Engenharia e ambiente/10.3.2 - Fontes não renováveis e renováveis de energia

Fontes Não Renováveis

São as que são esgotáveis, grande parte possui uma reposição na natureza extremamente lenta.

Alguns exemplos são: petróleo, carvão mineral, gás natural e nuclear.

Atualmente, com o avanço da tecnologia e a quantidade de informação disponível, o melhor a se fazer para não esgotar tais fontes é controlar o uso das mesmas e investir nas fontes que são repostas rapidamente.

O controle do uso de tais fontes terá benefícios maiores, visto que algumas dessas fontes por serem combustíveis emitem gases poluentes.

Fósseis

As fontes não renováveis que provém dos fósseis são: o carvão mineral, o gás natural e o petróleo e seus subprodutos.

O petróleo e o gás natural provém de bacias sedimentares, que podem ser marinhas ou terrestres, e o carvão mineral se encontra em locais que haviam florestas e pântanos.

As fontes fósseis são utilizadas em equipamentos como caldeiras e motores, onde a energia armazenada nas suas ligações químicas é convertida em formas de energia útil. No Brasil utilizamos o gás natural também como fonte de energia térmica.

Nesse link (http://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/infograficos) estão disponíveis diversos infográficos que auxiliam no entendimento desses processos.

Nuclear

A energia nuclear é proveniente de reações que ocorrem no núcleo de átomos radioativos. Estas reações, em geral, dividem um átomo de um elemento químico em dois átomos diferentes liberando uma grande quantidade de energia, a chamada "fissão nuclear".

Na natureza, o único elemento natural que encontramos para realizar a fissão nuclear é o Urânio, que é um mineral encontrado com relativa abundância. Antes de ser usado, deve passar por processos de purificação e concentração para ser enriquecido. A energia liberada durante o processo de fissão aquece um líquido, geralmente a água, produzindo vapor, que em alta pressão movimenta as turbinas que, por sua vez, acionam geradores elétricos.

As usinas nucleares são projetadas especialmente para o aproveitamento eficiente do calor gerado na fissão nuclear. Esta fonte é esgotável e não renovável. É considerada uma fonte de energia limpa, pois não produz gases de efeito estufa.

Após o aproveitamento da energia do urânio, o rejeito deve ser armazenado para evitar contaminação das pessoas e do ambiente, porque continua radioativo por longo tempo. Outra preocupação é com possíveis acidentes de vazamento de radiação na usina, mas essa possibilidade é muito reduzida, pois a tecnologia atual dispõe de diversos mecanismos de segurança.

Existem duas usinas nucleares brasileiras em operação (Angra I e Angra II) e uma em construção (Angra III), todas em Angra dos Reis, estado do Rio de Janeiro. Tais usinas fazem parte da empresa Eletronuclear.

Fontes Renováveis

São consideradas inesgotáveis, pois suas quantidades se renovam constantemente ao serem usadas. São exemplos de fontes renováveis: hídrica, solar, eólica , biomassa, geotérmica, oceânica e hidrogênio.

As fontes renováveis de energia são consideradas limpas e por isso estão conseguindo uma boa inserção no mercado brasileiro e mundial.

Hidráulica

A energia gerada por esta fonte vem do aproveitamento da água dos rios.

Nas usinas hidrelétricas, as águas movem turbinas que transformam a energia potencial em energia mecânica e, por fim, em elétrica.

Também devemos considerar que, para que haja bom funcionamento de uma usina hidrelétrica, a ação de conservação ambiental na bacia hidrográfica é essencial.

A construção de uma barragem prejudica os peixes que se deslocam ao longo do rio em busca de locais para reprodução, mas para diminuir esse problema, podem ser construídas passagens artificiais.

Além disso, o alagamento de áreas pode causar o deslocamento de pessoas que moram por ali e atrair outras pessoas que vem trabalhar na construção da usina. O quanto essas questões serão importantes vai depender do tamanho da usina e das características do rio e da região onde for construída. Por isso, antes da instalação de grandes empreendimentos, realiza-se a Avaliação de Impactos Ambientais, que tenta prever os impactos e quais as ações necessárias para mitigá-los.

Solar

A energia solar é uma fonte inesgotável que pode ser aproveitada na forma de calor ou na forma de luz.

Para aproveitamento do calor, os raios do sol atingem a superfície dos painéis coletores térmicos, que aquecem a água no seu interior. A água quente pode ser utilizada nas residências, em processos industriais ou na geração de eletricidade.

A eletricidade pode ser gerada diretamente a partir da luz nos painéis fotovoltaicos ou através do aproveitamento do calor na usina heliotérmica.

Nos painéis fotovoltaicos, a radiação solar interage com um material semicondutor, geralmente o silício, gerando eletricidade diretamente. As usinas solares fotovoltaicas precisam ser instaladas em áreas sem cobertura vegetal, portanto as áreas já desmatadas podem ser escolhidas, diminuindo a degradação do meio ambiente. O custo das placas solares ainda é elevado, mas está cada vez mais acessível no Brasil, sendo usado também em casas.

Nas usinas solares chamadas de usinas heliotérmicas é utilizada a energia solar concentrada. A energia solar concentrada é produzida com a ajuda de diversos espelhos que direcionam a energia do sol em um ponto para aquecer a água, que será transformada em vapor. Este vapor irá girar uma turbina, gerando eletricidade.

Eólica

Obtida através do aproveitamento do vento, que é o movimento das massas de ar. Para transformar a energia dos ventos emenergia elétrica são usados aerogeradores, que possuem imensas hélices que se movimentam de acordo com a quantidade de vento no local.

Essas hélices, em geral, possuem o tamanho de uma asa de avião e são instaladas em torres de até 150 metros de altura. Uma usina eólica utiliza um recurso energético renovável e não polui a atmosfera durante sua operação.

Esta fonte só pode ser aproveitada nos momentos em que há vento suficiente. No sul e no nordeste do Brasil, os ventos são abundantes e permitem a instalação de vários parques eólicos. Mas deve-se tomar cuidado ao instalar parques eólicos em locais que ofereçam muito risco às aves, que podem bater nas hélices dos aerogeradores. Também se deve cuidar para não prejudicar os ambientes naturais com as obras para implantação do parque.

Biomassa

Toda a matéria vegetal e orgânica existente, biomassa, pode ser utilizada na produção de energia.

A biomassa também pode ser queimada diretamente, como no fogão a lenha, para aproveitamento do calor. Ou ainda pode ser utilizada para aquecer água e produzir vapor em alta pressão, que é usado para acionar turbinas e geradores elétricos.

No Brasil, a biomassa mais utilizada para geração de eletricidade em atualmente é oriunda da cana-de-açúcar.

Biocombustíveis – a biomassa pode também originar compostos tais como álcool (etanol), óleos vegetais e gorduras, que são processados e usados como combustíveis. Os materiais mais usados vêm da soja, cana-de-açúcar, mamona e milho.

O cultivo de produtos agrícolas usados como fonte de geração de energia requer cuidados, como: evitar o desmatamento de áreas naturais para iniciar novas áreas de plantio, uso controlado de agrotóxicos e fertilizantes e controle de resíduos.

Bibliografia

Disponível em: http://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/fontes-de-energia. Acesso em: 1 de junho.