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Introdução à Engenharia Conceitos básicos de energia e as tendências evolutivas da matriz energética no mundo e no Brasil Aula 3 Energia • As radiações provenientes do Sol constituem a principal fonte de energia da Terra. Cerca de 99% da energia térmica utilizada pelos ecossistemas provem desse enorme “gerador”; • O restante da energia consumida pela ecosfera(1%), é obtido a partir de outras fonte, as chamadas fontes primárias de energia. Energia Primária • Providos pela natureza na sua forma direta. São convertidas pelo homem em outras formas de energia, ou seja, energia elétrica, energia química, energia térmica e energia macânica. • Exemplos de fontes de energia primária: - Petróleo, gás natural, carvão mineral, resíduos vegetais e animais, energia solar, eólica etc. Energia secundária • Produtos energéticos resultantes dos diferentes centros de transformação que têm como destino os diversos setores de consumo e eventualmente outro centro de transformação. • Exemplos de fontes secundárias de energia: Óleo Diesel, Óleo Combustível, Gasolina (Automotiva e de Aviação),GLP, Nafta, Querosene (Iluminante e de Aviação), Gás (de Cidade e de Coqueria), Coque de Carvão Mineral, Urânio, Combustíveis, Eletricidade,Carvão Vegetal, Álcool Etílico, (Anidro e Hidratado) e Outras Secundárias de Petróleo (Gás de Refinaria,Coque e Outros). Recursos energéticos renováveis - Energia das marés: É a energia que pode ser obtida da variação do nível de água dos oceanos (energia potencial) para obtenção da energia mecânica. O aproveitamento desse tipo de energia pode ser viável onde a variação dos níveis de maré, baixa e alta, seja significativa. Recursos energéticos renováveis • Energia geotérmica: É a energia obtida do calor gerado a partir dos elementos radioativos presentes em depósitos subterrâneos e do magma existente no inferior do planeta. Recursos energéticos renováveis • Energia solar: É a energia radiante do Sol que pode ser utilizada para aquecimento de água em residências e para a geração de energia elétrica por meio de células fotoelétricas. Recursos energéticos renováveis - Biogás: É a energia que pode ser obtida do gás natural resultante da decomposição anaeróbia de compostos orgânicos (geralmente estrume, resíduos domésticos, etc.). O aproveitamento da energia do biogás ocorre pela queima do gás natural, utilizando-se, dessa maneira, o calor liberado na combustão. Recursos energéticos renováveis - Biocombustível líquido: Material obtido pela fermentação e decomposição anaeróbia de vários tipos de biomassa, como, por exemplo, cana- de-açúcar e lixo orgânico. O aproveitamento da energia desse tipo de combustível também se dá pela sua queima. Recursos energéticos renováveis - Gás hidrogênio: Combustível gasoso produzido por processos eletroquímicos, a partir principalmente da eletrólise da água. O aproveitamento da energia gerada também se dá pela queima do gás hidrogênio gerado. Recursos energéticos não- renováveis - Combustíveis fósseis: São depósitos naturais de petróleo, gás natural e carvão, que nada mais são que a própria energia solar armazenada na forma de energia química, em depósitos geológicos formados há milhões de anos a partir da decomposição de vegetais e animais e submetidos a altas temperaturas e pressões na crosta terrestre. Recursos energéticos não- renováveis - Derivados de combustíveis fósseis: São os produtos obtidos a partir do fracionamento dos combustíveis fósseis, principalmente do petróleo, como, por exemplo, a gasolina, o óleo diesel, o querosene e outros produtos. - Derivados sintéticos: Óleo cru sintético e gás natural produzidos por liquefação ou gaseificação de carvão. Recursos energéticos não- renováveis - Óleos pesados não-convencionais: São depósitos subterrâneos de consistência asfáltica que podem ser extraídos de depósitos de petróleo bruto convencionais por métodos de recuperação forçada, rochas sedimentares oleosas (xisto) e depósitos arenosos (areias com alcatrão). A partir desses elementos obtém-se o óleo cru. Recursos energéticos não- renováveis - Gás natural: É o gás presente nos depósitos subterrâneos profundos encontrados em camadas arenosas, rochas sedimentares. Além disso, encontra-se dissolvido em depósitos profundos de água salgada, a altas temperaturas e pressões (zonas geopressurizadas). Recursos energéticos não- renováveis - Combustíveis nucleares: Principalmente urânio e tório, encontrados em depósitos naturais, que podem sofrer fissão nuclear ou serem transformados em matérias físseis. Recursos energéticos não- renováveis - Fusão nuclear: • É o processo no qual dois átomos de elementos leves se unem, dando origem a um elemento mais pesado; • Para que o processo de fusão ocorra é necessário uma grande quantidade de energia para aproximar os núcleos dos elementos que participam da reação, mas quando ocorre o processo de fusão é liberada uma energia superior à energia que foi utilizada para promover o processo; • Essa energia liberada pode ser utilizada para a geração de energia elétrica. Recursos energéticos não- renováveis - Depósitos geodérmicos confinados: Constitui-se em calor de baixa temperatura depositado em zonas subterrâneas de vapor seco, água quente ou em uma mistura de vapor e água quente. Matriz Energética • É uma representação quantitativa da oferta de energia, ou seja, da quantidade de recursos energéticos oferecidos por um país ou por uma região. • É toda a energia disponibilizada para ser transformada, distribuída e consumida nos processos produtivos Matriz Energética • A análise da matriz energética de um país, ao longo do tempo, é fundamental para a orientação do planejamento do setor energético, que tem de garantir a produção e o uso adequados da energia produzida, permitindo, inclusive, as projeções futuras. Matriz Energética • Uma informação importante, obtida a partir da análise de uma matriz energética, é a quantidade de recursos naturais que está sendo utilizada. Dispor desta informação nos permite avaliar se a utilização desses recursos estão sendo feitos de forma racional.
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