Energia e meio ambiente(prova)

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A energia e o meio A energia e o meio 
ambienteambiente
Prof. Prof. PedrictoPedricto Rocha Filho.Rocha Filho.
SolSol
�� RadiaRadiaçções provenientes do sol constituem a ões provenientes do sol constituem a 
principal fonte de energia da Terra.principal fonte de energia da Terra.
�� Cerca de 99% da energia tCerca de 99% da energia téérmica.rmica.
�� Sem Sol temp. da Terra Sem Sol temp. da Terra --200 graus negativos.200 graus negativos.
�� Restante 1% da energia consumida pela Restante 1% da energia consumida pela ecosferaecosfera
éé obtido de outras fontes primarias de energia.obtido de outras fontes primarias de energia.
Fogo primeiro estagio da alta tecnologia da Fogo primeiro estagio da alta tecnologia da 
humanidadehumanidade
�� 500.000 anos atr500.000 anos atráás s ––HomoerectusHomoerectus-- DomDomíínio do nio do 
fogofogo-- mudou completamente a vida humanamudou completamente a vida humana--
Deu luz Deu luz ààs trevas e calor a qualquer momento.s trevas e calor a qualquer momento.
�� Extensão das atividades noturnas (caExtensão das atividades noturnas (caçça).a).
�� ProteProteçção contra outros animais. ão contra outros animais. 
�� Cozimento dos alimentos, matando as parasitas Cozimento dos alimentos, matando as parasitas 
e bacte bactéérias.rias.
�� MudanMudançças quas quíímicas em matmicas em matéérias inanimadas.rias inanimadas.
EvoluEvoluççãoão
�� 12.000 AC 12.000 AC ––Animais são domesticados. InvenAnimais são domesticados. Invençção da ão da 
lâmpada de lâmpada de óóleo.leo.
�� 4.000 AC4.000 AC-- Fim da idade da pedra/Cobre. Origem da Fim da idade da pedra/Cobre. Origem da 
metalurgia metalurgia –– obtenobtençção de metais de reservas noturnas.ão de metais de reservas noturnas.
�� 2.000 AC2.000 AC-- DomesticaDomesticaçção dos cavalos.ão dos cavalos.
�� 300 DC300 DC-- AlquimiaAlquimia-- mudanmudançças quas quíímicas sistemmicas sistemááticas.ticas.
�� 1.200 DC1.200 DC-- PPóólvora.lvora.
�� 1850 DC1850 DC-- MMááquinas e quinas e locomotivaslocomotivas--revolurevoluççãoão industrial.industrial.
DominioDominio do fogo x Desenvolvimento Tecnoldo fogo x Desenvolvimento Tecnolóógico x gico x 
PoluiPoluiçção ambientalão ambiental
�� Desenvolvimento de mDesenvolvimento de mááquinas.quinas.
�� Necessidade de quantidades maiores de Necessidade de quantidades maiores de 
materiais e energia.materiais e energia.
�� Resulta em quantidade significativa de resResulta em quantidade significativa de resííduos duos 
tanto em termos de mattanto em termos de matééria quanto em termos ria quanto em termos 
de energia.de energia.
�� Vital o entendimento do conceito de energia e Vital o entendimento do conceito de energia e 
de suas mde suas múúltiplas formasltiplas formas--aquelas de menor aquelas de menor 
impacto sobre o meio ambienteimpacto sobre o meio ambiente
Consumo de energia dos humanosConsumo de energia dos humanos
�� Humanos primitivos 2.000Kcal/dia.Humanos primitivos 2.000Kcal/dia.
�� Primeiros caPrimeiros caççadores 5.000Kcal/dia.adores 5.000Kcal/dia.
�� Primeiros agricultores 12.000Kcal/dia. Primeiros agricultores 12.000Kcal/dia. 
((fogo para cozimento e aquecimentofogo para cozimento e aquecimento-- queima de madeiraqueima de madeira))
�� RevoluRevoluçção Industrial (1850) 60.000Kcal/dia. ão Industrial (1850) 60.000Kcal/dia. 
((florestas primflorestas primáárias comerias começçam a sofrer processo ram a sofrer processo ráápido de pido de 
destruidestruiççãoão-- uso carvão de minerauso carvão de mineraççãoão-- 1900 utiliza1900 utilizaçção integral)ão integral)
�� Atual 125.000Kcal/dia Atual 125.000Kcal/dia 
(EUA(EUA--4,7% da popula4,7% da populaçção e 25% energia comercial Mundial)ão e 25% energia comercial Mundial)
PRODUTO INTERNO BRUTOPRODUTO INTERNO BRUTO--PIBPIB
PETROLEOPETROLEO-- drdráástica mudanstica mudanççaa
�� 18691869-- primeiro poprimeiro poçço de petro de petróóleo foi perfurado. leo foi perfurado. 
Descobertas envolvendo destilaDescobertas envolvendo destilaçção e refino: ão e refino: 
gasolina; gasolina; óóleo combustleo combustíível e vel e óóleo diesel.leo diesel.
�� 18751875-- descobertos que os depdescobertos que os depóósitos de gsitos de gáás s 
natural associados podiam ser queimados como natural associados podiam ser queimados como 
combustcombustííveis.veis.
�� 19501950-- Maior fonte de energia primaria.(EUA).Maior fonte de energia primaria.(EUA).
�� 19831983-- petrpetróóleo e gleo e gááss--53% da energia primaria 53% da energia primaria 
mundial.mundial.
PrePreçço Barril de Petro Barril de Petróóleoleo
�� AtAtéé inicio dinicio déécada 70 US$ 2,70.cada 70 US$ 2,70.
�� 1973 (1973 (embargo OPEPembargo OPEP) US$ 10,00.) US$ 10,00.
�� 1979 (1979 (RevoluRevoluçção Iranianaão Iraniana) US$ 34,00.) US$ 34,00.
�� 2000 (2000 (VVáários Conflitos Oriente Mrios Conflitos Oriente Méédiodio) US$ 70,00. ) US$ 70,00. 
Qualquer alteraQualquer alteraçção polão políítica nas regiões produtorastica nas regiões produtoras
pode criar um pode criar um ““caoscaos”” econômico globaleconômico global de de 
conseqconseqüüências imprevisências imprevisííveis para o mundoveis para o mundo. . 
Discussões ImportantesDiscussões Importantes
�� Fonte RenovFonte Renováável x Alternativa de Energiavel x Alternativa de Energia
-- ambas para diversificar e complementar a matriz ambas para diversificar e complementar a matriz 
energenergéética brasileira, contribuindo para reduzir o tica brasileira, contribuindo para reduzir o 
impacto ambiental.impacto ambiental.
�� Ao comparar as fontes de energia, analisar o ciclo de Ao comparar as fontes de energia, analisar o ciclo de 
vida de cada uma.vida de cada uma.
-- analisaranalisar as as externalidadesexternalidades positivas e internalizpositivas e internalizáá--las las 
na anna anáálise econômica.lise econômica.
Matriz de Energia ElMatriz de Energia Eléétrica Brasileiratrica Brasileira
100%Total
8,46%8,46%Importação
0,03%0,03%Eólica
1,39%1,39%Carvão Mineral
1,97%1,97%Nuclear
2,56%2,56%Biomassa
4,54%4,54%Petróleo
10,64%10,64%Gás
70,15%70,15%Hidro
Fonte: ANEEL, 2006
6,5%Nuclear
9,5%Biomassa
21,1%GN
23,2%Carvão
35,3%Petróleo
Matriz Energética Mundial
6,6%Carvão
7,5%GN
14,0%Hidro
27,0%Biomassa
43,1%Petróleo
Matriz Energética Brasileira
Fonte: Ministério de Minas e Energia, 2005
Matriz EnergMatriz Energéética Brasileiratica Brasileira
7%Outros
4%Agropecuário
4%Comércio e público
9%Energético
11%Residencial
27%Transporte
38%Industrial
Consumo Final / Setor
28%Outros
4%Álcool
6%Carvão mineral
6%Gás Natural
12%Lenha e carvão vegetal
16%Eletricidade
28%Óleos e gasolina
Consumo Final / Fonte
��ApresentaApresentaçção da Profa. Ana Claudia ão da Profa. Ana Claudia 
de Salles.de Salles.
Fontes RenovFontes Renovááveis de Energiaveis de Energia
�� EEóólicalica
�� SolarSolar
�� BiomassaBiomassa
�� PCHPCH
�� OndasOndas
�� MaremotrizMaremotriz
�� GeotGeotéérmicarmica
�� HidrogênioHidrogênio
ENERGIA EENERGIA EÓÓLICALICA
Energia EEnergia Eóólicalica
TecnologiaTecnologia
Nacele
Pás do 
rotor
Eixo Caixa de
engrenagens
Gerador
elétrico
Anemômetro
Sistema
hidráulico
Freio mecânico
Biruta
Controle
Eletrônico
Torre
TecnologiaTecnologia
E-40 E-48 - NOVO E-70
Potência nominal (kW) 5 400 600 800 2.000
Diâmetro do rotor (m) 12 35 40 48 71
Altura do eixo do rotor (m) 46 50 - 76 64 - 113 
Área varrida pelas pás (m2)125 1000 1521 1810 3959
Material das pás Epoxy Epoxy Epoxy 
Material da torre (tubular) concreto ou aço concreto ou aço concreto ou aço
Velocidade do rotor (rpm) 30 16 - 32 6 - 21,5 
Velocidade de ponta da pá (m/s) 40 - 80 22 - 80
Vel. do vento - início de produção (m/s) 2,5 3 2,5
Vel. do vento - potência nominal (m/s) 12 13 13,5
Vel. do vento - corte de produção (m/s) 25 28 - 34 28 - 34
Início 
anos 80
Início 
anos 90
Wobbenwindpower: 1996-2005
Características
VantagensVantagens
�� Não emite GEE na geraNão emite GEE na geraçção de energia ão de energia 
eleléétrica;trica;
�� Complementaridade energComplementaridade energéética sazonal tica sazonal 
(NE: (NE: hidrohidro e ee eóólica);lica);
�� Pode ser instalado Pode ser instalado onshoreonshore e e offshoreoffshore;;
�� ÁÁrea entre as turbinas pode ser utilizada rea entre as turbinas pode ser utilizada 
para plantio ou criapara plantio ou criaçção de animais. ão de animais. 
�� Curto tempo de instalaCurto tempo de instalaçção;ão;
�� Possibilidade de ganho de CRE de Possibilidade de ganho de CRE de 
GEEsGEEs (Protocolo de (Protocolo de KyotoKyoto););
�� Perspectiva de queda dos custos com Perspectiva de queda dos custos com 
seu desenvolvimento tecnolseu desenvolvimento tecnolóógico e gico e 
ganho de escala de produganho de escala de produçção e geraão e geraçção;ão;
�� ContrataContrataçção no Ambiente Regulado por ão no Ambiente Regulado por 
meio de leilão exclusivo.meio de leilão exclusivo.
Parque Eólico de Copenhagen - Dinamarca 
DesvantagensDesvantagens
�� PoluiPoluiçção sonora;ão sonora;
�� PoluiPoluiçção visual;ão visual;
�� Colisão de pColisão de páássaros; ssaros; 
�� Interferência Interferência 
eletromagneletromagnéética;tica;
�� ProduProduçção de ão de flickerflicker;;
�� Fonte intermitente (afeta Fonte intermitente (afeta 
FC);FC);
�� Baixo Fator de Capacidade.Baixo Fator de Capacidade.
ENERGIA SOLARENERGIA SOLAR
Tecnologia Tecnologia -- FotovoltaicaFotovoltaica
Os raios solares são compostos de partOs raios solares são compostos de partíículas energculas energééticas ticas 
chamadas de fotões que atingem o painel, composto por diversas chamadas de fotões que atingem o painel, composto por diversas 
ccéélulas ligadas entre si. As clulas ligadas entre si. As céélulas são fabricadas em materiais lulas são fabricadas em materiais 
semicondutores (silsemicondutores (silíício). Cada ccio). Cada céélula lula éé composta por uma camada composta por uma camada 
positiva e outra negativa criando um campo magnpositiva e outra negativa criando um campo magnéético. tico. 
Os Os áátomos que constituem as ctomos que constituem as céélulas ao serem incididos pelos lulas ao serem incididos pelos 
fotões liberam elfotões liberam eléétrons, produzindo uma corrente eltrons, produzindo uma corrente eléétrica. trica. 
Tecnologia Tecnologia –– Coletores ConcentradoresColetores Concentradores
Funcionam com espelhos e concentram a luz solar em um Funcionam com espelhos e concentram a luz solar em um 
ponto especponto especíífico (torre) ou em tubos, que contfico (torre) ou em tubos, que contéém um lm um lííquido quido 
((óóleo) que quando aquecido evapora. O vapor leo) que quando aquecido evapora. O vapor éé conduzido conduzido 
para produzir energia tpara produzir energia téérmica ou rmica ou éé direcionada para uma direcionada para uma 
turbina que acoplada a um gerador produz eletricidade .turbina que acoplada a um gerador produz eletricidade .
Tecnologia Tecnologia –– Coletores SolaresColetores Solares
A radiaA radiaçção solar aquece a ão solar aquece a áágua na serpentina de tubos de gua na serpentina de tubos de 
cobre, no interior da caixa do coletor solar. A insolacobre, no interior da caixa do coletor solar. A insolaçção ão 
ttéérmica e o vidro que revestem essa caixa impedem a perda rmica e o vidro que revestem essa caixa impedem a perda 
de calor para o ambiente. A de calor para o ambiente. A áágua quente circula entre a gua quente circula entre a 
serpentina e o reservatserpentina e o reservatóório termicamente isolado, rio termicamente isolado, 
armazenando calor. Energia tarmazenando calor. Energia téérmica gerada rmica gerada éé direcionada direcionada 
para aquecimento de para aquecimento de áágua ou de ambientes.gua ou de ambientes.
Energia Solar Energia Solar -- VantagensVantagens
�� Não emite GEE na geraNão emite GEE na geraçção de energia elão de energia eléétrica;trica;
�� Atendimento em lugares difAtendimento em lugares difíícil acesso;cil acesso;
�� Necessidade de pouca manutenNecessidade de pouca manutençção, ideais nas ão, ideais nas 
localidades em que se precisa autonomia de localidades em que se precisa autonomia de 
funcionamento;funcionamento;
�� Brasil detBrasil detéém 90% das reservas mundiais de silm 90% das reservas mundiais de silíício.cio.
Energia Solar Energia Solar -- DesvantagensDesvantagens
�� Elevado custo de fabricaElevado custo de fabricaçção, instalaão, instalaçção e reciclagem dos rejeitos ão e reciclagem dos rejeitos 
(coletores, baterias, pain(coletores, baterias, painééis);is);
�� FabricaFabricaçção dos painão dos painééis is éé intensivo em energia;intensivo em energia;
�� DisposiDisposiçção dos materiais apão dos materiais apóós o fim da vida s o fim da vida úútil;til;
�� MineraMineraçção, transporte e armazenamento de combustão, transporte e armazenamento de combustíível;vel;
�� Baixa vida Baixa vida úútil (paintil (painééis is -- 10 anos);10 anos);
�� InstalaInstalaçção de coletores em grandes ão de coletores em grandes ááreas pode provocar reas pode provocar 
refletividade e a pavimentarefletividade e a pavimentaçção podem afetar o fluxo de ão podem afetar o fluxo de áágua local.gua local.
BIOMASSABIOMASSA
FontesFontes
�� SSóólidas: lidas: culturas energéticas (cana-de-açucar); resíduos 
agropastoris (vegetais e animais), resíduos de floresta e 
de matérias orgânicas dos lixos. 
�� GasosasGasosas: origens agropastoris (lamas das estações de 
tratamento dos efluentes) e digestão anaeróbica dos 
RSU nos aterros (biogás).
�� LLííquidasquidas: biodiesel - oleaginosas (soja, mamona, dendê, 
palma) e etanol (açúcar, amido, celulose). 
TecnologiasTecnologias
�� SSóólida lida -- Combustão direta (ciclo Combustão direta (ciclo RankineRankine); ); 
PirPiróólise (aquece a biomassa sem presenlise (aquece a biomassa sem presençça de O a de O 
para produzir carvão vegetal).para produzir carvão vegetal).
�� GGáás s –– Combustão do gCombustão do gáás ou do biogs ou do biogáás (ciclo s (ciclo 
BraytonBrayton); Gaseifica); Gaseificaçção (queima da biomassa ão (queima da biomassa 
para produzir gpara produzir gáás de ss de sííntese).ntese).
�� LLííquida quida –– BiodieselBiodiesel ((transesterificatransesterificaçção) e eão) e etanoltanol
(fermenta(fermentaçção e destilaão e destilaçção).ão).
�� CoCo--gerageraççãoão
UsosUsos
�� BiodieselBiodiesel: queima para gerar energia el: queima para gerar energia eléétrica ou como combusttrica ou como combustíível vel 
veicular.veicular.
�� Etanol: queima para gerar energia elEtanol: queima para gerar energia eléétrica; como combusttrica; como combustíível vel 
veicular; produveicular; produçção de bebidas alcoão de bebidas alcoóólicas; como insumo na licas; como insumo na 
produproduçção do ão do biodieselbiodiesel e na ce na céélula a combustlula a combustíível de hidrogênio vel de hidrogênio 
(reforma do etanol). (reforma do etanol). 
�� BiogBiogáás: queima para gerar energia els: queima para gerar energia eléétrica; uso direto como trica; uso direto como 
combustcombustíível para queima em fogão domvel para queima em fogão domééstico, lampião, geladeiras stico, lampião, geladeiras 
e secadores de grãos.e secadores de grãos.
�� Lenha: queima para produzir calor em padarias e em indLenha: queima paraproduzir calor em padarias e em indúústrias de strias de 
cerâmica.cerâmica.
�� CombustCombustííveis sveis sóólidos ou gasosos: são queimados para produzir lidos ou gasosos: são queimados para produzir 
calor ou energia elcalor ou energia eléétrica. trica. 
VantagensVantagens
�� Quando prQuando próóximo ao centro de geraximo ao centro de geraçção, baixo o custo de aquisião, baixo o custo de aquisiçção ão 
do combustdo combustíível;vel;
�� Menor poluiMenor poluiçção atmosfão atmosféérica (menos emissão de enxofre e cinzas); rica (menos emissão de enxofre e cinzas); 
�� O O áálcool lcool éé um excelente combustum excelente combustíível, pois apresenta alta vel, pois apresenta alta octanagemoctanagem;;
�� Facilidade de armazenamento para gerar energia quando desejado Facilidade de armazenamento para gerar energia quando desejado 
(ex: baga(ex: bagaçço);o);
�� GeraGeraçção de energia a partir de resão de energia a partir de resííduos que antes eram queimados duos que antes eram queimados 
ou depositados em aterros;ou depositados em aterros;
�� GeraGeraçção de energia a partir do biogão de energia a partir do biogáás;s;
�� Flexibilidade de operaFlexibilidade de operaçção;ão;
�� Emissão Zero;Emissão Zero;
DesvantagensDesvantagens
�� Menor poder calorMenor poder caloríífico que os combustfico que os combustííveis fveis fóósseis;sseis;
�� Aumento da necessidade de Aumento da necessidade de ááreas para plantio;reas para plantio;
�� Cultivo da cana de Cultivo da cana de aaççucarucar ainda ainda éé muito primitivomuito primitivo
�� Custo de geraCusto de geraçção de energia ão de energia éé maior que as fontes maior que as fontes 
convencionais.convencionais.
Pequenas CentraisPequenas Centrais
HidrelHidreléétricas tricas -- PCHsPCHs
TecnologiaTecnologia
-- Usinas com capacidade instalada de atUsinas com capacidade instalada de atéé 30 MW30 MW
A energia potencial que a A energia potencial que a 
áágua tem na parte alta da gua tem na parte alta da 
represa represa éé transformada em transformada em 
energia cinenergia cinéética, que faz com tica, que faz com 
que as pque as páás da turbina s da turbina 
acionem o eixo do gerador, acionem o eixo do gerador, 
produzindo energia elproduzindo energia eléétrica. trica. 
VantagensVantagens
�� Custos de operaCustos de operaçção ão 
relativamente baixos;relativamente baixos;
�� Flexibilidade de operaFlexibilidade de operaçção;ão;
�� Alto nAlto níível de vel de 
confiabilidade, confiabilidade, 
contribuindo na qualidade contribuindo na qualidade 
do servido serviçço;o;
�� Alta eficiência;Alta eficiência;
�� Não tem gasto com Não tem gasto com 
combustcombustíível.vel.
DesvantagensDesvantagens
�� ConstruConstruíída junto da junto àà fonte e não fonte e não àà carga, não hcarga, não háá flexibilidade para flexibilidade para 
deslocdeslocáá--la. Quanto mais longe são construla. Quanto mais longe são construíídas das cargas, das das cargas, 
aumenta a necessidade de linhas de transmissão, elevando seu aumenta a necessidade de linhas de transmissão, elevando seu 
custo e o aumento das perdas da energia gerada;custo e o aumento das perdas da energia gerada;
�� A capacidade de geraA capacidade de geraçção da usina depende da vazão que varia de ão da usina depende da vazão que varia de 
forma aleatforma aleatóória e não pode ser prevista com precisão;ria e não pode ser prevista com precisão;
�� Longo prazo para construLongo prazo para construçção;ão;
�� Elevado custo de investimento;Elevado custo de investimento;
�� Menor impacto na vida da populaMenor impacto na vida da populaçção ribeirinha, flora e fauna ão ribeirinha, flora e fauna 
local do que as grandes centrais hidrellocal do que as grandes centrais hidreléétricas. tricas. 
ENERGIA DAS ONDASENERGIA DAS ONDAS
ONDASONDAS
TecnologiaTecnologia
Sistema na costaSistema na costa::
Estrutura oca parcialmente submersa, Estrutura oca parcialmente submersa, 
aberta na parede frontal exposta aberta na parede frontal exposta ààs ondas s ondas 
abaixo da linha abaixo da linha dd’’áágua. O movimento gua. O movimento 
alternado da superfalternado da superfíície do mar, cie do mar, pressurizapressuriza
e despressuriza o ar contido na estrutura e despressuriza o ar contido na estrutura 
aciona uma turbina, gerando eletricidade.aciona uma turbina, gerando eletricidade.
Sistema Sistema offshoreoffshore::
““CobraCobra”” flutuante flutuante –– movimento das movimento das 
ondas bombeia ondas bombeia óóleo das juntas atravleo das juntas atravéés de s de 
motores hidrmotores hidrááulicos que estão acoplados a ulicos que estão acoplados a 
geradores elgeradores eléétricos. A energia eltricos. A energia eléétrica trica éé
transmitida para a costa atravtransmitida para a costa atravéés de s de ““cabos cabos 
umbilicaisumbilicais””. . 
VantagensVantagens
�� Sistema na costa: os problemas de transporte de energia Sistema na costa: os problemas de transporte de energia 
para terra e de acesso para manutenpara terra e de acesso para manutençção são de ão são de 
relativamente frelativamente fáácil resolucil resoluçção.ão.
�� Sistema Sistema offshoreoffshore: menos dependentes das condi: menos dependentes das condiçções de ões de 
costa e mais adequada para o aproveitamento da costa e mais adequada para o aproveitamento da 
energia em grande escala. energia em grande escala. 
�� CriaCriaçção de ão de ááreas atrativas para peixes, aves aqureas atrativas para peixes, aves aquááticas e ticas e 
algas marinhas.algas marinhas.
DesvantagensDesvantagens
�� Sistema na costa: depende de um conjunto de fatores das Sistema na costa: depende de um conjunto de fatores das 
condicondiçções da costa e impacto visual. ões da costa e impacto visual. 
�� Sistema Sistema offshoreoffshore: maior complexidade de instala: maior complexidade de instalaçção, transporte de ão, transporte de 
energia para terra e acesso para manutenenergia para terra e acesso para manutençção e interferências na ão e interferências na 
naveganavegaçção e pesca.ão e pesca.
�� Ambos sistemas têm elevado custo de investimento, instalaAmbos sistemas têm elevado custo de investimento, instalaçção, ão, 
manutenmanutençção e geraão e geraçção de energia. ão de energia. 
�� Afeta a composiAfeta a composiçção e a densidade dos organismos existentes no ão e a densidade dos organismos existentes no 
local. local. 
�� Equipamentos, principalmente Equipamentos, principalmente offshoreoffshore podem oferecer perigo podem oferecer perigo ààs s 
embarcaembarcaçções. ões. 
MAREMOTRIZMAREMOTRIZ
TecnologiaTecnologia
Quando a marQuando a maréé estestáá alta, a alta, a áágua enche o reservatgua enche o reservatóório, rio, 
construconstruíído junto ao mar, passando atravdo junto ao mar, passando atravéés da turbina gera s da turbina gera 
energia elenergia eléétrica. Na martrica. Na maréé baixa, o reservatbaixa, o reservatóório rio éé esvaziado esvaziado 
e a e a áágua passa novamente na turbina, em sentido gua passa novamente na turbina, em sentido 
contrcontráário, produzindo energia elrio, produzindo energia eléétrica. trica. 
ENERGIA GEOTENERGIA GEOTÉÉRMICARMICA
TecnologiaTecnologia
-- Calor proveniente das profundezas da crosta terrestre. Calor proveniente das profundezas da crosta terrestre. 
�� Alta temperaturaAlta temperatura (T>150 (T>150 ººC): usado em C): usado em ááreas de atividade reas de atividade 
vulcânica, svulcânica, síísmica ou magmsmica ou magmáática para aproveitamento de tica para aproveitamento de 
produproduçção de energia elão de energia eléétrica. trica. 
Algumas tecnologias: tubo inserido em um buraco capta o Algumas tecnologias: tubo inserido em um buraco capta o 
vapor quente; injevapor quente; injeçção de ão de áágua para extrair o calor do magma.gua para extrair o calor do magma.
�� Baixa temperaturaBaixa temperatura(T<100 (T<100 ººC): reservatC): reservatóórios de rios de ááguas guas 
quentes aprisionados em rochas porosas a grande quentes aprisionados em rochas porosas a grande 
profundidade. O aproveitamento deste calor pode ser profundidade. O aproveitamento deste calor pode ser 
realizado diretamente para aquecimento ambiente, de realizado diretamente para aquecimento ambiente, de ááguas, guas, 
piscicultura ou processos industriais. piscicultura ou processos industriais. 
Vantagens:Vantagens:
�� Fontes inesgotFontes inesgotááveis;veis;
�� Boa opBoa opçção para ão para ááreas de difreas de difíícil acesso a energia;cil acesso a energia;
�� Emissão zero de GEE na geraEmissão zero de GEE na geraçção de eletricidade.ão de eletricidade.
Desvantagens:Desvantagens:
�� Apresentam elevados custos de instalaApresentam elevados custos de instalaçção, manutenão, manutençção e ão e 
operaoperaçção quando comparado com as fontes convencionais;ão quando comparado com as fontes convencionais;
�� ConstruConstruçção de barragens (marão de barragens (maréé) e ocupa) e ocupaçção do solo ão do solo 
(geot(geotéérmica). Impacto estrmica). Impacto estéético, fauna e flora local.tico, fauna e flora local.
�� Corrosão dos sistemas geotCorrosão dos sistemas geotéérmicos (sais minerais)rmicos (sais minerais)
MaremotrizMaremotriz e Energia e Energia GeortGeortéérmicarmica
HIDROGÊNIOHIDROGÊNIO
FontesFontes
�� RenovRenovááveis (veis (áágua e biomassa);gua e biomassa);
�� Recursos fRecursos fóósseis (GN, Petrsseis (GN, Petróóleo e Carvão). leo e Carvão). 
Hidrogênio estHidrogênio estáá sempre associado com o Osempre associado com o O2 2 
na na áágua ou em compostos orgânicos (HC e gua ou em compostos orgânicos (HC e 
áálcoois). lcoois). 
Tecnologias para obter HTecnologias para obter H
�� Reforma do etanol / metanol Reforma do etanol / metanol -- conversão catalconversão catalíítica e tica e 
endotendotéérmica de um combustrmica de um combustíível svel sóólido ou llido ou lííquido em um gquido em um gáás; s; 
�� EletrEletróólise lise -- passagem de corrente elpassagem de corrente eléétrica por uma solutrica por uma soluçção ão 
levemente alcalina de levemente alcalina de áágua, dissociando o Ogua, dissociando o O22 e He H22; ; 
�� GaseificaGaseificaçção da biomassa;ão da biomassa;
�� GN (um dos principais componente GN (um dos principais componente éé o CHo CH44): rota mais barata ): rota mais barata 
e comum. Obtido a partir da reforma catale comum. Obtido a partir da reforma catalíítica a vapor do tica a vapor do 
metano que libera H, CO e COmetano que libera H, CO e CO22. . 
Em todos os processos de sua produEm todos os processos de sua produçção, hão, háá necessidade necessidade 
de fornecer energia (tde fornecer energia (téérmica ou elrmica ou eléétrica).trica).
TecnologiaTecnologia
CCéélula combustlula combustíível: O Hidrogênio vel: O Hidrogênio éé injetado no injetado no 
anodo, se separa em elanodo, se separa em eléétrons e trons e ííons de H+. Os ons de H+. Os ííons ons 
passam por uma membrana e os elpassam por uma membrana e os eléétrons fluem por trons fluem por 
um circuito externo atum circuito externo atéé o catodo. O oxigênio o catodo. O oxigênio éé
injetado no catodo e se combina quimicamente com injetado no catodo e se combina quimicamente com 
os elos eléétrons e os trons e os ííons, produzindo ons, produzindo áágua e calor. gua e calor. 
Usos das cUsos das céélulas combustlulas combustííveisveis
�� GeraGeraçção de eletricidade; ão de eletricidade; 
�� Em transportes;Em transportes;
�� AplicaAplicaçções espaciais;ões espaciais;
�� Equipamentos portEquipamentos portááteis.teis.
Vantagens do HidrogênioVantagens do Hidrogênio
�� ÉÉ o elemento quo elemento quíímico mais abundante no Universo, mico mais abundante no Universo, éé
o mais leve e o que conto mais leve e o que contéém o maior contem o maior conteúúdo do 
energenergéético;tico;
�� Baixa densidade e com a menor dimensão fBaixa densidade e com a menor dimensão fíísica;sica;
�� Pode ser produzido a partir de vPode ser produzido a partir de váárias fontes: rias fontes: áágua, gua, 
combustcombustííveis fveis fóósseis e biomassa. Fonte inesgotsseis e biomassa. Fonte inesgotáável;vel;
�� Não emite de GEE na produNão emite de GEE na produçção de eletricidade e o ão de eletricidade e o 
resresííduo duo éé vapor vapor dd’’áágua;gua;
�� VeVeíículos movidos a hidrogênio não terão motor culos movidos a hidrogênio não terão motor àà
combustão, serão elcombustão, serão eléétricos, evitando a poluitricos, evitando a poluiçção.ão.
Desvantagens do HidrogênioDesvantagens do Hidrogênio
�� Não se encontrar isoladamente na natureza;Não se encontrar isoladamente na natureza;
�� SSóó se transforma em lse transforma em lííquido a temperaturas de quido a temperaturas de --
250250ººC, elevando o custo de abastecimento;C, elevando o custo de abastecimento;
�� Necessidade de uma unidade para reformar o Necessidade de uma unidade para reformar o 
combustcombustíível e extrair o hidrogênio. vel e extrair o hidrogênio. 
�� Os sistemas de armazenamento são mais pesados e Os sistemas de armazenamento são mais pesados e 
volumosos do que os equivalentes para os volumosos do que os equivalentes para os 
combustcombustííveis tradicionais.veis tradicionais.
�� Elevado custo de operaElevado custo de operaçção e instalaão e instalaçção das cão das céélulas lulas 
combustcombustííveis.veis.
AnAnáálise lise TecnoTecno--EconômicaEconômica das Fontesdas Fontes
25
25 – 35
25 – 45
90 – 95
90 – 95
30 – 45
30 – 40
35 – 46
30 – 35
Eficiência (%)
25 - 4030900 – 1.400Eólica
18 - 30104.000 – 10.000Fotovoltaica
45 – 85301.000 - 2.000Biomassa
40 - 70351.000 - 3.000PCH
40 - 7035 - 100800 - 3.500Hidrelétrica
10 - 5020600 - 1.200Óleo
30 - 60251.300 - 1.800Carvão
30 - 8530600 – 1.000Gás Natural
85401.300 - 1.800Nuclear
FC (%)
Vida Útil 
(anos)
Investimento 
(US$/kW)
Fontes