Unidade III – Fontes de Energia

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Gestão Ambiental e 
Responsabilidade Social
Fontes de Energia
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Profa. Ms. Carla Caprara Parizi 
Revisão Textual:
Profa. Dr. Patricia Silvestre Leite Di Iorio
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• Fontes de energia
• Evolução do Consumo de Energia
• Aproveitamento Energético
 · Nesta Unidade, abordaremos o tema “ Fontes de Energia”. 
Leia a “Orientação de Estudos”, para melhor compreender 
a rotina de estudos, os trabalhos práticos e as avaliações a 
serem realizadas ao longo do semestre.
Fontes de Energia
• Lixo Tecnológico
 
Atenção 
Para um bom aproveitamento do curso, leia o material teórico atentamente antes de realizar 
as atividades. É importante também respeitar os prazos estabelecidos no cronograma. 
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Unidade: Fontes de Energia
Contextualização
Nesta terceira unidade, abordaremos o tema Fontes de Energia
O material foi organizado em:
1 - Aviso – É o primeiro contato com o aluno
2 - Mapa Mental Representação Visual da Organização da disciplina contemplando os 
conteúdos e suas relações
3 - Contextualização e Problematização - Texto Introdutório lembrando a importância 
dos conteúdos abordados.
4 - Material teórico contemplando Recursos Naturais I. 
5 - Apresentação narrada no formato “adobe presenter”, que sintetiza o conteúdo teórico;
6 - Atividade de Sistematização: Atividade avaliativa do tipo teste de múltipla escolha, 
baseada nos conteúdos estudados no “Material teórico”, no livro sugerido, e leituras 
complementares, com autocorreção pelo Blackboard.
7 - Atividade de Aprofundamento: Atividade Avaliativa –
Unidades I, III – Atividade de Aprofundamento: Fórum de discussão
Unidades II, IV e V Reflexiva ou Aplicação 
8 - Material complementar sobre o tema;
9 - Referências bibliográficas.
Como método de estudo, você deverá realizar as atividades de leitura, na sequência as 
atividades de fixação dos conteúdos (Atividade de Sistematização), e as atividades de 
interação (Fórum, Reflexiva ou Aplicação).
Utilize os fóruns de discussão e a lista de e-mails para sanar as dúvidas.
A Terra já tem estocado todos os recursos para a manutenção e o desenvolvimento de 
seus habitantes, salvo alguns recursos que se renovam, porém podem não ser suficientes ou 
inadequados para uso.
Entretanto, com o crescimento acelerado da população, o grau de poluição gerado, os 
desejos ininterruptos e ilimitados da sociedade pela oferta de produtos e aparelhos cada vez 
mais sofisticados, nos leva a crer que este estoque acabará.
Portanto, algumas ações são inevitáveis para que possamos retardar ou minimizar ou resolver 
este problema, é preciso conhecer os recursos naturais, seus problemas e suas limitações, para 
melhor gerenciá-lo.
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1 Fontes de energia
Introdução
O desenvolvimento da humanidade e, consequentemente, o avanço da tecnologia impulsiona 
os consumos de materiais e energia. Desta forma, é importante o conhecimento das principais 
fontes de energia para assim ser capaz de discutir as melhores alternativas, diante do aumento 
previsto da demanda.
A energia é usualmente definida como a capacidade de realizar trabalho mecânico, deslocando, 
por exemplo, um objeto de uma posição para outra, pela aplicação de uma força.
De forma geral, a energia pode ser definida como a capacidade de produzir transformações 
em um sistema. As transformações podem ser físicas, químicas e biológicas.
A seguir, vamos estudar as fontes de energia.
Os recursos naturais primários são classificados em renováveis, os quais provém direta ou 
indiretamente da energia solar e não-renováveis. O aproveitamento direto da energia solar 
é utilizado, por exemplo, para aquecimento de ambientes e geração de eletricidade, já o 
aproveitamento indireto se dá por meio do vento, e vazão dos rios (BRAGA, 2005). 
As principais fontes de energia são, portanto, Renováveis e não- Renováveis.
1.1 Fontes Renováveis
As Fontes Renováveis de energia segundo Braga (2005) são:
a) Hidroeletricidade – Consiste em aproveitar a energia potencial ou cinética da água, 
transformando-a em energia mecânica, pela turbina, e finalmente em eletricidade 
pelo gerador. É responsável por 92% da produção total de energia no Brasil. Tem alto 
rendimento, porém sua principal desvantagem é que provoca impactos ambientais na 
construção e operação dos reservatórios. 
b) Energia das Marés – É obtida dos desníveis criados pelas marés. Os projetos hoje são 
quase experimentais e se mostraram antieconômicos.
c) Energia Geotérmica – Está contida em alguns depósitos (renováveis e não-renováveis). 
É obtida por meio dos depósitos subterrâneos de materiais radioativos e do magma no 
interior da Terra.
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Unidade: Fontes de Energia
d) Energia Eólica – Energia obtida dos ventos, por meio de cata-ventos gigantes, com 
60 m de altura e hélices com 40 m de comprimento. Cada turbina pode abastecer 
1.300 casas, podem ser instaladas na terra e também no mar em cima de plataformas 
de concreto. Uma usina eólica leva apenas seis meses para ser construída e operada, 
porém o investimento é muito alto. A grande desvantagem é que em períodos de 
calmaria é necessária outra fonte geradora de energia, ainda como desvantagem as 
turbinas eólicas podem interferir na migração de pássaros, na transmissão de sinais de 
rádio e TV e na paisagem. 
e) Energia Solar – É a energia radiante do Sol. São sistemas ineficientes e caros, porém 
com a vantagem de produzir poucos impactos ambientais.
f) Biomassa, Biogás e Biolíquido – A Biomassa é a matéria vegetal produzida pelo sol 
por meio de fotossíntese. Ela pode ser queimada e convertida para outros estados 
(líquido ou gasoso), que são capazes de se transformar em energia. Esta energia é 
resultado da decomposição de materiais orgânicos como, por exemplo, esterco, madeira, 
resíduos agrícolas, restos de alimentos entre outros. É obtida do gás natural resultado 
da decomposição anaeróbia de compostos orgânicos. As grandes desvantagens para 
o meio ambiente do emprego da biomassa são os conflitos do uso da terra para a 
agricultura, o aumento da erosão, a poluição do solo e da água e a destruição do 
hábitat.
g) Gás hidrogênio – É produzido por processos eletroquímicos, obtido principalmente pela 
eletrólise processo de decomposição da água (H2O) em oxigênio (O) e hidrogênio (H2) 
por efeito da passagem de uma corrente elétrica pela água. Muitos cientistas sugerem o 
uso do gás hidrogênio para substituir o petróleo e o gás natural. No futuro, o hidrogênio 
poderá ser obtido pela decomposição da água doce ou salgada.
1.2 Fontes não-renováveis
As Fontes não-renováveis de energia segundo Braga (2005) são:
a) Petróleo – Formado basicamente por hidrocarbonetos e poucos compostos contém 
oxigênio, enxofre e nitrogênio. O petróleo e o gás estão geralmente confinados a grandes 
profundidades, tanto abaixo dos continentes como dos mares, tanto o petróleo, quanto o 
gás natural e o carvão, formaram-se há milhões de anos pela decomposição de vegetais 
e animais submetidos a altas temperaturas e pressões na crosta terrestre. O petróleo é 
retirado do poço e enviado as refinarias. Na refinaria, ele é aquecido e destilado para 
separar a gasolina, o óleo combustível, o óleo diesel e outros componentes.
b) Xisto Betuminoso: São rochas sedimentares. Sua utilização provoca um grande impacto 
ambiental, seu processamento utiliza uma grande quantidade de água indisponível nos 
locais onde há depósitos ricos de xisto. Além disso, os xistos formados pela mistura de 
compostos orgânicos em estado sólido ou em forma pastosa chamada querogênio, gera 
grande quantidade de CO2, óxidos de nitrogênio, SO2 e sais cancerígenos, afetandoo 
ar e a água da região. 
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c) Alcatrão: É obtido por meio de depósitos arenosos. Possui baixíssimo rendimento, gera 
impactos ambientais na água, no ar e no solo.
d) Gás Natural não convencional: encontrado em depósitos subterrâneos profundos de 
camadas arenosas, rochas sedimentares e veios de carvão. Encontra-se, ainda, em 
depósitos profundos de água salgada. Gera menos poluentes atmosféricos quando 
comparado com outros combustíveis fósseis. Esse gás pode ser queimado, eficientemente, 
em fornos, fogões, aquecedores de água, secadores, caldeiras, incineradores, aparelhos 
de ar condicionado, refrigeradores etc. Podem ser utilizados turbinas a gás operando 
em turbinas a jato para geração de eletricidade.
e) Carvão Mineral ou hulha – É formado basicamente por carbono, com pequenas 
quantidades de água, nitrogênio e enxofre. É o combustível fóssil mais abundante no 
mundo. O carvão é a grande fonte de óxidos de enxofre e nitrogênio. Essas emissões 
são responsáveis pelo “smog industrial” e pela ocorrência das chuvas ácidas. O carvão 
produz grande quantidade de CO2, comparando com outras fontes. Desta forma, é um 
dos maiores contribuintes do efeito estufa.
f) Energia Geotérmica: Pode ser usada para aquecimento ambiental, produção industrial 
e geração de eletricidade. A eficiência no seu uso e a não emissão de CO2 são as 
maiores vantagens. Como desvantagens apresentam poucas fontes de energia, emissão 
de amônia, gás sulfídrico e materiais radioativos.
g) Energia Nuclear: Fonte de energia polêmica, ela ocorre por meio do choque entre as 
partículas de urânio, gerando muita energia, as bombas atômicas são feitas desta forma, 
mas a mesma tecnologia desde que controlada pode ser usada a favor da humanidade. 
As Usinas Nucleares transformam a força dos átomos em eletricidade, mas sem emitir 
gases de efeito estufa, porém geram o lixo radioativo, que dura 10 mil anos. Em 
uma Usina nuclear o aquecimento é produzido por reação de fissão nuclear, sendo o 
combustível mais utilizado o urânio 235. São inúmeras as ações para segurança dos 
reatores, destacam-se paredes espessas utilizando-se de concreto pesado, sistema de 
emergência para inundar automaticamente o reator em caso de derretimento do núcleo, 
e tantas outras ações que tornam a usina segura, com pouca chance de ocorrência de 
acidente nuclear. 
h) Fusão Nuclear: é o processo no qual dois átomos leves se unem, dando origem a um 
elemento mais pesado.
2 Evolução do Consumo de Energia
Segundo Miller (1985, apud Braga, 2005) os homens primitivos consumiam em média 
diariamente 2.000 kcal/dia de energia que eram obtidas do alimento consumido.
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Unidade: Fontes de Energia
Os primeiros homens caçadores aumentaram o consumo para 5.000 Kcal/dia. Os primeiros 
agricultores utilizando-se do fogo para cozimento e aquecimento pela queima de madeira, além da 
tração animal aumentaram o consumo para 12.000 kcal/dia (MILLER, 1985, apud BRAGA, 2005). 
Durante a Revolução Industrial, este número cresceu para 60.000 Kcal/dia, em países 
como Inglaterra e Estados Unidos, a madeira era empregada para movimentar máquinas e 
locomotivas, para fundir areia em vidro e converter minério em metais. A partir daí começou 
um processo de destruição das florestas, nesta mesma época descobriu-se que o carvão poderia 
ser obtido por mineração e substituir a madeira (MILLER, 1985, apud BRAGA, 2005). 
Em 1869, foi perfurado o primeiro poço de petróleo, juntamente com as descobertas envolvendo 
destilação refino do petróleo em gasolina, óleo combustível e óleo diesel, a partir daí as mudanças 
ocorridas foram significativas em termos de consumo de energia. Em 1985, o consumo per capita 
mundial diário foi de 125.000 Kcal/dia (MILLER, 1985, apud BRAGA, 2005). 
Existe um desequilíbrio entre países desenvolvidos e países subdesenvolvidos, enquanto os 
Estados Unidos possuem 4,7% da população mundial e consome 25% da energia comercial 
mundial, a Índia, com 16% da população mundial, consome somente 1,5% da energia mundial 
(MILLER, 1985, apud BRAGA, 2005). O quadro 3.1 mostra a oferta Mundial de energia por fonte.
Quadro 3.1 Oferta Mundial de energia por fonte
Fonte (%)
Petróleo 34,9
Carvão Mineral 23,5
Gás Natural 21,1
Energias Renováveis 11,0
Nuclear 6,8
Hidráulica 2,3
Outras 0,5
Fonte: MME, Balanço Energético ( 2003 apud Braga 2005)
Observem que as fontes não-renováveis são responsáveis por aproximadamente 86% (34,9 
+ 23,5 + 21,1+ 6,8) da oferta já os renováveis aproximadamente 14% (11,0 +2,3 + 0,5).
3 Aproveitamento Energético
Segundo Braga (2005,) além de gerenciar e controlar o consumo de energia outro grande 
desafio técnico é a eficiência do aproveitamento das fontes de energia. REL (Razão de Energia 
Líquida) é o parâmetro que avalia o grau de eficiência do aproveitamento das fontes de energia. 
A equação 4.1 define a REL (Razão de Energia Líquida)
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REL = Energia obtida equação 4.1
Energia gasta na produção 
Quanto maior o REL, maior é a eficiência no uso da fonte empregada, o petróleo, por 
exemplo, possui uma Razão de Energia Líquida alta, pois as reservas são ricas e muito acessíveis, 
conforme as fontes forem se esgotando a energia gasta para produção será maior, decrescendo 
a REL (BRAGA, 2005).
A conservação é uma saída para a crise energética, ou seja, desenvolver técnicas e/ou meios 
para a utilização eficiente das fontes de energia disponíveis, não só permite um prolongamento 
na utilização das fontes, como minimiza os impactos ambientais. O quadro 4.1 mostra a razão 
de energia líquida para três atividades diferentes, em função da fonte de energia primária 
empregada.
Quadro 4.1 Razão de Energia Líquida em função da fonte de energia empregada
Fonte Razão de energia útil líquida
Aquecimento doméstico
Sol 5,8
Gás Natural 4,9
Petróleo 4,5
Carvão Gaseificado 1,5
Térmica a carvão 0,4
Térmica a gás natural 0,4
Térmica nuclear 0,3
Processos Industriais
Carvão Mineral (superfície) 28,2
Carvão Mineral (subterrâneo) 25,8
Gás Natural 4,9
Petróleo 4,7
Carvão Gaseificado 1,5
Solar direto 0,9
Transporte
Gás Natural 4,9
Gasolina 4,1
Biocombustível 1,9
Carvão Liquefeito 1,4
Fonte: Miller ( 2003 apud Braga 2005)
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Unidade: Fontes de Energia
Segundo Braga (2005), duas são as correntes que defendem estratégias para enfrentar a crise 
energética, porém defendem estratégias opostas. Uma delas segue o “Modelo do mundo em 
crescimento” e a outra segue o “Modelo de crescimento sustentável”.
Segundo Miller (2003 apud Braga 2005), os que seguem o Modelo em crescimento enfatizam 
a necessidade de incentivo às companhias de energia para que aumentem seus suprimentos de 
combustíveis não-renováveis. 
A corrente de crescimento sustentável sugere a combinação de algumas ações, conforme 
mostra Miller (2003 apud Braga 2005), são elas:
1) aumentar a eficiência no uso da energia ;
2) diminuir o emprego de óleo, carvão e gás natural não-renováveis;
3) eliminar as usinas nucleares, pois essas seriam anti-econômicas, inseguras e desnecessárias; e
4) aumentar o emprego de recursos energéticos solares diretos e indiretos.
Acorrente sustentável, ainda conforme Miller (2003 apud Braga, 2005), propõe que as casas 
e os edifícios sejam aquecidos por sistemas que aproveitem a luz direta do sol, para transporte, 
por exemplo, continuaria sendo utilizado como combustível o etanol, desde que o plantio para 
obtenção do mesmo fosse feito em terras improdutivas e tantas outras ações.
3.1 Aumento na eficiência do uso da energia
Algumas ações sugeridas por Miller (2003 apud Braga 2005) para tornar a utilização da 
energia mais eficiente, aumentando desta forma a energia disponível são:
• Mudança de hábito; andar a pé ou de bicicleta, utilizar transportes públicos, manter luzes 
apagadas. 
• Aumentar a eficiência no consumo de energia, por exemplo, manter o motor do carro 
regulado, aumentar o isolamento térmico de casas, optar por equipamentos que economizem 
energia, como é o caso de refrigeradores e lâmpadas.
Quanto à mudança de hábito, sabemos que é muito difícil em cidades como São Paulo que 
andemos a pé ou de bicicleta, ou que troquemos o conforto dos carros, por transportes públicos 
precários e ineficientes. 
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4 Lixo Tecnológico
 O lixo tecnológico, como bem sabemos, é altamente poluente, portanto não deve ser 
considerado um lixo comum, para seu descarte existe uma opção adequada que é o descarte 
em empresas especializadas em logística reversa.
A logística reversa pode ser definida, grosso modo, como sendo o caminho de atividades 
que seguem sentido inverso da produção comum, partem do que normalmente seria o destino 
final de um produto, ou seja, o consumidor e seguem de volta a origem, ou seja, a indústria, 
e têm duas metas uma delas é o reaproveitamento das matérias primas contidas nos produtos 
descartados e a outra é a destinação segura dos resíduos complexos.
 
É muito importante para complementar o assunto sobre lixo tecnológico e imprescindível 
para responder as questões de sistematização e provas, que vocês assistam aos filmes sobre 
este tema, com os respectivos endereços expostos seguir:
O lixo tecnológico parte 1 e parte 2 ,respectivamente
• http://youtu.be/iHwqvf91Cn8
• http://youtu.be/W2t1y5oq96A
Conclusão
Bem não é nada difícil perceber que os números expostos neste material referentes à evolução 
no consumo de energia, são preocupantes e que as fontes não-renováveis são responsáveis por 
86% desta oferta, é certo, portanto, que a crise energética no futuro deverá se intensificar, ou 
seja, a discussão continuará recaindo sobre tecnologia versus consumo de energia.
Sabemos também que qualquer implementação de novas tecnologias não se faz da noite 
para o dia, segundo Miller (2003 apud Braga, 2005), seriam necessários pelo menos 50 anos, 
porém as metas devem ser impostas em períodos a curto, médio e longo prazo.
Os projetos sejam a curto, médio ou longo prazo deverão procurar utilizar a energia de forma 
mais eficiente. 
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Unidade: Fontes de Energia
Material Complementar
Como texto complementar desta Unidade, indico a leitura do livro BRAGA, B. et al. 
Introdução à Engenharia Ambiental: O desafio do desenvolvimento Sustentável. São 
Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
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Referências
BRAGA, B. et al. Introdução à Engenharia Ambiental: O desafio do desenvolvimento Sustentável. 
São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
GLOBO ECOLOGIA. O lixo tecnológico. Parte 1. Disponível em: 
<http://www.youtube.com/watch?v=iHwqvf91Cn8&feature=related> 
Acesso em 22/janeiro/ 2013
GLOBO ECOLOGIA. O lixo tecnológico. Parte 2. Disponível em: 
<http://www.youtube.com/watch?v=W2t1y5oq96A> Acesso em 22/janeiro/ 2013
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Unidade: Fontes de Energia
Anotações
www.cruzeirodosulvirtual.com.br
Campus Liberdade
Rua Galvão Bueno, 868
CEP 01506-000
São Paulo SP Brasil 
Tel: (55 11) 3385-3000