77445 aula ciencias ambientais aula 4 energia

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Visão Geral:
_ O que é meio ambiente?
_ Por que estudar?
_ Proteção ao meio ambiente
_ Principais consequencias dos impactos ambientais
● Aula 4 
Ciências do Ambiente
_ Entender a importância do estudo das questões sobre 
meio ambiente e o uso de energia nas atividades da 
engenharia.
● Aula 1 - Objetivos
Ciências do Ambiente
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Aula 4 – energia
O uso da energia pelo homem tem seu início 
quando ele aprende a “fazer” o fogo e o utiliza para 
obter luz e calor.
A partir disso o uso das fontes de energia descobertas e/ou desenvolvidas
pelo homem tem se constituído em motivo de progresso e de
devastação, associado sempre às opções sociais e políticas dos povos e
civilizações.
Ciências do Ambiente
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Aula 4 – energia
Ao longo dos séculos foram aumentando-se as 
demandas e o uso indiscriminado até que os 
impactos começaram a ser sentidos de forma mais 
intensa, como significativas alterações climáticas, 
esgotamento das fontes, dependência econômica, 
entre outras.
Ciências do Ambiente
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Aula 4 – energia
DEFINIÇÃO
Fonte de energia: são recursos da natureza 
(primários) ou artificiais (secundários) 
utilizados pela sociedade para a produção de 
algum tipo de Energia.
Ciências do Ambiente
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Aula 4 - energia
Ciências do Ambiente
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Aula 4 – energia
IMPORTÂNCIA DAS FONTES DE ENERGIA
Energia, ar e água são ingredientes essenciais à vida humana.
Desenvolvimento
Deslocamento de veículos
Geração de calor
Produção de eletricidade.
Questão ambiental
Forma de utilização dos recursos energéticos pode levar a impactos 
ambientais.
Ciências do Ambiente
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Aula 4 – energia
IMPORTÂNCIA DAS FONTES DE ENERGIA
Consumo de energia é um dos principais indicadores do 
desenvolvimento econômico e do nível de qualidade de vida 
de uma sociedade.
Ciências do Ambiente
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Aula 4 – energia
TIPOS DE FONTES DE ENERGIA
As fontes de energia podem ser convencionais ou alternativas:
-Energia convencional é caracterizada pelo baixo custo, grande impacto ambiental e tecnologia difundida.
-Energia alternativa é aquela originada como solução para diminuir o impacto ambiental.
Com essas duas fontes de energia, surgem também duas distinções: renováveis e não-renováveis.
Renovável: é a energia que é extraída de fontes naturais capaz de se regenerar,
consequentemente inesgotável. Ex: energia solar, energia eólica, etc.
Não-renovável: é a energia que se encontra na natureza em quantidades
limitadas, que com sua utilização se extingue. Ex: petróleo, carvão mineral, etc.
Ciências do Ambiente
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Aula 4 – energia
FONTES DE ENERGIA
O Universo é um reservatório de energia, repleto de fontes de energia e receptores 
de energia, por exemplo, o sol é a nossa fonte de energia e o nosso planeta é um 
receptor dessa energia.
Ciências do Ambiente
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Aula 4 – energia
A energia elétrica produz-se em centrais nucleares, 
termoelétricas e hidroelétricas.
* Nas centrais termoelétricas utilizam-se combustíveis 
fósseis (carvão, petróleo e gás natural) para a 
produção de energia elétrica.
Ciências do Ambiente
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CARVÃO
Carvão vegetal é uma substância de cor negra obtida 
pela carbonização da madeira ou lenha.
Provém de certas madeiras moles e não resinosas 
(extraído de partes lenhosas, cascas e serragens), 
obtidos por combustão incompleta, o que lhe confere a 
capacidade adsorvente.
Ciências do Ambiente
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CARVÃO
Carvão mineral é um combustível fóssil natural 
extraído do solo por processos de mineração. É um 
mineral de cor preta ou marrom prontamente 
combustível.
É composto primeiramente por átomos de carbono e 
magnésio sob a forma de betumes. Dos diversos 
combustíveis produzidos e conservados pela 
natureza sob a forma fossilizada, acredita-se ser o 
carvão mineral o mais abundante.
Ciências do Ambiente
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PETRÓLEO
Petróleo é considerado uma fonte de energia não renovável, de origem 
fóssil e é matéria prima da indústria petrolífera e petroquímica. 
O petróleo bruto possui em sua composição uma cadeia de 
hidrocarbonetos, cujas frações leves formam os gases e as frações 
pesadas, o óleo cru. A distribuição destes percentuais de 
hidrocarbonetos é que define os diversos tipos de petróleo existentes no 
mundo.
Ciências do Ambiente
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GÁS NATURAL
O gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos 
leves encontrada no subsolo, na qual o metano tem 
uma participação superior a 70 % em volume. 
A composição do gás natural pode variar bastante 
dependendo de fatores relativos ao campo em que 
o gás é produzido, processo de produção, 
condicionamento, processamento,e transporte
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Proteção ao Meio Ambiente
É um gás mais leve que o ar, inodoro e incolor, e atóxico. É uma 
fonte de energia limpa, que pode ser usado nas indústrias, 
fazendo a substituição de outros combustíveis mais poluentes. 
As reservas de gás natural são muito grandes e os combustíveis 
possuem várias aplicações em nosso dia-a-dia, melhorando a 
qualidade de vida das pessoas.
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PRODUÇÃO DE GÁS NATURAL
 A etapa inicial do processo de produção do gás natural é a exploração, 
que consiste em duas fases: a pesquisa e a perfuração do poço.
 Na sua produção, o gás deve passar por vasos separadores, que são 
projetados e equipados para tirar os hidrocarbonetos e a água que 
estiverem em estado líquido e as partículas sólidas.
 Caso o gás esteja contaminado por compostos de enxofre, então ele é 
enviado para Unidades de Dessulfurização, onde esses contaminantes 
serão removidos.O gás restante é enviado para processamento, que é 
separação de seus componentes em produtos especificados e prontos para 
utilização.
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Gás Natural
Vantagens:
-baixo impacto ambiental
-facilidade de transporte e manuseio
-vetor de atração de investimentos
-segurança
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Gás natural
Desvantagens: -por se tratar de um combustível combustível fóssil, 
fóssil, ele é uma energia energia não renovável renovável, 
portanto portanto finita
- apresenta riscos de asfixia, incêndio e explosão
- por ser mais leve que o ar, tende a se acumular nas partes mais 
elevadas quando em ambientes fechados
- em caso de fogo em locais com insuficiência de oxigênio, poderá ser 
gerado monóxido de carbono, altamente tóxico
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TERMOELÉTRICAS
Usina termoelétrica é uma instalação destinada a converter a energia de um 
combustível em energia elétrica.
O combustível armazenado em tanques (gás natural, carvão, gasolina, petróleo 
etc) é enviado para a usina, para ser queimado na caldeira, que gera vapor a 
partir da água que circula circula por tubos em suas paredes paredes.
O vapor é que movimenta as pás de uma turbina, ligada diretamente a um gerador 
de energia elétrica. Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos 
centros de consumo. O vapor é resfriado em um condensador, a partir de um 
circuito de água de refrigeração.
Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da localização da 
usina, e não entra em contato direto com o vapor que será convertido outra vez 
em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo.
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TIPOS
Há vários tipos de usinas termoelétricas, sendo 
que os processos de produção de energia são 
praticamente iguais porém com combustíveis 
diferentes. Alguns exemplos são:
-Usina a óleo;
-Usina a gás;
-Usina a carvão;
-Usina nuclear.
Aula 4 - energia
Ciências do Ambiente
Aula 4 – energiaIMPACTOS AMBIENTAIS
Como vários tipos de geração de energia, a termoeletricidade 
também causa impactos ambientais.
Contribuem para o aquecimento global através do efeito estufa 
e da chuva ácida. A queima de gás natural lança na atmosfera 
grandes quantidades de oxidantes e redutores, que se entrar 
em contato com o ser humano, pode acarretar doenças como 
diarréia; além de ser um combustível fóssil que não se 
recupera.
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HIDRELÉTRICAS
Uma usina hidrelétrica é um complexo arquitetônico, um conjunto de obras e de 
equipamentos, que tem por finalidade produzir energia elétrica através do 
aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio.
Dentre os países que usam essa forma de se obter energia, o Brasil se encontra 
apenas atrás do Canadá e dos Estados Unidos, sendo, portanto, o terceiro maior 
do mundo em potencial hidrelétrico.
O Brasil possui juntamente com o Paraguai, a maior usina hidrelétrica do mundo, a 
usina de Itaipu, além dela Balbina e Furnas.
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USINA HIDRELÉTRICA
O primeiro passo para a instalação de uma usina hidroelétrica é a construção de 
barragens, que represam a água por meio de comportas. Quando uma comporta é 
aberta, a água descendo em grande velocidade, movimenta as pás da turbina que 
por sua vez movimenta o gerador.
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IMPACTOS AMBIENTAIS
As centrais hidrelétricas geram, como todo empreendimento energético, alguns tipos 
de impactos ambientais como:
-alagamento das áreas vizinhas e,
-aumento no nível dos rios, em algumas vezes pode mudar o curso do rio represado, 
podendo, ou não, prejudicar a fauna e a flora da região.
Todavia, é ainda um tipo de energia mais barata do que outras como a energia 
nuclear e menos agressiva ambientalmente do que a do petróleo ou a do carvão, 
por exemplo.
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ENERGIA EÓLICA
Utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores – grandes turbinas colocadas 
em lugares de muito vento. Essas turbinas têm a forma de um cata-vento ou um 
moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia elétrica.
A energia eólica é hoje considerada uma das mais promissoras fontes naturais de 
energia, principalmente porque é renovável, ou seja, não se esgota.
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IMPACTO AMBIENTAL
O aproveitamento dos ventos para geração de energia elétrica 
apresenta, como toda tecnologia energética, algumas 
características ambientais desfavoráveis como, por exemplo: 
impacto visual, ruído, interferência eletromagnética, danos à 
fauna. Porém, algumas destas características podem ser 
significativamente minimizadas e até mesmo eliminadas com 
planejamento planejamento adequado adequado e inovações 
inovações tecnológicas
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A energia eólica por sua vez, não utiliza a água como
elemento motriz, nem como fluido refrigerante e não
produz resíduo radioativo ou gasoso. Pode-se ainda
utilizar a área do parque eólico como pastagens e
outras atividades agrícolas.
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ENERGIA SOLAR
Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de 
energia luminosa (e, em certo sentido, da energia térmica) 
proveniente do Sol, e posterior transformação dessa energia 
captada em alguma forma utilizável pelo homem, seja diretamente 
para aquecimento de água ou ainda como energia elétrica ou 
mecânica.
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ENERGIA SOLAR
Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia 
solar está na forma de luz visível e luz ultravioleta.
A energia solar é abundante e permanente, renovável a cada 
dia, não polui e nem prejudica o ecossistema. A energia solar 
é a solução ideal para áreas afastadas e ainda não 
eletrificadas, especialmente num país como o Brasil onde se 
encontram bons índices de insolação em qualquer parte do 
território.
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ASPECTOS POSITIVOS E NEGATIVOS
A energia solar é importante na preservação do meio ambiente, pois 
tem muitas vantagens sobre as outras formas de obtenção de 
energia, como: não ser poluente, não influir no efeito estufa, não 
precisar de turbinas ou geradores para a produção de energia 
elétrica, mas tem como desvantagem a exigência de altos 
Investimentos para o seu aproveitamento.
Para cada um metro quadrado de coletor solar instalado evita-se a 
inundação de 56 metros quadrados de terras férteis, na construção 
de novas usinas hidrelétricas.
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ENERGIA DAS MARÉS E ONDAS
-A maré é uma fonte natural de energia, não poluidora e renovável. A energia das 
ondas tem origem direta no efeito dos ventos, os quais são gerados pela radiação 
solar incidente.
-As marés estão relacionadas com a posição da Lua e do Sol e do movimento de 
rotação daTerra.
-As ondas do mar possuem energia cinética devido ao movimento da água e energia 
potencial devido à sua altura. O aproveitamento energético das marés é obtido 
através de um reservatório formado junto ao mar, através da construção de uma 
barragem, contendo uma turbina e umgerador. Tanto o movimento de subida 
quanto o de descida produz energia. A água é turbinada durante os dois sentidos 
da maré: na maré alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina e 
produzindo energia elétrica, na maré baixa, a água esvazia o reservatório passando 
em sentido contrário ao do enchimento através da turbina e desta maneira 
também produz energia elétrica.
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ENERGIA GEOTÉRMICA
A energia obtida a partir do calor proveniente da Terra, mais precisamente do seu interior.
Fontes: rocha seca quente, rocha úmida quente, vapor seco
Aproximadamente todos os fluxos de água geotérmicos contém gases dissolvidos, 
sendo que estes gases são enviados a usina de geração de energia junto com o vapor 
de água. De um jeito ou de outro estes gases acabam indo para a atmosfera. A 
descarga de ambos vapor de água e CO2 não são de séria significância na escala 
apropriada das usinas geotérmicas.
Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e as propriedades nocivas do 
ácido sulfídrico (H2S) são causas que preocupam. Nos casos onde a concentração de 
ácido sulfídrico (H2S) é relativamente baixa, o cheiro do gás causa náuseas. Em 
concentrações mais altas pode causar sérios problemas de saúde e até a morte por 
asfixia.É igualmente importante que haja tratamento adequado a água vinda do 
interior da Terra, que invariavelmente contém minérios prejudiciais a saúde. Não deve 
ocorrer simplesmente seu despejo em rios locais, para que isso não prejudique a fauna 
local.
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ENERGIA NUCLEAR
Energia nuclear consiste no uso controlado das reações nucleares para a obtenção de 
energia para realizar movimento, calor e geração de eletricidade.
Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de, através de reações 
nucleares, emitirem energia durante o processo. Existem duas formas de 
aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor: A fissão nuclear, onde o 
núcleo atômico se subdivide em duas ou mais partículas, e a fusão nuclear, na qual 
ao menos dois núcleos atômicos se unem para produzir um novo núcleo.
A fissão nuclear do urânio é a principal aplicação civil da energia nuclear. É usada em 
centenas de centrais nucleares em todo o mundo. A principal vantagem da energia 
nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis.
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VANTAGENS E DESVANTAGENS
Algumas vantagens:
•Utilização das radiações em múltiplas aplicações da medicina, agropecuária, indústria 
e meio ambiente.
Desvantagens:•O efeito devastador das bombas atômicas – desvios clandestinos do material 
radioativo para armamentos.
•Manipulação de material radioativo - Acidentes nucleares e vazamentos.
•Destino indevido do lixo atômico.
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BIOCOMBUSTÍVEIS
Biocombustível é qualquer combustível de origem biológica, desde que não seja de 
origem fóssil. É originado de mistura de uma ou mais plantas como: cana-de-
açúcar, mamona, soja, canola, babaçu, lixo orgânico, dentre outros tipos.
Biocombustíveis são fontes de energia renováveis, derivados de matérias agrícolas 
como plantas oleaginosas, biomassa florestal, cana-de-açúcar e outras matérias 
orgânicas.
Existem vários tipos de biocombustíveis: bioetanol, biodiesel, biogás, biomassa, 
biometanol, bioéter dimetílico, bio-ETBE, bio-MTBE, biocombustíveis sintéticos, 
biohidrogênio.
Principais biocombustíveis são: biomassa, bioetanol, biodiesel e biogás.
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BIOMASSA
A biomassa é uma fonte de energia limpa e renovável disponível em grande 
abundância e derivada de materiais orgânicos. Todos os organismos capazes de 
realizar fotossíntese (ou derivados deles) podem ser utilizados como biomassa.
Exemplo: restos de madeira, estrume de gado, óleo vegetal ou até mesmo o lixo 
urbano.
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BIOMASSA
Vantagens: energia limpa e renovável, menor corrosão de equipamentos, os 
resíduos emitidos pela sua queima não interferem no efeito estufa, ser 
uma fonte de energia, ser descentralizadora de renda, reduzir a 
dependência de petróleo por parte de países subdesenvolvidos, diminuir o 
lixo industrial (já que ele pode ser útil na produção de biomassa), ter baixo 
custo de implantação e manutenção.
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BIODIESEL
•É derivado de lipídios orgânicos renováveis, como óleos vegetais e 
gorduras animais, para utilização em motores de ignição por 
compressão (diesel).
•É produzido por transesterificação e é também um combustível 
biodegradável alternativo ao diesel de petróleo, criado a partir de 
fontes renováveis de energia, livre de enxofre em sua composição.
•É obtido a partir de óleos vegetais como o de girassol, nabo 
forrageiro, algodão, mamona, soja.
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BIOETANOL
•O bioetanol é a obtenção do etanol através da biomassa, para ser usado diretamente 
como combustível ou se juntar com os ésteres do óleo vegetal e formar um 
combustível
•O etanol é um álcool incolor, volátil, inflamável e totalmente solúvel em água, 
derivado da cana-de-açúcar, do milho, da uva, da beterraba ou de outros cereais, 
produzido através da fermentação da sacarose
•O etanol é hoje um produto de diversas aplicações no mercado, largamente utilizado 
como combustível automotivo na forma hidratada ou misturado à gasolina.
Também tem aplicações em produtos como perfumes, desodorantes, 
medicamentos, produtos de limpeza doméstica e bebidas alcoólicas. Merece 
destaque como uma das principais fontes energéticas do Brasil, além de ser 
renovável e pouco poluente. O Brasil é hoje o maior produtor mundial de etanol, 
que, quando utilizado como combustível em automóveis, representa uma 
alternativa à gasolina de petróleo.
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