilhões de pessoas, no planeta, não têm acesso à energia elétrica. Só no Brasil são aproximadamente 15 milhões. Enquanto isso, os EUA consomem cerca de um terço de toda a energia produzida no mundo. O planeta não sobreviveria se toda a humanidade consumisse energia como os norte-americanos.

Levantamento feito pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) junto às distribuidoras de energia apontou que o Brasil ainda possui um milhão de residências sem luz. O número é muito maior do que o estimado pelo governo federal, que indicava em setembro, com base em dados do Censo de 2010, apenas 378 mil residências ainda sem energia elétrica.

Gasto da população brasileira

Conforme dados do IBGE, o gasto da população brasileira com energia elétrica corresponde a 14% do salário-mínimo atual (2014), conforme segue tabela:

                     Índices Especiais de Intensidade do Gasto com Energia Elética

Tabela 1: Índices Especiais de Intensidade do Gasto com Energia Elétrica.
Fonte: http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/indicadores/industria/pimpfbrenergia_nova/pim-pf-energia_201402_7.shtm

Em Minas Gerais, conforme Companhia Energética de Minas Gerais S A (CEMIG), a energia que a mais se produz é a hidráulica, gerada pela força da água do rio, que se transforma em energia elétrica por meio das usinas hidrelétricas. O número de consumidores residenciais em 2013 foi de 6.249.373 no qual houve um consumo de 9.473 GWh.

Quais são as fontes de energia existentes?

 Biocombustível, biomassa, carvão mineral, eólica, gás natural, geotérmica, hidrelétrica, nuclear, petróleo, solar.
    
O que é uma fonte renovável?

É aquela energia que vem de fontes naturais como os biocombustíveis, hidrelétricas, energia solar, biomassa, eólica, geotérmica. Apesar de serem naturais, não significa que não causam impactos ao meio ambiente.

O que é uma fonte não renovável?

É aquela energia primária que ocorre na natureza e que não se renova e pode se esgotar a longo ou curto prazo e que depende de processos para serem transformadas em uma energia secundária para que se tornem disponíveis como o petróleo, carvão mineral, gás natural, energia nuclear. Geralmente estas fontes produzem gases poluentes.
   
Conheça um pouco sobre cada fonte de energia:

 

1- Biomassa

Energia que é gerada através da decomposição de matéria orgânica como esterco, alimentos, gás metano, esgotos, madeira. Esta fonte pode ser transformada em três tipos de produtos: calor, eletricidade e combustível por meio da combustão, gaseificação ou fermentação.


Figura 01. Fonte: http://www.lippel.com.br/img/sustentabilidade/biomassas01.jpg

PRÓS

CONTRAS
  • Renovável;
  • Sobras de cinzas são menos agressivas ao meio ambiente quando comparado as provenientes de combustíveis fósseis;
  • Emissões não contribuem para o efeito estufa, auxilia na diminuição de CO2 na atmosfera;
  • Baixo Custo;
  • Diminui a quantidade de dejetos nos aterros;
  • Não emite dióxido de enxofre.
  • Difícil estocagem e armazenamento dos resíduos;
  • Lança material particulado no meio ambiente, alto custo para a remoção destes;
  • Pode ser muito poluente dependendo da forma que é feita a combustão.


2 - Biocombustível

Provenientes da biomassa são utilizados como biocombustível no Brasil o etanol que é feito da cana de açúcar por ser a melhor opção energética e econômica e o biodiesel, feito de óleos vegetais e gorduras animais, que é produzido em condições favoráveis pelo país ter um clima favorável e ter ampla possibilidade de utilização da água e da terra.



Figura 02. Fonte: http://www.brasilescola.com/upload/e/biocombustiveis1.jpg

PRÓS

CONTRAS
  • Renovável;
  • Biodegradável;
  • Emitem menos compostos que combustíveis fósseis (petróleo) na combustão;
  • Diminui a incidência na emissão de CO2.
  • Interfere na produção alimentícia

      

                                                                                                             
3 - Carvão Mineral
O carvão mineral é um minério não metálico, de cor preta ou marrom, no qual possui um ótimo potencial combustível quando queimado, devido a liberação de uma grande quantidade de energia por ser constituído basicamente por carbono e magnésio, sendo encontrado em forma de betume. Assim é considerado um combustível fóssil, pois as jazidas desse minério se formaram a milhões de anos, quando extensas florestas foram submersas, fazendo com que os restos de vegetais, onde estes são ricos em carbono, se tornassem em um produto rochoso. É também utilizado na produção de corantes e medicamentos, além de servir de energia para indústrias siderúrgicas na produção do aço.

Figura 03. Fonte: http://www.brasilescola.com/upload/conteudo/images/98ceccd87c52452c00535bf0b5b33ddc.jpg

PRÓS

CONTRAS
  • Libera uma quantidade de energia muito alto quando queimado;
  • É o mais abundante dos combustíveis fósseis e encontrado em vários países;
  • Fácil transporte;
  • Fácil distribuição;
  • Não renovável;
  • Causa grande impacto ambiental (produz dióxido de carbono e metano);
  • Descarte de resíduos sólidos;
  • Poluição térmica;
  • Riscos da mineração.

  4 - Eólica

É uma fonte de energia alternativa que deriva do meio ambiente natural, ou seja, é uma energia obtida através de uma fonte inesgotável, o vento. O movimento de hélices dos aeromotores, turbinas eólicas ou aerogeradores, localizados em áreas abertas, transformam a energia cinética em energia mecânica ou elétrica. É de certa forma uma obtenção indireta de energia do sol, uma vez que os ventos são gerados pelo aquecimento desigual da superfície da Terra pelos raios solares. Por ser derivada de fontes totalmente renováveis e limpa, é umas das principais apostas no campo das fontes renováveis de energia, principalmente nas regiões litorâneas e no nordeste, onde está concentrado um grande potencial eólico no Brasil.



Figura 04. Fonte: http://blogdobg.com.br/wp-content/uploads/2013/09/get_img.jpg

PRÓS

CONTRAS

§  Renovável;

§  Tecnologia inesgotável;

§  Limpa (não emite gases poluentes e não gera resíduos);

§  Menor incidência de danos ao meio ambiente;

§  Os parques eólicos podem ser utilizados também para outros meios, como a agricultura e a criação de gado;

§  Reduzem a dependência de fontes de combustível estrangeiras e nucleares;

§  Custo baixo após a implantação dos aerogeradores;

§  Não requer manutenção frequente (semestral);

§  Em media de seis meses o aerogerador recupera a energia que foi gasta para ser fabricado.

 

§  Depende de um fenômeno da natureza para funcionar;

§  A quantidade energia disponível varia de acordo com as estações do ano e o horário;

§  Pode ser superado pelas pilhas de combustível (H2) ou pela técnica da bombagem hidroelétrica;

§  Geram um grande impacto visual devido aos aerogeradores;

§  Causa impacto sonoro (43 decibéis), tornando necessário que as habitações mais próximas estejam no mínimo a 200 metros de distância;

§  Pode afetar o comportamento habitual de migração das aves.

 

 5 - Geotérmica

Energia obtida a partir do calor da Terra, mais precisamente do seu interior. Funciona devido à capacidade natural da Terra e da sua água subterrânea em reter calor. São feitas perfurações no solo com grande quantidade de vapor e água quente, que são retirados por determinadas tubulações, o vapor é transformado para uma central elétrica geotérmica e gira as lâminas de uma turbina. A energia gerada na movimentação das lâminas é transformada em energia elétrica, por meio do gerador. No Brasil não temos esse tipo de indústria.


Figura 05. Fonte: http://static.hsw.com.br/gif/energia-geotermica-terremotos-3.jpg

PRÓS

CONTRAS
  • Mais barata que combustíveis fósseis;
  • Renovável;
  • Quase nenhuma emissão de gases poluentes;
  • Produz energia sem a interferência de fatores externos;
  • Usina que utiliza um local pequeno;
  • Abastecimento de locais afastados;
  • Geração de empregos.
  • Cara e pouco rentável;
  • Pode ocasionar na deterioração do ambiente;
  • O calor que é perdido aumenta a temperatura do ambiente;
  • Emissão de ácido sulfídrico;
  • A energia deve ser colocada próxima ao campo geotérmico;.


6 - Gás Natural

É uma mistura de hidrocarbonetos leves (metano, propano, butano entre outros gases) que quando mantidos em temperatura ambiente, permanecem no estado gasoso. Pode ser encontrado na natureza em jazidas ou por meio da queima de biomassa. A queima do gás natural é feita nas turbinas ativando os geradores de energia levando as tubulações que carregam o gás das fontes produtoras aos consumidores, chamado de gasoduto. O gás natural pode ser utilizado em indústrias, automóveis e residências. Nas indústrias, a utilização é feita para a geração de eletricidade. Nas casas, é utilizado como forma de aquecimento. Nos automóveis, substitui os combustíveis (gasolina, álcool e diesel).


Figura 06: Usina de gás natural em Jundiaí. Fonte:http://www.jundiai.com.br/wp-content/uploads/2014/05/usina-gas-natural-jundiai-01.jpg

PRÓS

CONTRAS
  • Baixo impacto ambiental;
  • Custos reduzidos;
  • Facilidade de transporte e manuseio;
  • Podem ser construídas próximas aos centros de consumo;
  • Vetor de atração de investimentos; 
  • Mais segura.
  • Sua combustão contribui para o efeito estufa;
  • Não é renovável, portanto finita;
  • Apresenta riscos de asfixia, incêndio e explosão;
  • Por ser mais leve que o ar, o gás natural tende a se acumular nas partes mais elevadas quando em ambientes fechados;
  • Em caso de fogo em locais com insuficiência de oxigênio, poderá ser gerado monóxido de carbono, que é altamente tóxico.


 7- Hidrelétrica

Obtenção de energia por meio hidráulico de um rio, sendo necessária a construção de usinas com elevado nível de água. A água passa pelas tubulações da usina com bastante força e velocidade e movimentam as turbinas. Neste processo, a energia potencial (energia da água) se transforma em energia mecânica (movimento das turbinas). As turbinas já estão ligadas a um gerador, que transforma a energia mecânica em energia elétrica. As hidrelétricas possuem uma boa eficiência energética - por volta de 95%. No Brasil, mais de 90% da energia elétrica é proveniente de usinas elétricas e é no Brasil que está localizada a usina de Itaipu, que atualmente é a maior do mundo.


Figura 07: Usina Hidrelétrica de Itaipu. Fonte: http://www.brasilescola.com/upload/conteudo/images/89eb84c868ad2c56b1afadfe9d603035.jpg

PRÓS

CONTRAS
  • Renovável;
  • O preço do seu combustível (a água) é zero;
  • Não emite poluentes, o que contribui na luta contra o aquecimento global;
  • Altamente sustentável.
  • Retirada da população ribeirinha e agricultores da região inundada;
  • Construção em locais afastados, elevando o valor da energia a ser transmitida para as cidades;
  • Destrói a vegetação natural;
  • Causa assoreamento do leito dos rios;
  • Extinção de peixes.

8 - Nuclear

Conhecida também como energia atômica, a energia nuclear é obtida por meio da fissão (divisão de um núcleo em dois núcleos menores) ou fusão (colisão ou junção de dois núcleos formando um núcleo maior) dos núcleos atômicos de urânio enriquecido, em que uma grande quantidade de energia é liberada. A energia nuclear mantém as partículas do núcleo de um átomo unidas em que a divisão destas provoca uma grande liberação de energia. Este tipo de fonte é importante em países que não possuem muitos recursos naturais.


Figura 08. Fonte: http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2011/01/brasil-engata-na-fisica-de-neutrinos/image

Figura 10: Símbolo da radioatividade.

PRÓS

CONTRAS

 

  • Não contribui para o efeito de estufa;
  • Não libera gases como de enxofre, nitrogénio, particulados;
  • Pequenos espaços para sua instalação;
  • Independe do clima;
  • Grande disponibilidade de combustível;
  •  A quantidade de resíduos radioativos gerados é extremamente pequena e compacta;
  • A capacidade nociva da radiação produzida pode ser usada para tratamento de doenças como o câncer;
  • Produção de materiais na medicina, indústria, agricultura, através do produto radioativo;
  • Não necessita de armazenamento da energia produzida em baterias.

§  Custos de operação altos,

 

§  Em caso de acidentes, ocorre a liberação de radiação;

 

§  Casos de construção de armas nucleares;

 

§  Todo lixo produzido deve ser descartado e estocado para que não cause prejuízos atuais e futuros;

 

§  Lixo atômico gerado possui destino incerto;

 

§  Alguns materiais demoram milhões de ano para desfazer;

 

§  Vazamentos podem ameaçar a natureza durante centenas de anos;

 

§  Pode interferir com ecossistemas;

§  Grande risco de acidente na central nuclear.

9 - Petróleo

O petróleo é a principal fonte de energia mundial sendo o resultado da transformação da matéria orgânica acumulada no fundo dos oceanos e mares por milhões de anos sobre pressão de sedimentos. É encontrado na natureza  impregnado em rochas sedimentares. Como elas são permeáveis, o óleo se desloca para o interior da crosta terrestre; porém, se for detido por rochas impermeáveis são formadas as jazidas. Os principais produtos provenientes da refinação do petróleo são: Gás, gasolina, nafta, GLP, óleo diesel, óleos lubrificantes, óleos combustíveis, matérias-primas para asfaltos e parafinas.

Figura 11: Barril de petróleo. Fonte: http://cuiabanews.com/wp-content/
uploads/2013/05/barril-de-petroleo-2.jpg


Figura 12. Fonte: http://www.defesaaereanaval.com.br/wp-content/uploads/2013/09/petrobras.jpg

PRÓS

CONTRAS
  • Alta densidade de energia;
  • Fácil disponibilidade, infraestrutura de transportes e uso;
  • Crucial para uma ampla variedade de indústrias;
  • Fácil de refinar;
  • Constante fonte de alimentação e confiabilidade;
  • Emissões de gases de Efeito Estufa;
  • Poluição da agua e da Terra;
  • O crescimento do terrorismo e da violência;
  • Emissão de substâncias nocivas, como dióxido de enxofre, monóxido de carbono, chuva acida;
  • Conduz à produção de materiais muito perigosos e tóxicos durante a refinação. O plástico é uma das substâncias mais nocivas.



10 - Solar

A energia solar consiste na transformação da radiação solar que chega à Terra sob a forma de luz e calor, em energia passível de ser utilizada em equipamentos. Para fazer esta transformação são necessários materiais e equipamentos que, embora tenham um custo relativamente elevado, são compensatórios, pois o uso desta energia torna-se muito econômico após a instalação destes equipamentos


Figura13: http://www.srhe.pe.gov.br/index.php?option=com_content&view=article&id=507:edital-de-leilao-de-energia-solar-sera-lancado-em-breve&catid=40:newsflash&Itemid=72

PRÓS

CONTRAS
  • Renovável;
  • Limpa;
  • Não apresenta nenhum índice de poluição,
  • Centrais necessitam de manutenção mínima;
  • Uma solução economicamente viável;
  • Instalação em pequena escala.
  • Alto custo dos equipamentos para obtenção de energia;
  • Comparativamente a outras fontes de energia, os equipamentos de armazenamento da energia solar são pouco eficientes;
  • Os painéis solares têm um rendimento de apenas 25%;
  • Funciona bem apenas em áreas ensolaradas;
  • Em locais com maior índice de poluição ambiental, a captação de energia solar não é tão eficiente quanto em locais mais limpos.


Processo:
  • Desenvolver um analise crítica sobre as fontes atuais de energia;
  • Analisar as vantagens da utilização de cada fonte;
  • Analisar os impactos causados sobre o meio ambiente e sobre a população economicamente e socialmente.

O aprendizado se estabelecerá quando o aluno demonstrar conhecimento sobre todas as fontes de energia mostrada na WebQuest e defender os pontos positivos e negativos de cada uma.

    Os alunos em grupo de quatro integrantes deverão escolher um tipo de fonte energética e defende-la (ressaltar as vantagens, os problemas e procurar uma solução para estes, se possível) utilizando uma coleção de slides (pptx,ppt) contendo no máximo 20 slides explicativos.

      I.        Avaliação

Os alunos serão avaliados da seguinte forma:

1-    Apresentação do PowerPoint;

2-   Organização dos slides;

3-   Apresentação oral;

4-   Conhecimento do aluno sobre o tema;

5 - Uso de boas estrategias de defesa;

 Ao final do trabalho com a WebQuest, o aluno deverá ser capaz de responder as seguintes questões:

  • Qual o motivo de tantas fontes de energia disponíveis?
  •   Qual a melhor maneira de ser reduzir o impacto ambiental causado por cada fonte energética?
  • Existe alguma fonte energética ideal para nosso país?

   

       Fontes:

    As fontes de informação selecionadas possuem informações básicas para ajudar a desempenhar a tarefa.

     Clique no link para acessa-las:


Créditos

http://cuiabanews.com/wp-content/uploads/2013/05/barril-de-petroleo-2.jpg

http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2011/01/brasil-engata-na-fisica-de-neutrinos/image

http://www.brasilescola.com/upload/conteudo/images/89eb84c868ad2c56b1afadfe9d603035.jpg

http://www.jundiai.com.br/wp-content/uploads/2014/05/usina-gas-natural-jundiai-01.jpg

http://static.hsw.com.br/gif/energia-geotermica-terremotos-3.jpg

http://www.brasilescola.com/upload/conteudo/images/98ceccd87c52452c00535bf0b5b33ddc.jpg

http://blogdobg.com.br/wp-content/uploads/2013/09/get_img.jpg

http://www.lippel.com.br/img/sustentabilidade/biomassas01.jpg

http://www.brasilescola.com/upload/e/biocombustiveis1.jpg

http://www.defesaaereanaval.com.br/wp-content/uploads/2013/09/petrobras.jpg

http://www.sigelcapital.com.br/wp-content/uploads/2013/10/Empresa-luso-brasileira-construir%C3%A1-Parque-Tecnol%C3%B3gico-em-Luzi%C3%A2nia-para-gerar-energia-solar-640x300.jpg


     Referências:

1.    http://oglobo.globo.com/economia/um-milhao-de-lares-brasileiros-nao-tem-energia-eletrica-7132890#ixzz3CSOj5Svt

2.    (http://www.cemig.com.br/pt-br/relatorio_anual/Documents/relatorio/index.html#/8)

3.    http://fontes-de-energia.info/

4.    http://www.infoescola.com/tecnologia/energia-eolica/

5.    http://www.mma.gov.br/clima/energia/energias-renovaveis/energia-eolica

6.    http://www.suapesquisa.com/cienciastecnologia/fontes_energia.htm

7.    http://www.portal-energia.com/vantagens-desvantagens-da-energia-eolica/

8.    http://www.portal-energia.com/vantagens-e-desvantagens-da-energia-geotermica/

9.    http://tempolivre.umcomo.com.br/articulo/quais-as-vantagens-e-desvantagens-do-uso-da-energia-solar-8754.html#ixzz3CUn43VLS