Unidade 5 Energias

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1. O conceito de Energia
2. A Evolução do aproveitamento da energia pelo homem
3. As Distintas formas de energia e seu uso
4. As Energias fósseis
5. As Energias renováveis
6. A Energia elétrica no Brasil
7. As Energias do futuro
Unidade 5: ENERGIAS
CIÊNCIAS DO AMBIENTE
INTRODUÇÃO
Todos os organismos vivos desse planeta precisam
de energia para se manter vivos e cumprir seus
compromissos biológicos – nascer, crescer, reproduzir e
morrer. Fazem isso a partir da capacidade de
transformação dessa energia em trabalho.
A energia também é indispensável na realização de
qualquer atividade humana, na indústria, na produção de
alimentos, transporte e todas as demais.
As fontes primárias de energia são geradas
pelos recursos naturais, como a madeira,
carvão, petróleo, gás, vento, água, sol e etc. As
fontes de energia secundária são aquelas obtidas
a partir da transformação das fontes primárias,
por exemplo: eletricidade, gasolina, biomassa e
etc.
➢A energia é tudo o que 
produz ou pode produzir 
ação, podendo por isso 
tomar as mais variadas 
formas: Energia mecânica, 
calorífica, gravítacional, 
elétrica, química, magnética, 
radiante, nuclear, etc. Tudo 
isto são manifestações de 
energia.
O que é a Energia ?
➢A energia renovável, contém uma
imensa quantidade de energia e é obtida
de fontes naturais capazes de se
regenerar, e portanto virtualmente
inesgotáveis, ao contrário dos recursos
não-renováveis.
O Que é a 
Energia Renovável?
Fontes de Energias Renováveis
➢Energia solar
➢Energia das marés
➢Energia das ondas
➢Biomassa
➢Energia eólica
➢Energia geotérmica
➢Biogás
➢Energia hídrica
➢A energia não-Renovável é aquela que se
obtém de fontes que, a curto ou longo
prazo, se podem esgotar.
O Que é a 
Energia não-Renovável?
➢ Petróleo bruto
➢Gás natural
➢Carvão
➢Urânio
Fontes de Energias Não Renováveis
AS DISTINTAS FORMAS DE ENERGIA E SEU USO
A origem da maior parte
das energias usadas pelo
homem é o sol, que
fornece energia na forma
de luz e calor
Energia Solar 
Energia Solar Térmica:
A energia é captada através de painéis solares térmicos, também
chamados de coletores solares. São os sistemas mais simples,
econômicos e conhecidos de aproveitar o sol, sendo utilizados em
casas, hotéis e empresas para o aquecimento de água para
chuveiros ou piscinas, aquecimentos de ambientes ou até em
processos industriais. Os painéis são simples e têm a função de
transferir o calor da radiação solar para a água ou óleo que passa
por dentro deles para então ser utilizado como fonte de calor.
Energia Solar Fotovoltaica:
Gerar energia elétrica através das
chamadas células fotovoltaicas.
Estas são geralmente montadas
em módulos ou painéis solares
fotovoltaicos e são capazes de
transformar a radiação solar
diretamente em energia elétrica
através do chamado “efeito
fotovoltaico”, presente em alguns
materiais, sendo o mais utilizado
o silício.
Energia termossolar ou energia solar concentrada
Produzem calor, através de um sistema de espelhos (ou
concentradores) que concentram a radiação solar, e só
então transformam este calor em energia elétrica. Não
deixam de ser um tipo de energia solar térmica, porém o
seu propósito final é gerar energia elétrica. Este é o tipo
menos difundido de energia solar devido ao alto custo e
complexidade.
Energia muscular
A força muscular
produzida pelo corpo humano
era e ainda é utilizada em
todas as atividades produtivas,
pois permite transportar
pessoas e bens e mover
instrumentos de trabalho.
Aliada ao cérebro, faz do
homem a espécie dominante do
Planeta, mesmo não sendo a
mais forte.
Energia térmica
Representada inicialmente pelo 
uso do fogo, que possibilitou a 
própria sobrevivência e 
desenvolvimento da humanidade 
no planeta.
O principal combustível era a 
madeira e posteriormente o 
carvão, que começou a ser usado 
por volta de 1.000 a.C., na China.
O fogo continua sendo usado até 
hoje para a transformação de 
materiais e geração de energia
Energia do vento
O vento foi utilizada pelo homem por volta do ano 3.500
a.C., no esforço de mover-se em busca de novas áreas. A
produção de alimentos e utensílios nos diversos focos de
civilização possibilitou o comércio.
Mais tarde, surgiram os moinhos de vento ( transforma
energia cinética em mecânica ) e mais recentemente dos
geradores eólicos de energia elétrica.
Energia Eólica
A energia eólica representa atualmente uma das
alternativas mais importantes para se gerar energia de
forma sustentável, pois gera baixo impacto ambiental e pode
ser utilizada em várias escalas. Os aerogeradores podem
servir a residências ou a indústrias, com potência que pode
chegar acima de 500 kW cada um.
Energia hidráulica
A roda d'água surge em 3.000 a.C. na Babilônia. Esse
simples aparelho aproveitava a energia contida num fluxo
de água de um rio ou córrego para mover um moinho, da
mesma forma que o moinho de vento o fazia. Sua vantagem
em relação a este é que o fluxo d’água é mais contínuo e
previsível que o produzido pelo vento
Energia hidráulica
Hoje, há usinas de energia
em rios, usinas de energia pelo
uso das marés, e usinas de
energia pelo aproveitamento das
ondas. Apesar de parecerem
coisas diferentes, todas essas
usinas funcionam de forma
similar.
Uma usina ou central hidrelétrica
consiste em uma represa que
armazena a água e a conduz para
um conduto forçado que faz girar
uma turbina, que está acoplada a
um gerador elétrico.
Vapor
Essa forma de energia está diretamente associada a
Revolução Industrial do século XVIII, a partir do
desenvolvimento da máquina a vapor (transforma da energia
térmica em energia mecânica ) e suas diversas possibilidades
de uso, o cenário produtivo e social se transformou
profundamente, estabelecendo novas formas de relações
trabalhistas e sociais.
Energia elétrica
A história da eletricidade começa na Grécia Antiga.
Desde o século XIX, as contribuições para o entendimento sobre
a natureza da eletricidade tem se aprofundado
A partir dai o desenvolvimento do conhecimento a
respeito da eletricidade foi exponencial, conduzindo a
equipamentos geradores elétricos cada vez mais eficientes.
A energia elétrica no Brasil
O Sistema Elétrico Brasileiro está dividido em três subsistemas:
GERAÇÃO TRANSMISSÃO DISTRIBUIÇÃO
Formado por todas as 
usinas de geração de 
energia elétrica: usinas 
hidroelétricas, 
térmicas a gás, carvão 
e biomassa, nuclear, 
eólicas e solar 
fotovoltaica, etc.
transmite energia 
em 230 kV ou mais.
Compete ao 
Governo Federal. 
É atribuição dos 
governos estaduais, 
que em boa parte do 
país passou-a à 
iniciativa privada por 
meio de concessões 
de uso
O sistema elétrico brasileiro 
é totalmente interligado, do 
Norte/Nordeste até o Sul. 
Isso significa que a energia 
gerada em qualquer ponto 
dentro da área mostrada na 
figura ao lado, pode ser 
enviada a qualquer outro 
ponto dessa área.
Energia da Biomassa
A biomassa é utilizada na produção 
de energia elétrica a partir da 
combustão de material orgânico 
em uma caldeira de alta pressão, 
gerando calor que vaporiza água, 
produzindo vapor, e este move 
uma turbina.
- BIOCOMBUSTÍVEL
- BIOGÁS (METANO)
Energia da Biomassa
Vantagens:
• O baixo custo;
• É uma energia considerada renovável;
• Permite o reaproveitamento de resíduos que seriam 
descartados na natureza gerando problemas ambientais;
• É menos poluente que os combustíveis fósseis
A biomassa pode produzir tanto energia elétrica como 
também combustíveis líquidos.
Energia atômica ou energianuclear
No início do século XX (1901), Pierre Curie e sua mulher
identificaram a emissão contínua de calor das partículas de
rádio, isto indicou a existência da energia radioativa, que mais
tarde seria chamada de energia atômica ou energia nuclear
Cerca de 40 anos depois, ocorreu a primeira reação em
cadeia em um reator de grafite, na Univ. de Chicago.
Energia atômica ou energia nuclear
Existem duas formas de gerar energia atômica:
• Fusão Nuclear é a união de pequenos núcleos atômicos que
irão formar um núcleo maior e mais estável. Essa é a fonte de
energia e vida das estrelas, como o Sol: em seu núcleo ocorrem
reações de fusão de núcleos de hidrogênio, originando núcleos
de hélio.
• Fissão Nuclear é a quebra do núcleo de um átomo instável em
dois átomos menores, mediante o bombardeamento de
partículas atômicas, tais como os nêutrons.
Ambas as reações são exotérmicas, isto é, liberam calor, e esse
calor é aproveitado para a produção de vapor
As energias fósseis
Os recursos energéticos de que dispomos
atualmente está fortemente baseado em combustíveis
fósseis – carvão, petróleo, gás natural e gás de xisto. O
mundo atual ainda depende das fontes fósseis de energia,
cerca de 75%.
Com dependência cada vez maior, somada ao fato
de que se trata de um recurso natural não renovável
forma um cenário preocupante para a humanidade.
PETRÓLEO
Conhecido pela humanidade desde a antiguidade e
teve vários tipos de uso na história. Inicialmente servia como
fonte de iluminação e também para finalidades bélicas.
A maioria das atividades humanas são hoje
dependentes direta ou indiretamente do petróleo. Dentro
desse cenário, esse recurso vem sendo usado como fator de
domínio em diversas relações entre os países, principalmente
envolvendo os maiores produtores e os maiores consumidores
desse recurso. Isso já causou vários conflitos bélicos, pois o
domínio das fontes produtoras é considerado vital para a
hegemonia energética dos países mais desenvolvidos.
CARVÃO
É um material rochoso, fóssil, encontrado em jazidas
localizadas no subsolo e que pode ser extraído por meio
do processo de mineração.
É a principal fonte de energia utilizada para aquecer os
altos fornos das siderúrgicas onde o aço é fabricado, na
produção de eletricidade em usinas termoelétricas e
também na indústria química na produção de corantes,
explosivos, inseticidas, plásticos, medicamentos e
fertilizantes.
GÁS NATURAL
Produzido em conjunto com o petróleo, uma vez que o
processo de formação de hidrocarbonetos líquidos
(petróleo) produz também hidrocarbonetos gasosos
(gás natural)
AS ENERGIAS DO FUTURO
Sol
Conversores Solares e Acumuladores de energia
Existem planos ambiciosos para transformar a energia do
sol em energia elétrica, mediante o uso de conversores
solares combinados com acumuladores de energia.
Dificuldades para implantação:
Grandes áreas para implantação e acumuladores com
baixa capacidade e com metais pesados
GÁS HIDROGÊNIO
Energia proveniente da separação do hidrogênio
contido nos hidrocarbonetos, principalmente através do
gás natural.
O hidrogênio é rico em energia, sendo usado pela
NASA como combustível para seus veículos espaciais.
Contudo, ainda não temos uma tecnologia segura e
prática para o seu uso em larga escala, devido a sua
alta capacidade reativa e combustão espontânea.
ENERGIA GEOTÉRMICA
ENERGIA HIDRÁULICA
No caso das usinas por maré ( maremotriz ) ou por ondas, a água
move um ou mais pistões que fazem girar uma turbina.
Rodas d’água modernas, como as turbinas Francis, Pelton, ou Bulbo,
convertem grande parte da energia hidráulica em energia mecânica.