DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL-AULA1(1)

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PROF. REGINALDO MILANI
2014
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1) SITUAÇÃO ENERGÉTICA DO PAIS E DO MUNDO.
 1.1 – ENERGIA.
 -Introdução
 -Definição de energia.
 -Recursos Energéticos.
 -Energia Elétrica.
 -Energia Hidroelétrica.
 -Energia Solar.
 -Energia Nuclear.
 -Energia Eólica.
 
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 - Energia Maremotriz
 - Energia Química:
 - em biologia
 - em eletroquímica.
 - em combustíveis (petróleo, combustíveis fosseis, etc.
 1.2 – SITUAÇÃO ENERGÉTICA NO PAIS E NO MUNDO.
2.0 – CONHECIMENTOS DE GESTÃO APROPRIADOS PARA O USO EFICIENTE DA ENERGIA E SUAS FONTES CONVENCIONAIS E ALTERNATIVAS.
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O objetivo principal é permitir que o aluno identifique as interações entre o uso da energia e o meio ambiente, dentro da perspectiva de sustentabilidade, no universo da engenharia civil.
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A estratégia de apresentação da disciplina aos alunos deverá constar das seguintes ações:
1 - Aulas expositivas sobre o conteúdo programático da matéria.
2 – Trabalhos de classe.
3 – Discussões, debates e seminários com convite a profissionais da área para proferir palestras.
4 – Provas escritas.
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O critério de Avaliação é definido da seguinte maneira:
Nota final = (AC * 0,2) + (PR * 0,8)
AC = Avaliação contínua
PR = Prova Regimental.
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Desde o aparecimento da forma mais primitiva na Terra, o planeta vem sofrendo alterações.
Tal processo, embora aparentemente simples, deu origem a uma cadeia de alterações no ambiente físico, químico e biológico, tornando-o cada vez mais adequado para organismos mais complexos que, por meio de seleção natural, sobreviveram ou desapareceram ao longo do processo evolutivo.
Se a própria evolução biológica é responsável por alterações consideráveis na estrutura do planeta, por que o aparecimento da espécie humana é considerada como um marco do inicio da degradação ambiental? 
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A resposta esta no fato de que, o ser humano sendo dotado de juízo, raciocínio e poder de abstração, ele consegue modificar o meio em que se encontra e torná-lo adequado a sua sobrevivência.
De fato, não existe nos dias de hoje, regiões da Terra onde ele não possa habitar.
Além do mais, é necessário considerar que, em 1925 existiam apenas 2 bilhões de habitantes no mundo e estima-se que em 2025 a população mundial chegará a 10 bilhões de pessoas.
Nota-se que a população mundial será aproximadamente o dobro da população atual.
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Esse fato é preocupante, pois os seres vivos já consomem, no presente, algo em torno de 40% do material orgânico produzido anualmente pela atividade fotossintética vegetal.
O que ocorrerá quando a população dobrar?
Assim, o atendimento das necessidades básicas de todo esse contingente humano atual e futuro exige e exigirá cada vez mais a utilização de recursos do meio ambiente, alterando a maior parte dos ecossistemas.
Dessa forma, devemos considerar a água, o ar e o solo como recursos que devem ser explorados, respeitando-se a sua capacidade de suporte.
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Atualmente, vários Estados e regiões do Brasil enfrentam graves problemas referentes tanto à preservação quanto à utilização de tais recursos naturais.
Algumas medidas devem e, estão sendo implementadas visando o controle da degradação e da conservação desses bens ambientais (água, ar e solo).
Tais medidas estão contidas nas ações de Saneamento Básico, ou seja, tratamento de água, coleta, tratamento e disposição final de esgoto e resíduos sólidos, que são os principais problemas de poluição de origem antrópica e que servem de base para discussões de aspectos ambientais relevantes em educação ambiental
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Energia designa tudo o que pode ser transformado em calor, trabalho mecânico (movimento) ou luz graças a uma máquina (por exemplo motor, caldeira, refrigerador, alto-falante, lâmpada) ou a um organismo vivo (por exemplo os músculos).
Energia, geralmente, é definido como a capacidade de um sistema em efetuar trabalho.
Normalmente, este termo é melhor entendido do que definido. Ou melhor, quando uma vela está acessa e colocamos a mão sobre a chama, o que sentimos? Calor, uma sensação de que a temperatura da superfície de nossa mão está esquentando, senão tirarmos a mão dali, a queimaremos.
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Isso é um exemplo de energia térmica, outro exemplo de energia, mas agora elétrica, é a luz que utilizamos para iluminar uma sala, ou então, a energia necessária para fazer funcionar um aparelho como o monitor de seu computador. Neste caso, a energia elétrica é consumida e parte é transformada em energia luminosa (luz) e térmica (calor).
Definir energia não é algo trivial, e alguns autores chegam a argumentar que "a ciência não é capaz de definir energia, ao menos como um conceito independente".
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É bem difundido que energia associa-se geralmente à capacidade de produzir um trabalho ou realizar uma ação.
O conceito de energia é um dos conceitos essenciais da Física.
Nascido no século 19, desempenha papel crucial não só na cadeira de Física como em todas as outras disciplinas que, juntas, integram a ciência moderna. Notoriamente relevante na Química e na Biologia, e mesmo em Economia e outras áreas de cunho social, a energia se destaca como pedra fundamental, uma vez que o comércio de energia move bilhões anualmente.
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O sol: fonte primária de energia.
A energia solar é responsável por praticamente todos os processos naturais observáveis no planeta Terra.
Da energia eólica associada a furacões à energia térmica no solo dos desertos ardentes, da energia cinética nas águas de um rio caudaloso à energia potencial presente no vapor de água nas nuvens, da energia elétrica em uma tempestade de raios à energia hidrelétrica, da energia fóssil à renovável, da energia que as plantas usam para crescer até a que usamos para viver, todas têm por fonte primária a energia solar
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A cada dia que passa, a humanidade vem necessitando cada vez mais de energia, seja para o próprio consumo, na forma de alimentos, ou para proporcionar maior conforto ou facilidades de trabalho.
Um exemplo é a produção de uma latinha de refrigerante. Para se obter esta latinha que é de alumínio é necessário a disposição e o consumo de muita energia elétrica, que terá uma parte utilizada como tal e outra parte transformada em energia térmica e energia mecânica.
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Esse consumo de energia se deve ao fato do alumínio não se encontrar na natureza na forma metálica, sendo encontrado na forma de minerais que deverão ser trabalhados para a remoção física e química do alumínio metálico. Esse processo consome muita energia.
A reciclagem do alumínio consume menos energia, mas é ainda grande a quantidade de energia consumida.
A indústria de uma maneira em geral, necessita e muito de energia elétrica, que é mais fácil de se obter e que pode ser transformada em qualquer outra.
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O aumento do consumo de energia elétrica, em razão do consumismo acelerado, tem provocado a construção de mais usinas hidrelétricas.
Elas não poluem o ar, mas causam enormes impactos ambientais, em virtude da quantidade de água represada a fim de mover as turbinas na produção da energia elétrica.
Uma alternativa seria a construção de usinas nucleares, mas esse tipo de usina produz um lixo radioativo que deve ser armazenado em locais remotos, além de ser muito perigosa, podendo causar catástrofes de grandes proporções (por exemplo, o acontecido em Chernobyl). 
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A energia eólica vem sendo implantada, principalmente nas cidades litorâneas, pois é uma energia que usa a força dos ventos para produzir energia elétrica, sendo considerada uma energia pura.
O consumo de energia elétrica dos aparelhos de uma casa é obtido aplicando a seguinte expressão:
 k = t * P/1000
onde k: quilowatt-hora, t: tempo em que
o produto permanece ligado, P: potência do aparelho (encontrado nos manuais e na etiqueta do aparelho)
Todo aparelho possui uma potência que é dada em watts (W).
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Vamos observar a seguinte situação:
Um televisor de 29 polegadas possui em média uma potência de 200 watts. Considerando que ele fique ligado 6 horas diárias, calcule seu consumo em kWh mensal.
Resolução: 6 horas diárias x 30 dias = 180 horas mensais. Temos que: t = 180 horas mensais e P =200 W.
K = ( 180*200)/1000 = 36.000/1000 = 36 kwh.
Para saber o custo em dinheiro, basta multiplicar o consumo do período pelo valor do kWh, que vem identificado no talão de energia elétrica da concessionária 
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Vamos analisar o consumo de energia elétrica do “vilão” de uma residência, o chuveiro elétrico. Potência: 4000 watts.
Tempo: 10 minutos diários (correspondentes a 10 x 30 = 300 minutos mensais = 5 horas). k = (4000 x 5) / 1000
k = 20000 / 1000
K = 20 kwh
 O chuveiro irá consumir 20 kWh durante os 30 dias.
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As fontes de energia são de fundamental importância, em especial na atual sociedade capitalista.
Contudo, foi com o advento das Revoluções Industriais, juntamente com a intensificação do processo de urbanização, que a utilização das fontes energéticas teve um aumento extraordinário.
O atual modelo capitalista é altamente dependente de recursos energéticos para o funcionamento das máquinas industriais e agrícolas; os automóveis também necessitam de combustíveis para se deslocarem; e a urbanização aumentou a demanda de eletricidade.
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Diante desse cenário, o consumo de energia aumentou de forma significativa, fato que tem gerado grandes problemas socioambientais.
Isso porque a maioria das fontes utilizadas é de origem fóssil (carvão, gás natural, petróleo), e sua queima libera vários gases responsáveis pela poluição atmosférica, efeito estufa, contaminação dos recursos hídricos, entre outros fatores nocivos ao meio ambiente.
Outro aspecto negativo é que essas fontes não são renováveis, ou seja, elas se esgotarão da natureza
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Segundo estimativas da Agência Internacional de Energia (AIE), caso se mantenha a média de consumo das últimas décadas, as reservas de petróleo e gás natural irão se esgotar em 100 anos e as de carvão, em 200 anos.
A energia nuclear, também de origem não renovável, é motivo de várias manifestações contra o seu uso, pois pode haver a liberação de material radioativo em caso de acidentes em uma usina nuclear, como os que ocorreram em Chernobyl (Ucrânia) e em Fukushima Daiichi (Japão).
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Com o intuito de diversificar a matriz energética, várias pesquisas foram desenvolvidas para a obtenção de fontes limpas e renováveis.
Entre elas estão a energia solar (obtida através do Sol), energia eólica (dos ventos), energia das marés (correntes marítimas), biomassa (matéria orgânica), hidráulica (das águas), entre outras. Estas fontes, além de serem encontradas em abundância na natureza, geram menos impactos ambientais.
No Brasil, a principal fonte de energia elétrica são as usinas hidroelétricas, que convertem a energia potencial e cinética das correntes d'água em energia elétrica.
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A energia hidrelétrica é a obtenção de energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio.
Para que esse processo seja realizado é necessária a construção de usinas em rios que possuam elevado volume de água e que apresentem desníveis em seu curso.
A força da água em movimento é conhecida como energia potencial, essa água passa por tubulações da usina com muita força e velocidade, realizando a movimentação das turbinas.
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Nesse processo, ocorre a transformação de energia potencial (energia da água) em energia mecânica (movimento das turbinas)
As turbinas em movimento estão conectadas a um gerador, que é responsável pela transformação da energia mecânica em energia elétrica.
Normalmente as usinas hidrelétricas são construídas em locais distantes dos centros consumidores, esse fato eleva os valores do transporte de energia, que é transmitida por fios até as cidades.
A eficiência energética das hidrelétricas é muito alta, em torno de 95%.
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Atualmente, as usinas hidrelétricas são responsáveis por aproximadamente 18% da produção de energia elétrica no mundo.
Esses dados só não são maiores pelo fato de poucos países apresentarem as condições naturais para a instalação de usinas hidrelétricas.
As nações que possuem grande potencial hidráulico são os Estados Unidos, Canadá, Brasil, Rússia e China.
No Brasil, mais de 95% da energia elétrica produzida é proveniente de usinas hidrelétricas.
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Recursos energéticos são todos aqueles recursos que direta ou indiretamente originam ou acumulam energia.
 Os recursos energéticos são elementos essenciais da economia de um estado; são também, a base de sobrevivência da humanidade, bem como, o impulso ao desenvolvimento da sociedade
 Dada a extrema importância dos recursos energéticos, hoje, o mundo dá-lhe cada vez maior atenção. Na vida quotidiana, o nível de dependência, do cidadão comum, em relação ao uso dos recursos energéticos não é baixo.
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Como podemos constatar, os recursos energéticos estão relacionados com a nossa vida, desde a preparação diária do pequeno almoço, os meios de transporte utilizados para chegar ao local de trabalho, os equipamentos informáticos instalados nos gabinetes, até nas horas de lazer e de ver televisão após o regresso a casa.
Fornecem à humanidade luz, calor, força motriz, sendo essas energia equivalentes a depósitos que servem de base à produção de outros tipos de energias
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Há vários métodos de classificação dos diferentes tipos de recursos energéticos, sendo os mais frequentes: 
 -as energias primária e secundária 
 -as renováveis e não renováveis 
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 A fonte de energia primária é uma fonte de energia que existe em forma natural, na natureza e pode ser obtida diretamente sem sofrer alterações nas suas características básicas, destacando-se: o carvão mineral, o petróleo e o gás natural, a energia eólica e geotérmica, etc.
Algumas destas energias podem ser utilizadas diretamente, constituindo estas, a luz e o calor que necessitamos para a vida quotidiana.
Porém, há outras energias que só depois de serem transformadas é que podem satisfazer as necessidades de produção e da vida.
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A energia primária, após modificação, transforma-se num produto energético de outras características, passando a ser conhecida por energia secundária, como por exemplo: a energia eléctrica, o carvão mineral, o vapor e vários tipos de produtos petrolíferos.
Para corresponder às necessidades dos consumidores, grande parte das energias primárias são transformadas em energias secundárias de fácil transporte, distribuição e utilização.
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As energias renováveis são aquelas existentes na natureza que se regeneram continuamente e se recuperam de forma ordenada.
Como por exemplo: a energia solar, as energias hidráulica, eólica e biológica que se obtêm da primeira. Estas energias são renováveis e não se extinguem com o seu uso prolongado.
As energias não renováveis são aquelas que se formam ao longo de milhões de anos e que, a curto prazo, não se recuperam, como por exemplo: o carvão mineral, o petróleo, o gás natural e a energia nuclear. 
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1. A PRODUÇÃO MUNDIAL DE ALIMENTOS, FACE A DEMANDA CAUSADA PELA SUPERPOPULAÇÃO.
2. A OFERTA E A DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL, ATUALMENTE.
3. VANTAGENS E DESVANTAGENS DA OBRA DE TRANSPOSIÇÃO DO RIO SÃO FRANCISCO.
a – O corpo do trabalho deverá conter, no mínimo, 3 páginas.
b – A fonte deverá se Times New Roman, tamanho 12.
c – Será permitido somente 3 figuras (fotos) de, no máximo 11,72 x 15,61 cm.
d – Todos os temas, no seu final deverão constar um item denominado “Conclusão” onde o aluno deverá emitir sua opinião
pessoal sobre o assunto discorrido.
e – Data da entrega: 11/03/2014.