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Profa. Denise Criado E-mail: denise.criado@ufabc.edu.br Sala: 614-3, Torre 3 Bloco A https://sites.google.com/site/bc0209energia/ -Efeitos e usos da radiação -Alternativas futuras de energia: fusão -Introdução de Biomassa Aula 7 http://www.eletronuclear.gov.br/Saibamais/Espa%C3%A7odoConhecimento/Pesquisaesc olar/EnergiaNuclear.aspx http://www.youtube.com/watc h?v=EGkRvuPpUbM http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_nuclear Uma usina de energia nuclear. Vapor não-radioativo sai das torres de resfriamento. http://www.if.ufrgs.br/~marcia/FN_aula3.pdf http://www.eletronuclear.gov.br/Saibamais/Espa%C3%A7odoConhecimento/Pesquisaesc olar/EnergiaNuclear.aspx Radiações eletromagnéticas e de partículas com maior conteúdo energético podem fornecer energia necessária para quebrar uma molécula ou expulsar um elétron do átomo. Unidades: Quantidade de ionização produzida no ar Roentgen (R) No SI: 1C/Kg=3.876R Relação biológica: Radiation absorbed dose (rad): quantidade de radiação que fornece 10-7J e energia em um grama de tecido. No SI: Gray(Gy): 1Gy=100rad Roentgen equivalent man (rem): efeito biológico Doses em rem = dose absorvida em rad x fator de qualidade (FQ) Sievert (Sv): 1Sv = 100 rem Tipos de Radiação FQ Raios gama e beta 1 Nêutrons e prótons de baixa energia 5 Partículas alfa, nêutrons de alta energia e prótons 10-20 Nos seres humanos o DL-50 é em torno de 300-500 rads. Curva de dose-resposta para pequenas doses Pode ser dividida em 2 tipos: originada em fontes naturais e originada de equipamentos. radônio Raio cósmico http://www.dirsa.aer.mil.br/revistas/2005/02_05.pdf http://www.dirsa.aer.mil.br/revistas/2005/02_05.pdf Exame radiológico radura vários estudos elaborados no IPEN-Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares sobre a irradiação de frutas. http://www.fcf.usp.br/Ensino/Graduacao/Disciplinas/LinkAula/My-Files/alimentos_irradiados.htm http://www.fcf.usp.br/Ensino/Graduacao/Disciplinas/LinkAula/My-Files/alimentos_irradiados.htm Distância: a intensidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Blindagem: para raio-x e gama, pode ser usado o chumbo. No caso de radiação alfa, o ar. Para nêutrons, material com baixo numero atômico; o nêutron perde sua energia através de colisões com os núcleos de hidrogênio, podendo ser, por exemplo, água, parafina e concreto. Tempo de exposição: o que conta é a dose acumulativa. Então, deve-se expor o mínimo de tempo possível. Nome: Hidrogênio Deutério Trítio Abundância: 99,985% 0,015% instável Símbolo H 1 1 H21 H 3 1 Fusão: união de 2 pequenos núcleos para formar um núcleo maior. A massa do produto final é menor do que a dos núcleos originais. Vantagens: •O combustível é o deutério, encontrado na água comum. •A fusão de 1g de deutério (30L) vai liberar energia equivalente à 9.250 L de gasolina. •Não é difícil ou cara extrair deutério da água. •Redução da poluição ambiental. Os produtos finais são: hidrogênio, Helio e nêutrons. Não produz resíduos radioativos duradouros dos reatores de fissão. •Nenhum material que possa ser usado na produção de bombas será produzido em reatores de fusão. Desvantagem: •A tecnologia ainda não esta disponível. O processo de Fusão Semelhante ao processo que ocorre no Sol. Na Terra: Menor temperatura de “ignição”. Obtenção do Trítio MeVTHeLin 8,446 Exigências: •Devem atingir temperaturas muito altas, de modo que a energia cinética supere a repulsão elétrica; •Confinamento do plasma para permitir que os núcleos se aproximem o bastante para fundir; •Altas densidades; •Conversão da energia em forma útil. Existem dois métodos de confinamento de plasma: O confinamento magnético e o confinamento inercial. http://www.infoescola.com/fisica/fusa o-nuclear/ http://www.youtube.com/watch?featur e=player_embedded&v=3b-2d7_XZ64 http://www.infoescola.com/fisica/fusao-nuclear/ http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2009/31aug_mms/ http://homepages.spa.umn.edu/~llrw/a1001/tokamak.html Para não usar confinamento externo de plasma, o aquecimento é feito bastante rapidamente, por meio do uso de lasers. Os dados ainda não foram comprovados. (1989) http://www.brasil.gov.br/sobre/economia/energia/matriz-energetica/energia-eolica http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_renov%C3%A1vel_no_Brasil Nome Capacidade instalada (MW) Estado Parque eólico de Osório 150 Rio Grande do Sul Usina de Energia Eólica de Praia Formosa 104 Ceará Parque eólico Alegria 51 Rio Grande do Norte Parque eólico de Rio do Fogo 49 Rio Grande do Norte Parque Eólico Eco Energy 25 Ceará Parque Eólico de Paracuru 23 Ceará O Brasil é o País mais promissor do mundo em termos de produção de energia eólica, na avaliação do Global Wind Energy Council, organismo internacional que reúne entidades e empresas relacionadas à produção desse tipo de energia. A região que se destaca é a Nordeste. http://www.brasil.gov.br/sobre/economia/energia/matriz-energetica/energia-eolica Energia de Biomassa: derivada de matéria viva como os grãos, as árvores e as plantas aquáticas; também encontrada nos resíduos agrícolas e florestais (incluindo restos de colheita e estrume) e nos resíduos sólidos municipais. Pode ser utilizada como combustível em 3 formas: 1. Combustíveis sólidos, como as lascas de madeira; 2. Combustíveis líquidos produzidos a partir da ação química ou biológica sobre a biomassa sólida e/ou da conversão de açucares vegetais em etanol ou metanol; 3. Combustíveis gasosos produzidos por meio do processamento com alta temperatura e alta pressão. http://lixooulixos.blogspot.com.br/2012/06/biomassa.html •A biomassa pode fornecer várias vezes mais que a energia eólica e fotovoltaica. •A Suécia e a Finlândia utilizam a biomassa para 14% de suas demandas energéticas. Os processos de conversão de biomassa em outras formas de energia são vários, mas podemos classificar em: 1. Processos bioquímicos: decomposição de resíduos orgânicos em uma atmosfera deficiente em oxigênio – produção de gás metano ou fermentação controlada para a produção dos alcoóis etanol e metanol. 2. Combustão direta: queima de biomassa para produzir calor para aquecimento de ambientes ou para a produção de eletricidade através de uma turbina. Qualquer coisa pode servir como combustível para este processo. 3. Pirólise: decomposição térmica de resíduos em um gás ou liquido em atmosfera pobre em oxigênio. Tem recebido considerável atenção nos últimos anos. Etanol: Pode ser feito de uma série de matérias-primas: cana-de-açúcar (Brasil), milho (Estados Unidos), madeira, trigo (França), beterraba (França), centeio (Alemanha). Metanol: Produzido virtualmente com qualquer material que tenha carbono. Pode ser produzido por um subproduto da destilação da madeira. Além da biomassa, pode utilizar carvão ou gás natural. Uma plantação de energia de biomassa é uma fazenda dedicada a converter a luz solar em energia. Uma fazenda-padrão já faz isso. Outros alimentos podem ser cultivados para a conversão em um combustível líquido ou gasoso. Fatores a serem considerados: •Produtividade; •Conteúdo de energia por unidade de peso, •Facilidade de colheita, •Demandas da cultura em questão. O Brasil é o segundo maiorprodutor de etanol do mundo, o maior exportador mundial, e é considerado o líder internacional em matéria de biocombustíveis. Juntamente, o Brasil e os Estados Unidos lideram a produção do etanol. http://pt.wikipedia.org/wiki/Etanol_como_combust%C3%ADvel_no_Brasil Energia e Meio Ambiente, Roger A. Hinrichs, Merlin Kleinbach, Lineu Belico dos Reis, Cengage Learning. Demais paginas citadas nos slides.
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