Energia, Sustentabilidade e Análise de Ciclo de Vida

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Prof. Dr. Rafael Balbino Cardoso Eng. Ambiental
cardosorb@unifei.edu.br
Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI/Campus Itabira
Ciências do AmbienteCiências do AmbienteCiências do AmbienteCiências do AmbienteCiências do AmbienteCiências do AmbienteCiências do AmbienteCiências do Ambiente
EAMI 02 – Aula 2
Engenharia e Sustentabilidade
2012
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Contexto
� O objetivo desta apresentação é contextualizar o aluno frente a situação 
energética/ambiental em que vivemos, bem como apresentar os principais 
conceitos sobre energia e sustentabilidade.
� Posteriormente será apresentada uma ferramenta de gestão ambiental, Análise de 
Ciclo de Vida – ACV, que permite o engenheiro a tomar decisões sobre qual 
equipamento utilizar e/ou fabricar com melhores benefícios ambientais...
� Aulas futuras: Eficiência Energética e Operações de equipamentos elétricos nos 
diversos setores produtivos, com melhores desempenhos do ponto de vista 
econômico, energético e ambiental.
1. Definições
2. Fluxo de energia e sustentabilidade
3. Análise de Ciclo de Vida (ACC)
4. Produtividade dos ecossistemas
5. Sucessão ecológica
6. Amplificação biológica
7. Biomas
SUMÁRIO
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1. Definições
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� Com o aumento da população e o crescimento econômico torna-se cada vez mais 
necessário investimentos para ampliação da matriz energética do país.
� Geração de energia elétrica por fontes convencionais:
� Combustíveis fósseis: Emissões de gases do efeito estufa e degradação 
das reservas de petróleo
� Grandes centrais hidrelétricas: Impactos ambientais (dificuldades de 
licenciamento)
� Alternativas:
� Uso racional de energia (eficiência energética pelo lado da carga)
� Fontes renováveis de energia (PCH, eólica, solar, biomassa e geotérmica)
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1. Definições
� Alguns marcos ambientais de incentivos a implementação de fontes renováveis de 
energia e eficiência energética.
� 1972 – Conferência de Estocolmo
� 1990 – Relatório sobre mudanças climáticas do IPCC
� 1992 – Eco 92 no Rio de Janeiro
� 1997 – Protocolo de Kyoto
� 2006 – Relatório de Stern
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1. Definições
� Segundo informações do Plano Decenal de Energia (PDE), haverá um aumento 
da participação dos combustíveis fósseis para a geração de eletricidade em 2017, 
no Brasil. 
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1. Definições
� Frente a uma sociedade cada vez mais consumista as estratégias energéticas são 
de fundamental importância para o equilíbrio ambiental do planeta.
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50
100
150
200
250
Energia (kcal X 1000)
1.000.000.000 AC 100.000 AC 5.000 AC 1.400 AC 1.875 DC Atual
Idade do homem (anos)
Consumo de energia per capita
Transporte
Ind e Agric
Domestico
alimentação
1. Definições
2. Fluxo de energia e sustentabilidade
3. Análise de Ciclo de Vida (ACC)
4. Produtividade dos ecossistemas
5. Sucessão ecológica
6. Amplificação biológica
7. Biomas
SUMÁRIO
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2. Fluxo de energia e sustentabilidade
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Conceitos fundamentais:
� Energia:
� “ É a capacidade de realizar trabalho”.
� “É aquilo que permite uma mudança na configuração de um 
sistema, em oposição a uma força que resiste a esta mudança” 
(Maxwell, 1872).
� Potência:
� “Promove a velocidade com que ocorrem as mudanças”
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Conceitos fundamentais:
� Faces da Energia:
� energia nuclear e atômica
� energia elétrica
� energia química
� energia térmica (energia interna e radiação)
� energia mecânica (potencial e cinética)
� outras...
2. Fluxo de energia e sustentabilidade
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Conceitos fundamentais:
� Conversões energéticas
Energia
de Radiação
Energia
Elétrica
Energia
Mecânica
Energia
Térmica
Energia
Química
Energia
Nuclear
Bateria/Célula de Combustível
Músculo
Tubo catódico, lâmpada fluorescente
Atrito
Máquina Térmica Dínamo, Alternador
Resistência
Reator Nuclear
Termopilha
Motor Elétrico
Coletor Solar
Incandescência
Atrito
Célula Fotovoltáica
Eletrólise
Reação Exotérmica, Combustão
Reação Endotérmica
Fotossíntese
Quimioluminescência
2. Fluxo de energia e reciclagem de matéria
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Conceitos fundamentais:
� Leis básicas das conversões energéticas:
� Conservação da energia: Energia não se cria, não se destrói...
� Degradação da energia: Os processos de conversão energética 
são parcialmente irreversíveis....
2. Fluxo de energia e sustentabilidade
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Conceitos fundamentais:
� Renovabilidade:
2. Fluxo de energia e sustentabilidade
� Possibilidade de reposição, ex: Vento, Sol, Água, etc.
� Sustentabilidade:
� Conserva o equilíbrio social e ecológico, sem 
comprometer as futuras gerações.
1. Definições
2. Fluxo de energia e sustentabilidade
3. Análise de Ciclo de Vida (ACC)
4. Produtividade Primária
5. Sucessão ecológica
6. Amplificação biológica
7. Biomas
SUMÁRIO
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� Com a intensificação da utilização de recursos naturais, que 
tem gerado problemas de âmbito energético e ambiental, é de 
suma importância conhecer o ciclo de vida dos produtos do 
mercado (vide PDF).
� TCC sobre ACV Motores (apresentar)
3. Análise de Ciclo de Vida (ACV)