Tipos e Fontes de Energia

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
ENGENHARIA DE BIOSSISTEMAS
Tipos de energia e formas de obtenção
Energia hidráulica, mecânica, cinética e dinâmica; Energia Química
Objetivos: familiarizar-se com os diferentes tipos de energia e como eles são 
transformados e utilizados no dia a dia, com foco em fontes renováveis e não 
renováveis e suas aplicações
 Energia hidráulica - Também conhecida como energia hídrica, é a energia obtida 
através do aproveitamento do movimento da água, seja de rios, lagos, ou outras 
fontes hídricas;
 É obtida pela transformação da energia potencial da água em energia cinética;
 A energia cinética obtida é inicialmente transformada em energia mecânica e;
 Posteriormente, a energia mecânica também é transformada em eletricidade por 
meio de um sistema gerador.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Formas de obtenção – Usina Hidrelétrica
 Funcionamento: A água acumulada gera energia potencial (pressão hidráulica);
 Quando liberada (deixa de ter energia potencial e passa a ter energia cinética), 
é direcionada para turbinas, que são movidas pela pressão da água;
 As turbinas, ligadas a geradores, convertem a energia cinética em elétrica.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Formas de obtenção – Usina Hidrelétrica
 Tipos de usinas hidrelétricas
o Usinas com reservatório (que armazenam água em represas);
o Usinas a fio d'água (que aproveitam o fluxo natural do rio) e;
o Usinas reversíveis (que podem tanto gerar energia quanto bombear água 
de volta para o reservatório).
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 Formas de obtenção – Energia Maremotriz
 Funcionamento – Aproveita a força das marés, utilizando a movimentação da 
água durante a subida e descida para gerar energia;
 Barragens e eclusas são construídas para controlar o fluxo da água e 
direcioná-lo para as turbinas.
 Usinas maremotrizes são construídas em áreas costeiras com grandes 
amplitudes de maré, como estuários e baías.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Formas de obtenção – Energia Maremotriz
Tipos de energia e formas de obtenção
 Formas de obtenção – Energia Maremotriz
 Turbinas submersas
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 Ilustração de turbinas 
submersas utilizadas na 
geração de energia 
maremotriz.
 Formas de obtenção – Energia Ondomotriz
 Funcionamento – são utilizados dispositivos de conversão de energia 
ondomotriz para a transformação da energia cinética/potencial em energia 
elétrica;
 Absorvedores Flutuantes
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 Formas de obtenção – Energia Ondomotriz
 Funcionamento – são utilizados dispositivos de conversão de energia 
ondomotriz para a transformação da energia cinética/potencial em energia 
elétrica;
 Atenuadores Pelamis
Tipos de energia e formas de obtenção
 Exercício 1: A energia proveniente de marés, também conhecido sistema 
maremotriz (no qual se utiliza o fluxo das marés para movimentar uma turbina 
reversível capaz de converter em energia elétrica a energia potencial gravitacional 
da água), constitui-se numa alternativa de produção de energia de baixo impacto 
ambiental.
 Um sistema desse tipo encontra-se em funcionamento na localidade de La Rance, 
França, desde 1966, cuja capacidade instalada é de 240 MW. As figuras abaixo 
mostram, esquematicamente, um corte transversal da barragem de um sistema 
maremotriz, em quatro situações distintas, evidenciando os níveis da água, nos dois 
lados da represa (oceano e rio), em função da maré.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Exercício 1 (Cont.)
Tipos de energia e formas de obtenção
 As duas situações que permitem a 
geração de energia elétrica são:
 A) I e IV
 B) I e III
 C) II e III
 D) II e IV
 Exercício 2: A energia maremotriz é considerada uma energia limpa, uma vez que 
utiliza uma fonte renovável no processo de geração energética, que é a água do 
mar. Existem poucas usinas maremotrizes instaladas no mundo e algumas em fase 
de implantação e testes. No Brasil, apesar do alto potencial encontrado nos litorais 
norte e nordeste, existe somente uma unidade em operação. Sabemos que a 
energia das marés apresenta algumas desvantagens que tornam a sua utilização 
ainda bastante limitada. Assinale abaixo a alternativa que apresenta corretamente 
uma desvantagem da energia maremotriz:
 A) Produção de resíduos altamente poluentes para o meio ambiente.
 B) Desmatamento de extensas áreas para a construção de barragens e instalação 
das usinas.
 C) Custos muito elevados dos equipamentos, principalmente das turbinas.
 D) Sua utilização ocorre somente em um período do dia
Tipos de energia e formas de obtenção
Tipos de energia e formas de obtenção
 Energia Hidráulica – Vantagens x Desvantagens
 Vantagens
 Renovável e limpa: a água é um recurso natural que se renova com o ciclo 
hidrológico;
 Custo de produção: o custo de produção de energia, bem como a manutenção 
são relativamente baixos;
 Estabilidade na geração: as hidrelétricas podem regular a produção de energia 
de acordo com a demanda;
 Benefícios adicionais: as usinas hidrelétricas podem fornecer água para 
irrigação e controle de enchentes.
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 Energia Hidráulica – Vantagens x Desvantagens
 Desvantagens
 Impactos ambientais: alterações no ecossistema local (inundação de áreas, 
alteração do curso de rios, perda de habitats naturais, etc);
 Deslocamento de populações;
 Dependência hidrológica: afetada pela variação no nível da água;
 Custo de construção – A construção é cara e demorada;
 Acúmulo de sedimentos: pode impedir o fluxo natural de sedimentos;
 Riscos de acidentes: Embora raro, barragens podem romper.
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 Energia Hidráulica – Potencial de Geração (GW)
 
 
 
 
 
 
China – 391
Brasil – 109,4
EUA – 101,9
Canadá – 82,3
Rússia – 55,7
Índia – 51,4
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 Hidrelétrica de Itaipu (PR)
 Capacidade: 14.000 MW;
 Fornecimento: 8,7% da energia consumida no Brasil;
 Destaque: Atende 86,4% do consumo do Paraguai.
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 Hidrelétrica de Belo Monte (PA)
 Capacidade: 11.233 MW;
 Fornecimento: 6% a 12% da energia consumida no Brasil;
 Destaque: Maior usina 100% brasileira.
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 Hidrelétrica de Tucuruí (PA)
 Capacidade: 8.500 MW;
 Fornecimento: 10% da energia consumida no Brasil;
 Destaque: Terceira maior usina brasileira.
Tipos de energia e formas de obtenção
 As energias hidráulica, mecânica, cinética e dinâmica são diferentes formas de 
energia;
 A energia mecânica (associada ao movimento e à posição de um objeto) engloba a 
cinética e a potencial;
 A energia hidráulica é uma forma específica de energia mecânica que se manifesta 
no movimento da água.
 Usina hidrelétrica – Exemplo de um sistema que envolve energia hidráulica, 
mecânica, cinética e dinâmica.
o Água armazenada  energia potencial gravitacional;
o Água fluindo para as turbinas  transforma em energia cinética;
o Movimento das turbinas  energia cinética em energia mecânica;
o O gerador acionado produz  dinâmica do movimento da água e das peças 
da turbina.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Energia Cinética: Relacionada ao movimento. Um objeto em movimento possui 
energia cinética, que depende de sua massa e velocidade;
 Energia Potencial: Energia armazenada devido à posição ou condição do objeto.
 Tipos: potencial gravitacional, potencial elástica;
 Energia Hidráulica: É um tipo específico de energia mecânica que se manifesta no 
movimento da água. Transforma a energia potencial da água armazenada em 
energia cinética, que movimenta turbinas e geradores;
 Energia Dinâmica: Termo menos comum, mas pode ser usado para descrever a 
energia associada ao movimento e às forças em ação. Em muitos contextos, 
“energia dinâmica” é sinônimo de energia cinética, especialmente quando se refereao movimento de um corpo sob ação de forças.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Formas de obtenção
 Energia Hidráulica: Obtida pelo aproveitamento do movimento da água de rios 
e represas;
 Energia Mecânica: Obtida através de diversas fontes, como a energia 
hidráulica, a energia eólica, energia de combustão (movimento de máquinas) e 
a energia elétrica (que pode ser utilizada para gerar movimento);
 Energia Cinética: Obtida a partir de qualquer objeto em movimento;
 Energia Dinâmica: Obtida a partir do movimento e das forças atuantes em um 
sistema.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Energia Química - é uma energia potencial que se obtém a partir das ligações 
químicas ou da quebra dessas ligações, a partir de uma interferência externa;
 Além da eletricidade, a energia química também pode ser liberada sob a forma de 
luz e calor.
 Classificação de reações químicas
 Endotérmicas: são aquelas que absorvem o calor para haver a produção da 
energia química;
 Exotérmicas: são as reações onde há a libertação da energia em forma de 
calor.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Conversão de energia química em elétrica
 Pilhas e Baterias: Reações químicas entre os eletrodos e o eletrólito;
 Células de Combustível: A energia química do hidrogênio, por exemplo;
 Eletroquímica: conversão de energia química em elétrica quanto o processo 
inverso.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Aplicações
 Eletrônicos
Tipos de energia e formas de obtenção
 Aplicações
 Veículos
Tipos de energia e formas de obtenção
 Aplicações
 Usina Termoelétricas
 Energia química: O combustível armazena energia em suas ligações 
químicas;
 Combustão: A queima do combustível libera essa energia química na 
forma de calor;
 Energia térmica: O calor aquece a água, gerando vapor;
 Energia mecânica: O vapor em alta pressão movimenta as turbinas;
 Energia elétrica: As turbinas acionam geradores que produzem 
eletricidade.
Tipos de energia e formas de obtenção
 Aplicações
 Usina Termoelétricas
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 Aplicações
 Usina Termoelétricas
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