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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
ENGENHARIA CIVIL
JÚLIO CÉZAR MACÁRIO
GOIÂNIA
2014
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
ENGENHARIA CIVIL
JÚLIO CÉZAR MACÁRIO
FONTES DE ENERGIA 
AED apresentada ao curso de graduação da Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Departamento de Engenharia, curso Engenharia Civil. 
Professor Adriano Aragão, 
Matéria: Física Geral e Experimental I 
Turma B01-3
Aluno: Júlio Cézar Macário – 2014.1.025.0182
GOIÂNIA 
2014
ÍNDICE
Introdução...........................................................................................................4
Fontes de Energia...............................................................................................5
Energia hidrelétrica..................................................................................5
Energia Fóssil..........................................................................................6
Energia Nuclear.......................................................................................7
Energia Eólica..........................................................................................8
Energia Solar...........................................................................................9
Energia de Biomassa...............................................................................9
Conclusão..........................................................................................................11
Anexos...............................................................................................................12
Referências Bibliográficas.................................................................................14
INTRODUÇÃO
No planeta, são encontrados diversos tipos de fontes energéticas. A matriz energética mundial é baseada no consumo de fontes de energia não renováveis; porém, com o aquecimento global no Brasil e no mundo, a mudança na característica energética deve ser feita. Fontes alternativas estão sendo implantadas e procuradas a fim de renovar a matriz energética. As fontes energéticas podem ser classificadas em fontes renováveis e fontes não renováveis. 
As fontes renováveis são aquelas em que os recursos não são limitados e nessa categoria são destacados os biocombustíveis, hidrelétricas, energia solar, eólica e outras. Apesar disso, essas fontes energéticas podem causar impactos ao meio ambiente.
As fontes de energia não renováveis possuem recursos naturais que não se renovam e que podem acabar, e o esgotamento de cada um deles pode ser em pequeno ou a longo prazo. Seus principais representantes são o petróleo, carvão, urânio e outros. Geralmente produzem gases poluentes que podem ser provenientes de veículos, oleodutos, vazamento em navios, dentre outros.
Fontes primárias de energia são aquelas que ocorrem da natureza como os combustíveis fósseis, água, vento e radiação solar. Já as fontes secundárias são obtidas a partir das fontes primárias, por exemplo: do petróleo é retirada a gasolina e o gasóleo.
FONTES DE ENERGIA
ENERGIA HIDRELÉTRICA
A energia hidrelétrica é a obtenção de energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio. Para que esse processo seja realizado é necessária a construção de usinas em rios que possuam elevado volume de água e que apresentem desníveis em seu curso.
A força da água em movimento é conhecida como energia potencial, essa água passa por tubulações da usina com muita força e velocidade, realizando a movimentação das turbinas. Nesse processo, ocorre a transformação de energia potencial (energia da água) em energia mecânica (movimento das turbinas). As turbinas em movimento estão conectadas a um gerador, que é responsável pela transformação da energia mecânica em energia elétrica.
Normalmente as usinas hidrelétricas são construídas em locais distantes dos centros consumidores, esse fato eleva os valores do transporte de energia, que é transmitida por fios até as cidades.
A eficiência energética das hidrelétricas é muito alta, em torno de 95%. O investimento inicial e os custos de manutenção são elevados, porém, o custo do combustível (água) é nulo.
Atualmente, as usinas hidrelétricas são responsáveis por aproximadamente 18% da produção de energia elétrica no mundo. Esses dados só não são maiores pelo fato de poucos países apresentarem as condições naturais para a instalação de usinas hidrelétricas. As nações que possuem grande potencial hidráulico são os Estados Unidos, Canadá, Brasil, Rússia e China. No Brasil, mais de 95% da energia elétrica produzida é proveniente de usinas hidrelétricas.
Apesar de ser uma fonte de energia renovável e não emitir poluentes, a energia hidrelétrica não está isenta de impactos ambientais e sociais. A inundação de áreas para a construção de barragens gera problemas de realocação das populações ribeirinhas, comunidades indígenas e pequenos agricultores. Os principais impactos ambientais ocasionados pelo represamento da água para a formação de imensos lagos artificiais são: destruição de extensas áreas de vegetação natural, matas ciliares, o desmoronamento das margens, o assoreamento do leito dos rios, prejuízos à fauna e à flora locais, alterações no regime hidráulico dos rios, possibilidades da transmissão de doenças, como esquistossomose e malária, extinção de algumas espécies de peixes.
ENERGIA FÓSSIL 
Uma grande variedade de fontes de energia, sobretudo as que dizem respeito aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural), faz parte dos recursos energéticos que dispomos.
Carvão - rocha sedimentar que resulta da decomposição, em ambientes sem oxigénio, de detritos vegetais que caíram em lagunas. O processo que leva à formação do carvão chama-se incarbonização.
Petróleo - Fluido viscoso de origem orgânica, de cor negra, constituído, essencialmente, por carbono e hidrogénio. Grandes acumulações de matéria orgânica de restos vivos planctónicos deram origem a este hidrocarboneto.
Gás Natural - Encontra-se junto do petróleo, uma vez que o processo de formação de hidrocarbonetos líquidos (petróleo) produz, geralmente, hidrocarbonetos gasosos (gás natural)
Consequências da utilização de combustíveis fósseis
Como não são recursos inesgotáveis, uma das principais preocupações está relacionada com o possível esgotamento das jazidas.
Outro aspecto, não menos importante, está relacionado com o impacte ambiental, sobretudo no que diz respeito a fenómenos de poluição em várias vertentes.
São de salientar os seguintes aspectos:
As minas de carvão a céu aberto provocam profundas cicatrizes no solo;
Os produtos da combustão de combustíveis fósseis contaminam o ar;
Podem ocorrer alterações climáticas devido à quantidade de calor libertado para a atmosfera, resultante da utilização de combustíveis fósseis.
ENERGIA NUCLEAR 
É chamada de energia nuclear ou termonuclear aquela baseada na divisão de átomos de um determinado elemento químico. Ao serem divididos, os átomos liberam uma determinada energia. Para a produção de energia elétrica destinada ao consumo, ficou convencionado que os melhores átomos a serem divididos seriam os dos elementos urânio e o plutônio, com maior preferência para o primeiro. A liberação de energia dos átomos desses elementos é de uma grandeza maior, podendo assim, ter um melhor aproveitamento.
Uma das alternativas energéticas disponíveis no mundo, a energia nuclear levantou diversas questões ao longo das últimas décadas com relação à sua utilização de forma segura. Ainda hoje as inaugurações de centrais energéticas que se utilizam da energia termonuclear são cercadas de polêmica e protestos vindo de diversas correntes da sociedade, devido ao risco, sempre presente, deste tipo de energia escapar ao controle dos operadores e causar destruição emorte às áreas vizinhas. As tragédias de Three Mile Island, nos EUA, Chernobyl, na Ucrânia (então parte da antiga União Soviética) e mais recentemente o ocorrido na usina de Fukushima, cidade japonesa, receberam ampla cobertura, e causaram uma crescente rejeição por essa forma de geração de energia.
A energia nuclear também pode ser ainda utilizada na fabricação de bombas nucleares. Vários países do mundo possuem tal tecnologia, em especial os Estados Unidos e a Rússia, que possuem os maiores arsenais nucleares do mundo. O poder de devastação destas bombas é enorme, capaz de provocar a morte de enorme quantidade de pessoas, além de grande destruição material.
Desse modo, a energia nuclear apresenta diversas possibilidades de utilização, mas também grandes riscos. Torna-se importante avaliar as vantagens e desvantagens do uso de energia nuclear.
Vantagens da energia nuclear:
Não libera gases estufa;
Exigência de pequena área para construção da usina;
Grande disponibilidade do combustível;
Pequeno risco no transporte do combustível;
Pequena quantidade de resíduos;
Independência de fatores climáticos (ventos; chuvas)
Desvantagens da energia nuclear:
O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e isolados;
Mais cara, quando comparada a outras formas;
Risco de acidentes nucleares;
Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas aquáticos pela água de resfriamento dos reatores.
No Brasil, temos em sua maioria usinas hidrelétricas, que utilizam a força das águas em movimento para a geração de energia elétrica. Os exemplos mais famosos de usina termonuclear no país são as três usinas em funcionamento na cidade de Angra dos Reis, no Rio de Janeiro, Angras I, II e III.
ENERGIA EÓLICA 
A energia eólica é uma forma indireta de obtenção de energia do sol, uma vez que os ventos são gerados pelo aquecimento desigual da superfície da Terra pelos raios solares. Em outros termos, a energia eólica é a energia do movimento (cinética) das correntes de ar que circulam na atmosfera.
A geração de energia elétrica ou mecânica (em moinhos ou cata-ventos para a realização de trabalhos mecânicos como o bombeamento da água) através dos ventos se dá pela conversão da energia cinética  de translação pela energia cinética de rotação através do emprego de turbinas eólicas, quando o objetivo é gerar eletricidade, ou moinho e cata-ventos, quando o objetivo é a realização de trabalhos mecânicos.
A energia eólica é uma forma de obtenção de energia de fontes totalmente renovável e limpa, não produz qualquer tipo de poluente. Sendo por isso, umas das principais apostas no campo das fontes renováveis de energia.
Sua exploração comercial teve início há mais ou menos na década de 70 quando ocorreu a crise do petróleo e os países europeus começaram a investir em outras formas de energia. No Brasil, o custo da geração de energia através dos ventos é de cerca de US$70 a US$80 por MWh, o que a torna competitiva com a energia nuclear e termoelétrica. Só no nordeste brasileiro potencial eólico existente é de 6.000 MW, sendo a região brasileira que apresenta o maior potencial. Até 2003 a Aneel havia registrado cerca de 92 empreendimentos não iniciados para ao aproveitamento de energia eólica que agregariam 6.500 MW a produção nacional de energia elétrica.
O único ponto fraco das turbinas que geram energia através dos ventos é a poluição sonora e a poluição visual. Esta última é menos impactante, e depende mais do ponto de vista particular de cada um. Mas a poluição sonora gerada pelas turbinas, de acordo com a especificação do equipamento, pode inviabilizar a construção destes sistemas muito próximos de regiões habitadas por causar desconforto aos moradores. Entretanto, existem modelos aerogeradores de hélices de alta velocidade que produzem menor ruído e são até mais eficientes que os modelos de turbinas de múltiplas pás, mais barulhentos.
ENERGIA SOLAR 
Os constantes problemas ambientais causados pela utilização de energias não renováveis, aliados ao esgotamento dessas fontes, têm despertado o interesse pela utilização de fontes alternativas de energia.
A energia solar é uma boa opção na busca por alternativas menos agressivas ao meio ambiente, pois consiste numa fonte energética renovável e limpa (não emite poluente).
A forma direta de obtenção se dá através de células fotovoltaicas, geralmente feitas de silício. A luz solar, ao atingir as células, é diretamente convertida em eletricidade. No entanto, essas células fotovoltaicas apresentam preços elevados. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (energia que o Sol carrega) incidem sobre os átomos, proporcionando a emissão de elétrons, que gera corrente elétrica.
Para obter energia elétrica a partir do sol de forma indireta, é necessária a construção de usinas em áreas de grande insolação, pois a energia solar atinge a Terra de forma tão difusa que requer captação em grandes áreas. Nesses locais são espalhadas centenas de coletores solares.
Normalmente, a energia solar é utilizada em locais mais isolados, secos e ensolarados. Em Israel, aproximadamente 70% das residências possuem coletores solares, outros países com destaque na utilização da energia solar são os Estados Unidos, Alemanha, Japão e Indonésia. No Brasil, a utilização de energia solar está aumentando de forma significativa, principalmente o coletor solar destinado para aquecimento de água.
Apesar de todos os aspectos positivos da energia solar (abundante, renovável, limpa, etc.), ela é pouco utilizada, pois os custos financeiros para a obtenção de energia são muito elevados, não sendo viável economicamente. Necessita de pesquisas e maior desenvolvimento tecnológico para aumentar sua eficiência e baratear seus custos de instalação.
ENERGIA DE BIOMASSA 
A busca por alternativas eficazes de produção e distribuição de energia é um elemento essencial para o ser humano, principalmente na atual sociedade, onde os modos de consumo se intensificam a cada dia. Diante dessa dependência de recursos energéticos, surge a necessidade de diversificar a utilização das fontes energéticas.
Atualmente, o petróleo é a principal substância empregada na geração de energia, porém, a biomassa é uma fonte utilizada bem antes da descoberta do “ouro negro”. O homem utiliza a lenha como fonte energética desde o início da civilização. Portanto, a biomassa faz parte da história da humanidade como fonte de energia.
A biomassa é um material constituído principalmente de substâncias de origem orgânica, ou seja, de animais e vegetais. A energia é obtida através da combustão da lenha, bagaço de cana-de-açúcar, resíduos florestais, resíduos agrícolas, casca de arroz, excrementos de animais, entre outras matérias orgânicas.
Essa fonte energética é renovável, pois a sua decomposição libera CO2 na atmosfera, que, durante seu ciclo, é transformado em hidratos de carbono, através da fotossíntese realizada pelas plantas. Nesse sentido, a utilização da biomassa, desde que controlada, não agride o meio ambiente, visto que a composição da atmosfera não é alterada de forma significativa.
Entre as principais vantagens da biomassa estão:
Baixo custo de operação; 
Facilidade de armazenamento e transporte;
Proporciona o reaproveitamento dos resíduos;
Alta eficiência energética;
É uma fonte energética renovável e limpa;
Emite menos gases poluentes.
Porém, o seu uso sem o devido planejamento pode ocasionar a formação de grandes áreas desmatadas pelo corte incontrolado de árvores, perda dos nutrientes do solo, erosões e emissão excessiva de gases.
A utilização da energia da biomassa é de fundamental importância no desenvolvimento de novas alternativas energéticas. Sua matéria-prima já é empregada na fabricação de vários biocombustíveis, como, por exemplo, o bio-óleo, BTL, biodiesel, biogás, etc.
CONCLUSÃO
As fontes de energia são extremamente importantes nas atividades humanas, pois originam combustíveis e eletricidade que servem para iluminar, movimentar máquinas, caminhões entre outrasaplicações. 
As energias facilitam o trabalho do homem que em outras circunstâncias teria uma grande dificuldade, utiliza-se a energia para levantar peso, apertar parafuso, mover veículos, ferver água, etc. 
No Brasil as principais energias utilizadas são: Petróleo, hidrelétrica, carvão mineral e biocombustíveis. 
Os seres humanos, para o desenvolvimento de suas atividades, necessitam efetivamente dos recursos naturais, as fontes energéticas não são diferentes, dessa forma elas podem ser classificadas em dois tipos: fontes renováveis e não-renováveis. 
A primeira corresponde a todo recurso que tem a capacidade de se refazer ou não é limitada, nessas destacam os biocombustíveis, hidrelétricas, energia solar, eólica entre outras. No entanto, esses tipos de fontes de energia não são isentos de provocar impactos na natureza, os biocombustíveis produzem devastação ambiental no desenvolvimento de culturas que servem de matérias-primas tais como a cana-de-açúcar, eucalipto, mamona entre outros, para o cultivo dessas são necessárias imensas propriedades rurais, denominadas de monoculturas, essa prática retira as coberturas vegetais, sem contar o uso de insumos agrícolas (fertilizantes, inseticidas, herbicidas entre outras).
No caso das hidrelétricas os problemas na geração de energia estão na construção das usinas, pois é necessário represar uma grande quantidade de água cobrindo imensas áreas de florestas, dessa forma coloca em risco a fauna e a flora, além da emissão de gases provenientes da decomposição de animais e vegetais contidos no fundo das represas. As energias solar e eólica produzem impactos quase insignificantes e são pouco utilizadas no Brasil. 
As fontes não-renováveis correspondem a todo recurso natural que não tem capacidade de se renovar ou refazer, ou seja, que podem acabar (finitos). Dentre os recursos finitos com previsões para esgotar totalmente em pequeno, médio e longo prazo estão o petróleo, carvão, urânio, xisto e muitos outros. 
Os recursos energéticos classificados como não-renováveis geralmente produzem poluentes superiores aos renováveis. Os impactos podem surgir a partir da emissão de gases dos veículos automotores, vazamentos em oleodutos, vazamentos de navios petroleiros e muitos outros. 
ANEXOS
Itaipu, a maior hidrelétrica do mundo 
 
Carvão mineral e petrolífera. O carvão e o petróleo são fontes de energia fóssil.
 Cata-ventos para a obtenção de energia eólica 
 
Painéis de captação de luz solar para geração de energia 
 Biomassa
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
		Sites 
Energia hidrelétrica – Brasil Escola – Disponível em
<URL:http://www.brasilescola.com/geografia/energia-hidreletrica.htm >
Energia fóssil - MORAIS, Elisa da Conceição; PINTO, Helena Maria; Preparar os testes - 8º ano - Ciências Naturais; Areal Editores; 2004
Energia nuclear - Info escola - Disponível em <URL:http://www.infoescola.com/fisica/energia-nuclear/>
Energia eólica - Info escola - Disponível em <URL:http://www.infoescola.com/tecnologia/energia-eolica/>
Energia de biomassa - Brasil escola - Disponível em <URL:http://www.brasilescola.com/geografia/biomassa.htm>
Energia solar - Brasil escola - Disponível em <URL:http://www.brasilescola.com/geografia/energia-solar.htm>