Trabalho interdisciplinar supervisionado I

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA – UNEC
ENGENHARIA ELETRICA
PAULO VICTOR PEREIRA DA LUZ
ENERGIA RENOVÁVEL: A GERAÇÃO DE ENERGIA LIMPA
IPORA
05/2021
PAULO VICTOR PEREIRA DA LUZ
ENERGIA RENOVÁVEL: A GERAÇÃO DE ENERGIA LIMPA
Trabalho apresentado ao Centro Universitário de Caratinga – UNEC, como parte dos requisitos para a avaliação da Prática como Componente Curricular do curso Engenharia Elétrica.
IPORA
05/2021
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO...............................................................................................................
2. OBJETIVOS....................................................................................................................
2.1 Objetivos Gerais.........................................................................................................
2.2 Objetivos Específicos..................................................................................................
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA....................................................................................
4. CONCLUSÃO..................................................................................................................
5. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS................................................................................
6. ANEXOS..........................................................................................................................
1. INTRODUÇÃO
Energética impulsionada principalmente por preocupações económicas, ambientais, de segurança e sociais. Por este motivo, diretrizes energéticas e programas de incentivos fiscais estão focados na implementação de energias renováveis (ER). Esta mudança de postura engloba políticas explicitamente concebidas para promover, desburocratizar e torná-las economicamente viáveis, tais como a promoção de ER, políticas de biocombustíveis nos transportes, políticas de redução de emissões, reestruturação energética, políticas de geração distribuída e políticas de eletrificação
O principal problema gerado no uso desses combustíveis fósseis é a considerável emissão de CO2 na atmosfera, um dos fatores mais destacados nas Mudanças Climáticas, além disso, de acordo com as projeções, os combustíveis fósseis atingiriam o consumo máximo.
Sabe-se que um recurso energético é renovável quando seu tempo de recuperação é menor ou semelhante ao tempo de exploração, assim, o sol, o vento e a água são considerados exemplos de fontes renováveis, enquanto os combustíveis fósseis, que levam milhões de anos para se recuperar, são recursos não renováveis. No entanto, embora as fontes renováveis estejam disponíveis gratuitamente e sejam consideradas uma fonte de energia limpa, alguns aspectos e impactos ambientais estão envolvidos nessas tecnologias.
Impactos ambientais são modificações de aspectos sociais, ambientais ou econômicos gerados por atividades antrópicas. Sua mensuração é realizada por meio do estudo de impacto ambiental tem sido utilizada para avaliar os impactos a partir da quantificação das emissões de gases de efeito estufa equivalentes, o que permite comparar tecnologias e processos do ponto de vista energético.
Nesse contexto, entre a energia renovável, a energia solar fotovoltaica e eólica têm sido consideradas alternativas eficazes, acessíveis e eficientes para abordar questões energéticas cada vez mais importantes.
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivos Geral
Diminuir impacto ambiental, O impacto ambiental é menor do que o provocado pelas fontes de energia com origem nos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), uma vez que não produzem dióxido de carbono ou outros gases responsáveis pelo “efeito estufa”.
2.2 Objetivos Específicos
Garantir o acesso universal a eletricidade, garantindo acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos. Diminuição dos impactos socioambientais causados pelas fontes de energia tradicionais e pela preservação dos recursos naturais deu início ao uso de fontes de energia alternativas e com baixo custo ambiental, chamadas energias limpas.
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Chamamos de energias renováveis toda energia proveniente de uma fonte que se renova naturalmente de forma cíclica, em escala de tempo humana.
Se formos pensar em uma escala de produção menor, o próprio calor das suas mãos e a energia gerada do processo de pedalar uma bicicleta podem ser consideradas formas de energia renovável.
· Energia limpa
Considera-se energia limpa toda aquela eletricidade gerada através de fontes renováveis e sem a emissão de poluentes ou impactos ao meio ambiente. Atualmente, as maiores representantes desse tipo de geração são as energias solar e eólica.
A energia limpa contribui para a utilização de fontes renováveis. Além dos recursos utilizados estarem disponíveis para gerações futuras, a energia limpa não causa impactos como o aumento do dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, não emite gases de efeito estufa e tampouco agrava o aquecimento global.
· Como surgiu o conceito de energia limpa.
O conceito de energia limpa surgiu a partir da conscientização ecológica, oficializada através de ações como a primeira Conferência Mundial do Meio Ambiente, realizada na cidade de Estocolmo, Suécia, em 1974. Na época, a humanidade já vinha utilizando o petróleo como principal fonte energética, inicialmente sem conhecer seu potencial de degradação ao meio ambiente.
Assim, não foi o conhecimento sobre os danos ambientais que motivou as primeiras pesquisas para o uso de fontes menos poluentes, mas a crise do petróleo de 1973. Na ocasião, os membros da Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP) decidiram retaliar os Estados Unidos após este apoiar Israel na Guerra do Yom Kippur – conflito armado motivado pela retomada de territórios no Oriente Médio.
Como consequência da alta nos preços do petróleo, diversas indústrias faliram ou tiveram grande impacto no orçamento, levando suas lideranças a repensar a dependência de combustíveis fósseis.
A partir de estudos sobre o uso de energias mais abundantes, sol, ventos, águas e outras fontes ganharam destaque.
· A importância da energia limpa.
A importância das fontes limpas está no seu potencial para substituir os combustíveis fósseis, que têm lançado toneladas de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera desde o século 20, provocando o aumento da temperatura terrestre.
Necessários para gerar energia de forma convencional, os processos de queima desses combustíveis têm o CO2 como um de seus produtos, contribuindo para o aquecimento global. Esse fenômeno descreve a elevação progressiva da temperatura média da atmosfera e dos oceanos, causada pelo efeito estufa. Em resumo, o efeito estufa é o que retém o calor necessário para que diferentes espécies sobrevivam na Terra, impedindo que a superfície perca calor para o universo. 
Ou seja, trata-se de um fenômeno natural e necessário para a vida, mas que se intensificou muito devido à interferência humana. Em busca de recursos para aumentar o conforto e a eficiência de uma série de processos, temos explorado a natureza em ritmo desenfreado, com práticas destrutivas como o desmatamento e a liberação massiva de GEE (gases do efeito estufa, a exemplo do CO2).
E é claro que, em uma sociedade moderna e altamente dependente de energia como a nossa, a produção elétrica responda por uma das maiores parcelas na emissão de gases de efeito estufa (GEE).
No Brasil, por exemplo, a geração de energia elétrica responde por grande parte das emissões dentro da categoria energia, que contabiliza tanto as emissões na produção quanto no consumo.
Segundo o relatório da SEEG (Sistema de Estimativas de Emissões e Remoções de Gases de Efeito Estufa), a geração elétrica emitiu 423,5 milhões de toneladas de dióxido de carbono equivalente (CO2e) em 2016. Mas, desde 2012, esse é um cenário que muda a cada ano a medida que mais consumidores adentram o segmento de geração distribuídade energia.
Através de micro e mini geradores, alimentados por fontes limpas de energia, eles produzem a própria energia que consomem para economizar na conta de luz e ficar livres da inflação energética.
· Tipos de Energia Limpa.
Existem diversas fontes de energia renováveis que permitem a geração limpa de energia.
Entre as mais utilizadas estão as águas dos rios e oceanos, ventos, luz do Sol, biomassa, ondas e marés e o calor proveniente da terra.
Todas elas estão disponíveis a nós de forma acessível e gratuita no planeta, em maior ou menor abundância.
· Energia Solar
Trata-se do recurso natural mais abundante e com maior disponibilidade em todo o planeta; a luz do sol.
Fonte de energia e calor indispensáveis a vida na terra, a luz solar também permite a geração de energia elétrica através de dois tipos diferentes de tecnologia: a fotovoltaica e a hipotérmica.
Energia Solar Fotovoltaica: é a transformação da radiação solar diretamente em corrente elétrica por meio das células fotovoltaicas, as quais compõem os módulos (ou placas fotovoltaicas), que ficam expostos sob a luz do sol. Essa tecnologia, além de ser utilizada em grandes projetos de usinas solares, hoje já se espalha por milhões de lares e comércios pelo mundo por meio dos chamados sistemas fotovoltaicos conectados à rede que integram a geração distribuída de energia.
Já o sistema hipotérmico tem como objetivo fornecer calor para aquecer, em especial, a água usada no banho ou em torneiras de água quente. Para tanto, ele se vale de painéis ou espelhos que coletam e refletem a luz solar, enviando-a a um receptor, onde a luz aquece um líquido.
Assim, o calor é armazenado e esquenta a água da usina, que se torna vapor. Em seguida, o vapor movimenta turbinas que alimentam os geradores de energia térmica.
· Energia Eólica
É a geração elétrica através da força dos ventos, na qual hélices com duas ou três pás são fixadas no topo de altas torres e giram conforme a intensidade dos ventos, gerando energia através da força motriz gerada nas turbinas.
Essa tecnologia, que também permite a geração pelo próprio consumidor através de micro torres eólicas, se espalha mais na geração centralizada devido à disponibilidade de sua fonte, bem mais restrita do que a luz solar.
A capacidade de empregar a força dos ventos para ajudar nas tarefas e no transporte é conhecida desde a Antiguidade, época da construção de moinhos de vento e barcos a vela. Contudo, foi somente a partir da constatação das limitações do petróleo, carvão mineral e outras fontes de combustível fóssil que as pesquisas sobre outros usos para a energia eólica ganharam pulso.
Essa modalidade energética passou, então, a ser aproveitada por meio de aero geradores, que são turbinas imensas instaladas em áreas onde o vento é abundante.
· Energia Hídrica
A fonte mais utilizada ainda no Brasil, através das grandes usinas hidrelétricas espalhadas pelo país.
Nessa tecnologia, a geração elétrica acontece por meio de grandes turbinas movimentadas pela força motriz das águas represadas de um rio e que são liberadas conforme a necessidade de geração.
· Energia Biomassa
É a geração através da queima de materiais orgânicos, como o bagaço da cana-de-açúcar, mais comum no Brasil, ou também o álcool, madeira, palha de arroz, óleos vegetais, entre outros.
Embora a queima desses materiais libere gases poluentes na atmosfera, ela é considerada uma forma limpa de geração devido ao fato de que essa quantidade de CO² é absorvida no cultivo desses materiais, zerando os impactos ambientais. 
· Energia Geotérmica
É a geração de energia por meio do calor interno da terra, através de usinas instaladas próximas a regiões onde esse calor se encontra mais próximo à superfície.
Através de dutos especiais, uma grande quantidade de água é injetada no subsolo, a qual é expelida na forma de vapor através desses mesmos tubos e alimenta turbinas que geram eletricidade.
· Energia Maremotriz
A força das ondas e marés também já é utilizada para a geração elétrica, através de grandes torres subaquáticas instaladas próximas ao litoral e que, por meio de hélices acopladas a elas, geram energia ao serem movimentadas pela força da água.
Algumas fontes de energia renováveis, como é o caso da energia solar e eólica, podem ser captadas de praticamente qualquer lugar e transformadas em energia elétrica através da tecnologia adequada.
Essa realidade é diferente das energias não renováveis e dos combustíveis fósseis, que precisam de um processo caro e difícil para serem extraídos.No Brasil, a utilização de fontes de energia renováveis é predominante na energia hidráulica com 61%, em segundo lugar a eólica (9%), em seguida a biomassa (8%), a nuclear (1%) e a solar (1%), segundo dados de 2019.
Isso quer dizer que a matriz energética brasileira é uma das mais limpas do mundo, ficando atrás da China e dos EUA somente. Porém, ainda faltam incentivos fiscais para a ampliação do aproveitamento dessas fontes de energia, uma vez que o modelo brasileiro ainda é dependente de uma única fonte - a hidráulica. Como solução, devem ser feitos investimentos para acelerar o desenvolvimento e a utilização de fontes como a energia eólica e solar, também por serem renováveis.
· As vantagens da energia Limpa.
· Redução na produção de dióxido de carbono (CO2) e do ritmo do aquecimento global
· Menor impacto ambiental, pois a energia limpa – especialmente as fontes alternativas, como a solar e eólica – exige menos interferência nos ecossistemas para ser adquirida
· Favorece a sustentabilidade, uma vez que as fontes são inesgotáveis ou repostas de modo simples. Por exemplo, com o reflorestamento
· Alta disponibilidade em alguns locais
· Representam economia de custos para indústrias e residências
· Colaboram para a diversificação da matriz energética das nações.
· As desvantagens da energia limpa.
Apesar dos benefícios, as fontes renováveis ainda oferecem algumas desvantagens em relação ao petróleo e seus derivados. Entre elas, estão os custos para sua implementação, já que poucos imóveis e territórios possuem a infraestrutura necessária para aproveitar essas fontes energéticas.
Alguns tipos de energia limpa também requerem espaços amplos e adaptados para coletar a energia, a exemplo da eólica e da elétrica. Aliás, as usinas hidrelétricas têm o potencial de afetar o ecossistema ao seu redor, provocando erosão, e são dependentes de um volume de chuvas mínimo para operar com eficiência.
Por fim, as alternativas para armazenar a energia limpa excedente são escassas.
4. CONCLUSÃO
Apostar na energia limpa representa a esperança de um mundo habitável para as próximas gerações, pois reduz a emissão de gases prejudiciais, como o CO2. Também é uma alternativa inteligente para diversificar a matriz energética dos territórios, ampliando a oferta de eletricidade e evitando “apagões”.
Cada tipo de energia limpa deve ser estudado, a fim de considerar seus prós e contras antes de investir na infraestrutura necessária para que funcionem.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Material da Internet:
LIVRE, Wikipédia, a enciclopédia. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_renov%C3%A1vel#:~:text=Energia%20renov%C3%A1vel%20%C3%A9%20aquela%20que,por%C3%A9m%20existem%20em%20quantidade%20limitada. Acesso em 22 maio 2021.
EnerSolar, Disponível em: <https://www.enersolar.eng.br/noticias/a-importancia-da-energia-limpa/. Acesso em 22 maio 2021.
FURNAS. Disponivel em: <https://www.furnas.com.br/. Acesso em 22 maio 2021.
6. ANEXOS
ENERGIA SOLAR E EOLICA
ENERGIA HÍDRICA
ENERGIA BIOMASSA
ENERGIA GEOTÉRMICA
ENERGIA MAREMOTRIZ