A energia do futuro

A energia do futuro

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6A ENERGIA DO FUTURO

Uma nova revolução industrial

A bUscA por fontes AlternAtivAs de energiA cresceU Após A primeirA crise do petróleo nos Anos 1970. Hoje, As motivAções pArA bUscAr novAs fontes de energiA não são ApenAs econômicAs. É imperAtivo redUzir A emissão de gAses de efeito estUfA e AcelerAr AvAnços tecnológicos qUe AUmentem A eficiênciA nA gerAção e no Uso dA energiA. nAsce UmA gerAção de inventores, pesqUisAdores, empreendedores com potenciAl de dAr novos rUmos à HistóriA dA civilizAção.

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A energiA do futuro

A questão ambiental, ao ser inserida no planejamento do sistema energético, não é mais vista como mera restrição ao uso de combustíveis fósseis. ela é agora uma variável de decisão que aponta opor tunidades, tanto para o uso mais intenso de fontes alternativas quanto para o uso eficiente de energia. Assim como o século XiX pertenceu ao carvão e o século X foi dominado pelo petróleo, o século Xi pertencerá ao sol, ao vento, e à energia geotérmica, prevê lester brown, fundador do instituto de políticas da terra em Washington (eUA).

Além da discussão sobre a viabilidade técnica e econômica das fontes alternativas de energia, deve mos entender como uma fonte energética alternativa difere de uma fonte convencional. primeiro, po demos distinguir as fontes alternativas como complementares ou substitutas das fontes convencio nais. em 2002, o governo brasileiro instituiu dois mecanismos para isso: o programa de incentivo às fontes Alternativas de energia elétrica (proinfa) e recursos da conta de desenvolvimento energético (cde). o proinfa tem como principal meta alcançar, até 2022, o atendimento de 10% do consumo anual de energia elétrica por fontes alternativas. também podemos distinguir as fontes alternativas quanto a sua aplicação. basicamente, elas podem servir para geração de calor, eletricidade e no uso automo tivo. no caso da geração de eletricidade, há uma gama bastante variada de fontes ener géticas alter nativas, que vão desde a energia solar fotovoltaica e heliotérmica, a energia eólica e a energia das marés, até o aproveitamento de fontes derivadas de biomassa. conheceremos a seguir as várias fon tes de energia alternativa e nossa capacidade de convertê las. + para saber mais: Atlas de energia elétrica do brasil (3ª edição) w.aneel.gov.br/areaPerfil.cfm?idPerfil=6+ os estUdos sobre As mUdAnçAs climáticAs no plAnetA, realizados pelos cientistas do painel intergoverna mental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), fizeram governos e setor privado repensarem os custos do desenvolvimento socioeconômico que não dá atenção aos cuidados ambientais. A poluição lan çada pela queima de carvão e petróleo começou a ser questionada não apenas por ambientalistas, mas também por empresas que temem perder renda se as catástrofes ambientais se agravarem. o temor é de que furacões como o Katrina, que assolou os estados Unidos em 2005, ocorram com maior frequência e intensidade. secas e inundações também podem alterar a produção industrial e de alimentos. todos esses fatores poderão impulsionar uma revolução energética.

cAderno do professor

. prêmio jovem cientista convertendo a energia do sol

A cada hora, o sol fornece à terra mais energia do que toda a humanidade utiliza em um ano in teiro. mas, a energia solar que chega à terra ainda é pouco usada e não se distribui de forma uni forme por toda sua superfície. essa distribuição depende da latitude, da estação do ano e de condições atmosféricas como nebulosidade e umidade relativa do ar. em média, a região com preendida entre os trópicos recebe uma parcela de energia solar maior que as demais. o brasil tem grande parte de sua superfície compreendida nessa faixa, que vai aproximadamente da ci dade do rio de janeiro em direção ao norte do país. por isso, possui enorme potencial para uso da energia solar. muitas tecnologias têm sido empregadas para transformar a energia do sol, inclu indo coletores térmicos e células fotovoltaicas.

coletores térmicos os sistemas de aproveitamento térmico coletam a energia luminosa incidente do sol e a conver tem em energia eletromagnética de baixa frequência, mais conhecida como calor. o calor reco lhido nos coletores destina se a satisfazer numerosas necessidades, desde a obtenção de água quente para o consumo doméstico ou industrial até o aquecimento de casas, escolas, fábricas ou a climatização de piscinas.

Uma das aplicações mais populares da energia solar térmica é o aquecimento da água de residên cias. trata se de uma aplicação direta e seu princípio de funcionamento é semelhante ao que foi apresentado na descrição do efeito estufa.

Concentração Termo Solar

Energia SolarEnergia MecânicaEnergia Elétrica

Energia Térmica (calor)

Concentração Termo Solar

Número 6 – energia e cidadania / energia solar no Brasil nela você encontrará sugestões para abordar este tópico e desenvolver atividades com seus alunos. coNsulte a ficha

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A energiA do futuro como funciona o aquecedor de água

1. A radiação solar é recebida nos coletores solares, absorvida e reemitida sob a forma de calor;

2. O calor fica retido na cobertura de vidro do coletor e aquece a água contida nos canos da serpentina ali existente;

3. As correntes de convecção formadas pelo aquecimento da água fazem com que ela seja transferida para o reservatório térmico, de onde pode ser desviada para servir o imóvel;

4. Uma caixa d’água comum fornece água ao sistema para evitar que seu esvaziamento interrompa as correntes de convecção.

A utilização deste tipo de aquecedor so lar em cidades da região sul do país tem propiciado uma economia média de 50% na conta de luz das famílias que o ado taram. já é grande o número de gover nos locais que incentivam sua adoção e, em certos casos, até fornecem um aque cedor de baixo custo, feito com materi ais reaproveitados, para a população de baixa renda.

Reservatório térmico

Coletores solares energia solar

Esquema de funcionamento do aquecedor solar de água.

Exemplo de utilização de aquecedor solar de baixo custo.

cAderno do professor

. prêmio jovem cientista

energia solar térmica em escala nessa aplicação, a forma de conversão da energia solar é diferente. ela é concentrada em um foco, por meio de diferentes arranjos de espelhos, aquecendo algum tipo de fluido. O calor gerado é utiliza do na produção de energia elétrica, em geral pelo aquecimento se cundário de água. o vapor resultante aciona uma turbina a vapor, de maneira semelhante à que foi ilustrada quando tratamos da produção de eletricidade em usinas termelétricas.

Turbina eólica supre a região.

A casa do futuro

Árvores protegem a casa dos ventos, diminuindo a perda de aquecimento.

Paredes grossas, com isolamento térmico.

Conjunto de bateria com inversor e transformador fornece eletricidade.

Grande janela voltada para a face sul com persianas controladas por computador.

Ecocasa A casa integrada, desenvolvida no Reino Unido para as condições dos países frios do hemisfério Norte, apresenta muitas características que economizam energia.

Controle de alta tecnologia Computadores controlam a saída de energia e a temperatura; circuitos integrados possibilitam a comunicação diária entre os dispositivos para otimizar o uso de energia.

A água no reservatório é aquecida pelo coletor solar do teto. Um dispositivo elétrico convencional contribui para o aquecimento em condições mais frias.

Coletores de placas planas propiciam água quente, mesmo com céu nublado.

Painéis de células fotelétricas produzem eletricidade para armazenamento em um acumulador.

Beirais largos proporcionam sombra às janelas, quando incide o forte sol do verão.

Esquema de uma residência aquecida com energia solar.

Exemplo de sistema de geração de eletricidade com uso de concentradores e coletores solares – torre solar.

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A energiA do futuro

A fazenda solar o projeto solar two (ver a ilustração ao lado) foi implantado em 1995 no deserto de mojave, próximo à cidade de barstow, califórnia (eUA). A energia solar era re fletida por centenas de espelhos parabóli cos móveis, capazes de acompanhar o movimento do sol ao longo do dia (os he liostatos), armazenada em uma mistura de 60% de nitrato de sódio e 40% de ni trato de potássio e depois transferida pa ra a produção de vapor d’água, para a ge ração convencional de energia elétrica por meio de uma turbina a vapor.

o Solar Two teve suas atividades encerradas em 1999. em função do sucesso do empreendimento, porém, foi iniciada na espanha a construção do solar tres, usina solar com base nos princípios do Solar Two.

A fornalha solar para uma aplicação bem diferente foi construída, em odeillo font romeu, nos pirineus franceses, uma for nalha solar. formada por 63 espelhos planos que acompanham automaticamente o movimento do sol, a luz solar é dirigida para um ponto focal. A enorme concentração de energia é usada para finalidades metalúrgicas, produzindo aço a partir de minério de ferro. A ideia do empreendimento foi reduzir a quei ma de combustíveis fósseis na produção de aço, que demanda quantidades monumentais de energia.

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