ENERGIAS ALTERNATIVAS

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ENERGIAS ALTERNATIVAS
ALUNA: GIZELLY CARDOSO LIMA
MATRÍCULA: 1065284
INTRODUÇÃO
Atualmente a maior parte de nossa energia provém de combustíveis – gás natural, petróleo, carvão e energia nuclear convencional, que são as fontes de energia não-renováveis. 
Existem outras fontes de energia primárias, tais como: energia solar, eólica, das marés e das ondas ou hidráulica, madeiras, vegetais, esterco, quedas d’água, fontes geotermais, além da força muscular humana e animal. Essas são as fontes de energia renováveis. 
Os sistemas de energia alternativa ainda se encontram num estágio de desenvolvimento relativamente primitivo. Mas já oferecem ao mundo fontes de energia primária potencialmente enormes, sempre sustentáveis e, de alguma forma, sempre à disposição.
HIDRELÉTRICAS
Para produzir a energia hidrelétrica é necessário integrar a vazão do rio, a quantidade de água disponível em determinado período de tempo e os desníveis do relevo, sejam eles naturais, como as quedas d’água, ou criados artificialmente. 
Fonte: http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par2_cap3.pdf
A energia hidrelétrica é gerada pelo aproveitamento do fluxo das águas em uma usina na qual as obras civis – que envolvem tanto a construção quanto o desvio do rio e a formação do reservatório – são tão ou mais importantes que os equipamentos instalados. Por isso, ao contrário do que ocorre com as usinas termelétricas (cujas instalações são mais simples), para a construção de uma hidrelétrica é imprescindível a contratação da chamada indústria da construção pesada. 
MICRO E MINI HIDROELÉTRICAS
A energia cinético-hidráulica derivada desta queda é convertida em energia mecânica por meio de uma turbina hidráulica que por sua vez a converte em energia elétrica por um gerador, sendo esta energia transportada por linhas de transmissão.
Para as Mini hidroelétricas não é mais necessário grandes caudais para que pequenas propriedades rurais tenham sua própria energia elétrica.
Com as novas tecnologia até mesmo um pequeno córrego é capaz de gerar energia para atender suas necessidades domésticas.
Pode-se optar por maior ou menor produção de energia de acordo com seu volume de água e desnível topográfico (queda d’água).
    
As principais variáveis utilizadas na classificação de uma usina hidrelétrica são: altura da queda d’água, vazão, capacidade ou potência instalada, tipo de turbina empregada, localização, tipo de barragem e reservatório. Todos são fatores interdependentes. Assim, a altura da queda d’água e a vazão dependem do local de construção e determinarão qual será a capacidade instalada - que, por sua vez, determina o tipo de turbina, barragem e reservatório. 
Existem dois tipos de reservatórios: acumulação e fio d’água. Os primeiros, geralmente localizados na cabeceira dos rios, em locais de altas quedas d’água, dado o seu grande porte permitem o acúmulo de grande quantidade de água e funcionam como estoques a serem utilizados em períodos de estiagem. Além disso, como estão localizados a montante das demais hidrelétricas, regulam a vazão da água que irá fluir para elas, de forma a permitir a operação integrada do conjunto de usinas. As unidades a fio d’água geram energia com o fluxo de água do rio, ou seja, pela vazão com mínimo ou nenhum acúmulo do recurso hídrico.
CLASSIFICAÇÃO DAS USINAS
A potência instalada determina se a usina é de grande ou médio porte ou uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH). A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) adota três classificações: Centrais Geradoras Hidrelétricas (com até 1 MW de potência instalada), Pequenas Centrais Hidrelétricas (entre 1,1 MW e 30 MW de potência instalada) e Usina Hidrelétrica de Energia (UHE, com mais de 30 MW).
O porte da usina também determina as dimensões da rede de transmissão que será necessária para levar a energia até o centro de consumo. Quanto maior a usina, mais distante ela tende a estar dos grandes centros. Assim, exige a construção de grandes linhas de transmissão em tensões alta e extra-alta (de 230 quilovolts a 750 quilovolts) que, muitas vezes, atravessam o território de vários Estados. 
DIFICULDADES ENCONTRADAS
Primeira, a necessidade da diversificação da matriz elétrica prevista no planejamento do setor elétrico de forma a aumentar a segurança do abastecimento. 
Segunda, a dificuldade em ofertar novos empreendimentos hidráulicos pela ausência da oferta de estudos e inventários. 
A terceira, o aumento de entraves jurídicos que protelam o licenciamento ambiental de usinas de fonte hídrica e provocam o aumento constante da contratação em leilões de energia de usinas de fonte térmica, a maioria que queimam derivados de petróleo ou carvão.
BOLETIM INFORMATIVO DA PRODUÇÃO DE ENERGIA NO BRASIL – 2017
Fonte: www.mme.gov.br
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ENERGIA DAS ONDAS
O oceano pode ser considerado um enorme reservatório de energia térmica e mecânica. Entretanto, devido à baixa qualidade do calor contido no ambiente marinho, com o nível atual de desenvolvimento tecnológico apenas a energia mecânica pode ser eficientemente aproveitada.
A energia oceânica pode ser didaticamente dividida em função de sua origem, sendo de maior relevância no contexto da geração elétrica as advindas das marés, ondas e correntes marinhas. Com menor representatividade, no cenário atual, está a energia oriunda dos gradientes de temperatura e salinidade da água do mar.
Apesar da geração de energia proveniente dos oceanos ainda se encontrar em fase de desenvolvimento, o que representa custos elevados, os recursos energéticos do mar têm atraído atenção e interesse crescentes das comunidades científicas e governamentais.
Nesse sentido, no âmbito do planejamento, avaliam−se essas formas de aproveitamento e seus respectivos potenciais energéticos na costa brasileira como alternativa ao suprimento da demanda elétrica e à diversificação da matriz.
Apesar do elevado potencial mundial, chegando a 2.050.000 TWh/ano (IPCC, 2012), que representa cerca de 20 vezes o consumo total de energia mundial em 2013 (IEA, 2015), nos últimos anos houve a entrada em operação de apenas um grande projeto de energia oceânica. Isso se deve à baixa competitividade econômica da tecnologia. Por outro lado, apesar de pouco representativa em termos de potência total instalada, a atividade se manteve ativa através do desenvolvimento de outras pequenas plantas, em projetos de caráter piloto ou de demonstração. Em 2014, a maior parte dos projetos foi desenvolvida em países da Europa (REN21, 2015).
A energia das ondas pode ser decomposta em energia cinética das partículas de água, as quais geralmente seguem trajetórias circulares, e energia potencial das partículas de água
Fonte: http://www.epe.gov.br
Já as marés são movimentos oscilatórios do nível do mar observados tanto na linha de costa quanto na região oceânica, resultantes da interação entre a maré astronômica e a maré meteorológica. A principal componente da maré observada é a maré astronômica, causada majoritariamente pela resultante gravitacional do sistema Sol−Terra−Lua. A maré com maior amplitude ocorre nos períodos de lua cheia e nova, quando há o alinhamento entre o Sol, a Terra e a Lua e, portanto, as forças gravitacionais exercidas pelo Sol e pela Lua sob a massa d’água da Terra são somadas. Nas luas crescente e minguante, por não estarem alinhados, a força gravitacional exercida pela Lua é influenciada pela gerada pelo Sol, resultando em uma maré de menor amplitude. 
Isto pode ser melhor compreendido na figura a seguir:
Fonte: http://www.epe.gov.br
De maneira geral, existem diversos dispositivos e diferentes concepções para transformar a energia das ondas em energia elétrica. Essa diversidade de dispositivos ocorre pelo desenvolvimento específico para maximizar o aproveitamento em função das características locais e o regime de ondas. Assim, estes dispositivos podem estar situados na linha de costa (onshore), em regiões de águas rasas (nearshore) e em regiões oceânicas (offshore).
O aproveitamento da energia advinda dos oceanos ainda
está em fase de amadurecimento tecnológico, possuindo uma série de protótipos diferenciados em função das condições meteoceanográficas específicas de cada região. Somente o aproveitamento das variações de nível da maré por meio da construção de barragens está suficientemente maduro, muito em função da similaridade com empreendimentos hidrelétricos convencionais
BRASIL
As melhores condições estão associadas às regiões de macro maré, onde a amplitude pode chegar a cerca de 8 metros, encontradas no Brasil somente no litoral do Amapá, Pará e Maranhão.
Fonte: http://www.epe.gov.br
O desenvolvimento da geração oceânica no Brasil é bastante restrito até o momento, estando relacionado a poucos projetos pilotos, concluídos ou em desenvolvimento. O projeto mais conhecido é o de um conversor de ondas onshore, instalado no porto de Pecém, com capacidade instalada de 100 kW. O projeto foi financiado pela Tractebel Energia no âmbito do programa de P&D da ANEEL, e concluído em 2012.
Fonte: http://www.epe.gov.br
Ainda em fase de projeto, existem no Brasil outras iniciativas, como:
Estudo de viabilidade técnica e econômica (EVTE) – Projeto para testes do conversor de ondas, em modelo reduzido, no tanque oceânico da COPPE/UFRJ, visando à elaboração de um EVTE – Financiado pela Petrobras – Concluído em 2010; 
Conversor de correntes - Turbina hidro cinética para correntes de maré, de foz de rio ou marinhas – Financiado pela Endesa Fortaleza, com recursos do programa P&D da ANEEL;
ENERGIA GEOTÉRMICA
Energia geotérmica é a energia adquirida a partir do calor existente nas camadas subterrâneas da Terra, sendo convertido em energia cinética de rotação e posteriormente em energia elétrica.
Há três formas de utilizar a energia geotérmica: 
1. Utilização direta: reservatórios geotérmicos de temperaturas baixas moderadas (20ºC-150ºC) podem ser aproveitadas diretamente para fornecer calor para a residências, indústria, termas e outros aproveitamentos comerciais
2. Bombas de calor geotérmicas (BCG): Aproveitam as diferenças de temperatura entre o solo e o ambiente, fornecendo calor. 
3. Centrais Geotérmicas: aproveitamento direto de fluidos geotérmicos em centrais a altas temperaturas (> 150 °C), para movimentar uma turbina e produzir energia elétrica.
Fonte: Enciclopédia Britânica 
BRASIL
No Brasil, a energia geotérmica é utilizada apenas na forma de água aquecida, como no caso dos parques termais de Caldas Novas (GO) e Poços de Caldas (MG). 
O território brasileiro está situado numa placa tectônica antiga, e não possui formações que tornam possíveis o uso de rochas aquecidas para gerar energia elétrica. 
Porém os aquíferos do Guarani e do Alter do Chão são classificados como fontes geotérmicas de baixas temperaturas (entre 35°C e 148°C). Podendo ser utilizada em residências e sistemas de calefação.
AVALIAÇÃO GERAL SOBRE O IMPACTO AMBIENTAL 
ENERGIA HIDROELÉTRICA
IMPACTOS
MEDIDAS
Alteração no regime hidrológico
Estabelecimento de restrições e regras operativas; Manutenção de vazões mínimas nos trechos de vazão reduzida (TVR); Monitoramento.
Deterioração da qualidade da água.
Limpeza e desmatamento da área do reservatório; Controle da proliferação de algas, macrófitas aquáticas e outros organismos; Monitoramento da qualidade da água.
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Alteração do uso do solo; Intensificação dos processos erosivos e assoreamento.
Contenção de taludes e encostas; Recuperação de áreas degradadas; Zoneamento, monitoramento e controle do uso do solo; Monitoramento da erosão, do transporte e da deposição dos sedimentos.
Supressão da vegetação; Interferência na fauna.
Resgate e manejo da fauna; Monitoramento da fauna; Recomposição da vegetação; Implantação de APP do reservatório; Criação e implantação de viveiro de mudas.
Interferência na fauna aquática; Interferência na migração de peixes.
Monitoramento e manejo da fauna aquática Resgate de peixes; Construção de mecanismos de transposição de peixes
ENERGIA DE ONDAS E MARÉS
IMPACTOS
MEDIDAS
Interferência com flora e fauna
Monitoramento do ecossistema
Impacto visual
Projetos paisagísticos e arquitetônicos para redução do impacto visual
Interferência na navegação e pesca locais
Utilização do “Aviso aos Navegantes” Sinalização adequada
Alteração da movimentação da água Deterioração da qualidade da água
Controle da proliferação de algas, macrófitas aquáticas e outros organismos Monitoramento da qualidade da água
Interferência e sobrecarga na infraestrutura local (equipamentos e serviços sociais, sistema viário, etc.)
Relocação da infraestrutura atingida Redimensionamento dos equipamentos e serviços sociais
ENERGIA GEOTÉRMICA
IMPACTOS
MEDIDAS
Poluição do ar, terras e água.
Controle sobre os danos e geração de medidas protetivas.
Poluição veicular
Controle da emissão de gases obedecendo a legislação ambiental vigente, através de severas fiscalizações e o impedimento de utilização dos veículos fora do padrão estabelecido.
Desmatamento
Implantação de uma reserva particular em torno da usina.
Poluição térmica
Usinas geotérmicas liberam calor. Ela pode ser minimizada com a instalação de sistemas de refrigeração para resfriamento dos vapores que serão lançados na atmosfera.
SISTEMAS INTERLIGADO NACIONAL - SIN
Aumentar o uso de energias renováveis com frequência é menos um problema de financiamento e mais de vontade política e de capacidade; Além de políticas robustas que estejam adaptadas à complexidade do novo sistema energético, é necessária uma liderança forte para promover a transição energética, uma vez que políticas ambiciosas requerem apoio político, direção capacitada e visão de futuro.
Deve ser disponibilizada capacitação para tomadores de decisão atuais e futuros, mas também para preparar uma força de trabalho técnica.
Além disso, as energias renováveis devem ser abordadas juntamente com a eficiência energética e o acesso à energia. 
BRASIL
O Sistema Elétrico Brasileiro (SEB) possui características singulares que norteiam as decisões da operação e do planejamento. Merecem destaque: 
dimensões continentais; 
predominância de geração hidrelétrica com grande participação de usinas com capacidade de regularização; 
diversidade hidrológica das bacias hidrográficas permitindo uma complementariedade entre as regiões; 
interligação plena entre as regiões a partir de um extenso sistema de linhas de transmissão de longa distância; 
participação de diversos agentes com usinas no mesmo rio, bem como linhas de transmissão operadas por agentes distintos; 
tempo de maturação e construção das grandes obras de geração e transmissão de energia
Considerando apenas os empreendimentos de geração do SIN, incluindo a parcela de Itaipu vendida pelo Paraguai, o Brasil dispunha de um sistema gerador com capacidade instalada de 133 GW. A distribuição desta capacidade instalada, por tipo de fonte, é apresentada na imagem: 
Para fazer frente ao seu crescimento, de forma segura, econômica e com respeito à legislação ambiental, o Brasil dispõe de grande potencial energético, com destaque para as fontes renováveis de energia (potencial hidráulico, eólico, de biomassa e solar). 
Apesar da incerteza das afluências, o SIN caracteriza-se pela presença de usinas hidrelétricas com grandes reservatórios de regularização, que o transformam, juntamente com o parque termelétrico instalado, em um sistema predominantemente composto por fontes controláveis, despachadas centralizadamente pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). No entanto, a diminuição da capacidade de regularização do SIN, em virtude da notória dificuldade para construir grandes reservatórios, sobretudo na região da bacia amazônica, e a expansão significativa das fontes não controláveis, com destaque para aquelas intermitentes (eólica e solar fotovoltaica), traz um grande desafio à operação futura do SIN. 
MEDIDAS DE CONTROLE
Aprimorar as ferramentas usadas na tomada de decisão, como os modelos computacionais e os instrumentos de previsão climáticas; 
Melhor integrar o planejamento
da expansão e da geração com o da transmissão, elemento fundamental para que se tire o melhor proveito das potencialidades regionais das fontes renováveis e também da complementaridade entre eólica e solar. . Isso contribuiria para reduzir os impactos negativos da variabilidade. Para tanto, mostra-se necessário aprofundar a avaliação sobre sugestões dadas na Reunião Técnica, dentre as quais a inserção de critérios de localização dessas fontes nos leilões de energia; 
Levantar e mapear as reservas operativas do sistema, como, por exemplo, a capacidade de armazenamento dos reservatórios das hidrelétricas e do parque termoelétrico flexível existentes no país; 
Inserir, no planejamento da expansão da capacidade instalada, critérios socioambientais que permitam a priorização de projetos de geração com menor impacto socioambiental como as renováveis; 
Avaliar com cautela a inserção de térmicas inflexíveis na matriz elétrica, como as térmicas a carvão, lembrando de seu possível impacto futuro, particularmente no que diz respeito aos custos ; 
Mapear o potencial e medidas possíveis e necessárias para ampliar a eficiência energética e da geração distribuída.
REFERÊNCIAS
Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) – disponível em www.aneel.gov.br
Ministério de Minas e Energia (MME) – disponível em www.mme.gov.br
http://www.epe.gov.br/Documents/Energia%20Renov%C3%A1vel%20-%20Online%2016maio2016.pdf
https://www.webartigos.com/artigos/energia-geotermica-impactos-ambientais/64893
O Instituto de Energia e Meio Ambiente (IEMA) – disponível em http://www.energiaeambiente.org.br