Aula_01 PRANEJAMENTO ESTRATEGETICO ENERGETICO

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Planejamento Integrado de Recursos Energéticos
Fernanda Machado
Aula 1
Ementa
	Fornecer conhecimento sobre as diferentes fontes energéticas.
	Apresentar os conceitos básicos:
Energia
Recursos Energéticos
Importância da Energia nas Sociedades
Fontes Não Renováveis
Fontes Renováveis
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Plano de Ensino
Ementa
	Proporcionar condições de análise sobre a matriz energética mundial e nacional.
	Elaboração de novas perspectivas para o futuro.
	Considerar a sustentabilidade ambiental.
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Plano de Ensino
Objetivo Geral
	Capacitar e qualificar o aluno a uma visão integradora acerca do meio ambiente e recursos energéticos.
	Compreender a sustentabilidade e preparar o aluno para exercer atividades em empresas dos diversos setores.
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Plano de Ensino
Objetivos Específicos
	Oferecer instrumentos para que os participantes possam desenvolver a consciência ambiental no momento de planejar o uso dos recursos naturais como gerentes, consultores ou orientadores de um planejamento integrado na área de energia. 
 
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Plano de Ensino
Vantagens, desvantagens, riscos, perspectivas futuras, etc
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Conteúdo
Capítulo 1 – Energia e Sociedade
	Energia, Recursos Energéticos e Reservas.
	Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável.
Capítulo 2 – Petróleo e Gás Natural
Origem e Características Físico-Químicas.
Aplicações, Produção e Consumo.
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Plano de Ensino
Conteúdo
Capítulo 3 – Carvão, Xisto, Energia Nuclear e Geotérmica
Origem e Importância.
Reservas e Impactos Ambientais.
Capítulo 4 – Energia Solar, Eólica, Hidrogênio e Energia Hidrelétrica
Definições e Formas de Aproveitamento.
Importância e Impactos Ambientais. 
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Plano de Ensino
Conteúdo
Capítulo 5 – Biomassa e Matriz Energética Brasileira
Definições e Importância.
Tecnologias de Aproveitamento.
A Matriz Energética Brasileira.
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Plano de Ensino
Bibliografia Básica
REIS, L.B., FADIGAS, E.A.A., CARVALHO, C.E. Energia, Recursos Naturais e a Prática do Desenvolvimento Sustentável. 2ª ed., São Paulo: Manole, 2012.
HINRICHS, ROGER A.; KLEEINBACH, MERLIN. Energia e Meio Ambiente. 4 ed. Editora Cengage Learning, 2010. 
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Plano de Ensino
Conceitos em Energia
	A energia é um dos elementos essenciais da sociedade moderna.
	Utilizada em grande parte das atividades humanas.
 
 Produção de bens
 e serviços!
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http://www.blogbahiageral.com.br/
A energia é um dos elementos essenciais da sociedade moderna utilizada em grande parte das atividades humanas, para a produção de bens e serviços. A energia está tão presente em nosso cotidiano e na nossa linguagem que muitas pessoas consideram erroneamente que conhecem sua definição com propriedade. 
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Energia e Vida
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© Win Nondakowit | Dreamstime.com
A energia é essencial para a manutenção de todos os tipos de vida
As plantas, por exemplo, pelo processo de fotossíntese, se desenvolvem e crescem captando a luz do Sol para possibilitar a transformação do dióxido de carbono (CO2) e água (H2O) em açúcares (energia química). Os animais e os seres humanos, por sua vez, adquirem energia através da sua alimentação (energia química) e, assim, garantem o bom funcionamento das atividades do seu corpo.
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Conceitos em Energia
Energia...
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© Martin Konz | Dreamstime.com
A energia está tão presente em nosso cotidiano e na nossa linguagem que muitas pessoas consideram erroneamente que conhecem sua definição com propriedade. 
Definir energia é sem dúvida mais difícil do que perceber a sua existência e contribuição para a nossa sociedade, mas vamos a uma abordagem mais geral desse conceito.
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Conceitos em Energia
Definição usual
“ Energia é a capacidade de efetuar trabalho”
Física 
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Unidade de Medida
F = m x a
F = kg x m/s2
d = m
X
=
kg x m2/s2
1 Joule
Existem diversas definições para a energia e, uma definição usualmente encontrada em alguns livros, afirma que energia é a medida da capacidade de efetuar trabalho 
Na área da física, o trabalho é definido matematicamente pelo produto da força pela distância ao longo da qual esta força age. Quando empurrarmos um carro ao longo de uma rua, uma força está sendo aplicada ao mesmo. Dizemos então que uma força aplicada em um determinado objeto realiza trabalho quando produz um deslocamento neste objeto. A equação matemática que expressa o trabalho é representada pela fórmula abaixo:
Nessa equação matemática temos o trabalho representado pela letra grega minúscula “tau” (τ). A letra “F” representa a força aplicada sobre um determinado corpo ou objeto e a letra “d” expressa a distância percorrida (HINRICHS, KLEINBACK, 2010). A unidade de medida do trabalho, e, portanto, da energia, no Sistema Internacional, é o joule, J, com 1J = 1kg x m2 x s-2.
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Conceitos em Energia
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Força
Deslocamento
© Sergey Ilin | Dreamstime.com
Quando empurrarmos um carro ao longo de uma rua, uma força está sendo aplicada ao mesmo. Dizemos então que uma força aplicada em um determinado objeto realiza trabalho quando produz um deslocamento neste objeto. 
De uma forma geral, a presente definição de trabalho é consistente com a definição cotidiana da palavra “trabalho”, tendo em vista que contribuímos com a nossa força muscular para mover um determinado objeto, como quando empurramos um carro. Por outro lado, a equação acima também afirma que nenhum trabalho é realizado se o corpo ao qual a força é aplicada não se move, independente da força que aplicamos. Este último aspecto da nossa definição é bastante inconsistente com o significado cotidiano.
Diante dos conceitos apresentados até o presente momento podemos dizer que fornecemos energia a um corpo quando realizamos trabalho sobre ele. Isso porque se aplicarmos força sobre um carro e ele se movimentar por certa superfície plana, o trabalho foi realizado e o carro, que incialmente estava parado, adquiriu energia cinética. 
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Conservação de Energia
	O presente princípio estabelece que a quantidade total de energia em um sistema isolado permanecerá constante.
	Energia não é criada nem destruída, mas apenas convertida ou redistribuída de uma forma para outra.
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um princípio muito importante associado à energia que é o princípio da Conservação de Energia. Esse princípio estabelece que a quantidade total de energia em um sistema isolado permanecerá sempre constante. Isso que dizer que a energia não é criada nem tampouco destruída, mas apenas convertida ou redistribuída de uma forma para outra. 
Transformação da energia solar em elétrica
Energia eólica e das águas em elétrica
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Dissipação da Energia
	Nos processos de transformação de energia sempre existe uma parcela de energia dissipada na forma de calor.
	Haverá sempre perdas inevitáveis nos processos de conversão de energia que serão somadas a outras perdas também inevitáveis provenientes das limitações tecnológicas tais como isolamento térmico imperfeito, atritos, dentre outros. 
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Outra característica associada aos processos de transformação de energia é o fato de sempre existir uma parcela de energia dissipada, ou melhor, perdida nesses processos na forma de calor. Em outras palavras, podemos afirmar que haverá sempre perdas inevitáveis nos processos de conversão de energia que serão somadas a outras perdas também inevitáveis provenientes das limitações tecnológicas tais como isolamento térmico imperfeito, atritos, dentre outros. 
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Formas de Energia
A energia pode se manifestar de diversas formas:
	Mecânica
	Térmica
	Nuclear
	Eletromagnética
	Química
	Elétrica
	
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A energia pode se manifestar de diversas formas e ainda ser proveniente de diferentes fontes. Estudaremos detalhadamente cada tipo de energia e assim teremos a oportunidade de perceber como a mesma está intimamente vinculada ao nosso dia-a-dia.
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Formas de Energia
Mecânica 
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Cinética 
Potencial 
A energia mecânica é caracterizada pela soma de duas energias: a energia cinética e a energia potencial. A energia cinética é a forma de energia associadaao movimento. Isso quer dizer que todo corpo dotado de velocidade, como, por exemplo, um carro em movimento, possui energia cinética. A energia potencial é a forma de energia associada a um corpo com uma determinada altura do solo (energia potencial gravitacional) ou ainda a energia associada à deformação de um corpo, como, por exemplo, uma mola (energia potencial elástica).
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Formas de Energia
Térmica
	Consiste na energia de movimento caótico dos átomos e moléculas que compõem a matéria.
	Em virtude de seus movimentos de vibração, translação ou rotação. 
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http://www.alunosonline.com.br/
É uma forma de energia que está diretamente associada à temperatura absoluta de um sistema, e corresponde à soma das energias cinéticas que suas partículas constituintes possuem em virtude de seus movimentos de translação, vibração ou rotação. Assume-se um referencial inercial sob o centro de massa do sistema. A energia térmica de um corpo macroscópico corresponde à soma das energias cinéticas de seus constituintes microscópicos. À transferência de energia térmica de um sistema termodinâmico a outro se dá o nome de calor.
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Formas de Energia
Nuclear
	Energia resultante da união dos prótons e nêutrons nos núcleos dos átomos.
	Prótons tendem a se repelir devido a mesma carga.
	União comprova a existência
de uma força. 
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© Rmarmion | Dreamstime.com
A energia nuclear é a energia resultante da coesão (união) dos prótons e nêutrons dentro dos núcleos atômicos. Os prótons, por terem a mesma carga (positiva), tendem a se repelirem no núcleo, no entanto, por se manterem juntos, comprova-se a existência de uma energia nos núcleos dos átomos que mantém unidos os prótons e nêutrons e essa energia que é definida como energia nuclear (ADENE, 2005). As energias nucleares podem liberar quantidades enormes de energia e os reatores nucleares são muito utilizados para produzir esse tipo de energia. 
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Formas de Energia
Eletromagnética
	Forma de energia transportada pelas ondas eletromagnéticas.
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© Ilexx | Dreamstime.com
A energia eletromagnética é a forma de energia transportada pelas ondas eletromagnéticas. Como exemplo de ondas eletromagnéticas podemos citar as ondas de rádio, TV, internet, ultrassom, micro-ondas, raios-X, dentre outras. A energia proveniente dos raios solares que atinge a Terra é o principal exemplo de energia eletromagnética, sendo uma das formas de obtenção de energia bastante interessante e que será discutida posteriormente no presente livro.
http://www.mundoeducacao.com/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm
As ondas eletromagnéticas são resultados das combinações de campos elétricos com campos magnéticos. Foi graças à descoberta das propriedades dessas ondas que hoje em dia podemos ouvir músicas ou notícias nos rádios, assistir a programas de TV, aquecer alimentos no micro-ondas, acessar à internet e mais uma infinidade de coisas.
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Formas de Energia
Química
	Energia proveniente da quebra de ligações químicas.
	
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http://www.alunosonline.com.br/
A energia química é a energia proveniente da quebra das ligações químicas. Durante as reações químicas as ligações químicas são formadas ou rompidas liberando ou consumindo energia para a formação de novas moléculas. As reações de combustão são exemplos de reações que ocorre grande liberação de energia na forma de calor. 
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Formas de Energia
Elétrica
	Energia associada ao movimento dos elétrons.
	Forma de energia mais utilizada pela humanidade.
	Gerada por diversas 
formas.
	
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http://infraroi.com.br/
Finalmente, a energia elétrica é a energia associada ao movimento dos elétrons. Essa forma de energia pode ser considerada a forma mais utilizada atualmente pela humanidade, principalmente devido a sua facilidade de transporte e baixo índice de perdas durante as conversões energéticas (ADENE, 2005). A energia elétrica pode ser gerada por uma variedade de formas como, por exemplo, através da força das águas e dos ventos, do Sol, biomassa e ainda pela conversão dos combustíveis fósseis e nucleares.
Os átomos são constituídos por um núcleo onde estão presentes partículas de carga positiva, denominadas prótons e, por partículas sem cargas, denominadas nêutrons. Os prótons e nêutrons possuem praticamente a mesma massa (próton=1,673x10-27kg e nêutron=1,675x10-27kg). Os elétrons são partículas de carga negativa e de massa muito pequena (9,109x10-31kg). Com isso, é possível perceber que quase toda a massa de um átomo está concentrada no seu núcleo.
 De acordo com o modelo atual do átomo, os elétrons são distribuídos em torno do núcleo ocupando um espaço de cerca de cem mil vezes maior do que o diâmetro do núcleo. A carga positiva do núcleo cancela a carga negativa de sua vizinhança, composta pelos elétrons. Desta forma, temos que, para cada próton dentro do núcleo, deve haver uma partícula carregada negativamente distribuída fora do núcleo. 
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Planejamento Integrado de Recursos Energéticos
Fernanda Machado
Atividade 1
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A energia elétrica é a forma de energia mais utilizada no mundo. Ela pode ser obtida de várias maneiras, como por exemplo, através das:
 Hidrelétricas
 Termoelétricas (carvão, óleo ou gás)
 Usinas nucleares
Considerando as formas citadas acima comente cada uma das transformações energéticas que ocorrem em cada um dos 4 casos respectivamente.
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Hidrelétricas
Uma usina hidrelétrica utiliza a energia potencial de uma queda d'água para rodar um rotor e gerar energia elétrica.
Ou seja, transforma energia mecânica (potencial, cinética) em energia elétrica.
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Uma usina hidrelétrica utiliza a energia potencial de uma queda d'água para rodar um rotor e gerar energia elétrica. Ou transforma energia mecânica (potencial) em energia elétrica. (letra d); 
2ª pergunta: Uma usina nuclear utiliza o calor gerado pela fissão nuclear para aquecer um líquido e rodar um rotor, gerando energia elétrica. Portanto ela transforma energia nuclear em calor e este em energia elétrica. (letra b); 
3ª pergunta: A bomba nuclear usa a energia da fusão ou da fissão para explodir. Ela transforma energia nuclear em destruição (energia mecânica + calor). (letra d).
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(2) Termoelétrica
Nas usinas térmicas a queima de um combustível fóssil, como carvão, óleo ou gás, transformam a água em vapor com o calor gerado na caldeira. 
O vapor, em alta pressão, faz girar uma turbina, que por sua vez, aciona o gerador elétrico. 
Energia térmica em energia elétrica.
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Uma usina hidrelétrica utiliza a energia potencial de uma queda d'água para rodar um rotor e gerar energia elétrica. Ou transforma energia mecânica (potencial) em energia elétrica. (letra d); 
2ª pergunta: Uma usina nuclear utiliza o calor gerado pela fissão nuclear para aquecer um líquido e rodar um rotor, gerando energia elétrica. Portanto ela transforma energia nuclear em calor e este em energia elétrica. (letra b); 
3ª pergunta: A bomba nuclear usa a energia da fusão ou da fissão para explodir. Ela transforma energia nuclear em destruição (energia mecânica + calor). (letra d).
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(3) Usinas nucleares
O funcionamento de uma usina nuclear é bastante parecido ao de uma usina térmica.
A diferença é que ao invés de termos calor gerado pela queima de um combustível fóssil, como o carvão, o óleo ou gás, nas usinas nucleares o calor é gerado pelas transformações que se passam nos átomos de urânio nas cápsulas de combustível.
Transforma energia nuclear em energia elétrica.
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Uma usina hidrelétrica utiliza a energia potencial de uma queda d'água para rodar um rotor e gerar energia elétrica. Ou transforma energia mecânica (potencial) em energia elétrica. (letra d); 
2ª pergunta: Uma usina nuclear utiliza o calor gerado pela fissão nuclear para aquecer um líquido e rodar um rotor, gerando energia elétrica. Portanto ela transforma energia nuclear em calor e este em energia elétrica. (letra b); 
3ª pergunta: A bomba nuclear usa a energia da fusão ou da fissão para explodir. Ela transforma energia nuclear em destruição (energia mecânica + calor). (letrad).
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