TMA - Aula 3 e 4 - Fontes de Energia

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1.0 Fontes de Energia 
As fontes de energia são de fundamental importância, em especial na atual sociedade 
capitalista. Essas substâncias, após serem submetidas a um processo de transformação, 
proporcionam energia para o homem cozinhar seus alimentos, aquecer e iluminar o ambiente, etc. 
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. 
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. 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). 
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. 
 
 
 
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O homem vive num oceano de energia. Ao redor dele a natureza trabalha constantemente, 
expendendo energia em tão inesgotáveis quantidades que dela o homem pode aproveitar apenas uma 
fração. As queda de água poderiam proporcionar força hidrelétrica suficiente para suprir 80% da 
energia total consumida pelo homem, embora ele use apenas 1 ou 2% dela. Se os ventos fossem 
dominados, eles poderiam produzir duas vezes mais eletricidade do que a força da água o faz agora. 
A atmosfera da Terra age como uma gigantesca máquina térmica. Os raios do Sol, mais 
fortes no equador do que nas regiões polares, causa o aquecimento do ar tropical que se eleva, 
cedendo lugar ao ar polar mais frio que se move para tomar-lhe o lugar. Esse fluxo é constantemente 
perturbado pela rotação da Terra e por condições atmosféricas locais. O resultado é o vento. Esta 
força pode criar o sopro de uma ventania ártica, ou, ainda, a pavorosa fúria de um ciclone de 800 km 
por hora. Embora imprevisível e inconstante, mesmo assim o vento tem sido importante fonte de 
energia para o homem. Durante séculos o vento impeliu navios a vela e moveu moinhos. 
2.0 Petróleo 
O petróleo é uma fonte de energia não renovável, de origem fóssil, sendo uma matéria-prima 
fundamental nas indústrias petrolíferas e petroquímicas. 
Na composição de petróleo encontram-se hidrocarbonetos: as frações leves de 
hidrocarbonetos formam os gases, enquanto as frações pesadas formam o óleo cru. A proporção 
entre estes hidrocarbonetos é que define os vários tipos de petróleo. 
As estruturas nas quais se acumula o petróleo, no subsolo, são estruturas de proporções 
enormes, podendo ser anticlinais, falhas geológicas, derrame de basalto ou domos de sais. Por outro 
lado, existem, por regra, várias camadas de solo no reservatório petrolífero, razão pela qual o 
petróleo é mais facilmente encontrado em zonas sedimentares. 
O petróleo pode ser encontrado a diversas profundidades, mas, normalmente, quanto mais à 
superfície estiver, mais hidrocarbonetos pesados terá, ou seja, os mais leves encontram-se a grande 
profundidade (entre 2500 e 5000 metros). 
Do tratamento do petróleo resultam resíduos oleosos que, mesmo em pequenas quantidades, 
devem ser cuidados, nomeadamente através de algumas inovações tecnológicas que têm vindo a ser 
desenvolvidas ao longo dos anos. Os cuidados de refino são importantes, pelo que as refinarias têm 
vindo a desenvolver sistemas de tratamento de todos os efluentes. 
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As chaminés e filtros, bem como outros dispositivos, evitam a emissão de gases, vapores e 
poeiras diretamente para a atmosfera e as unidades de recuperação de enxofre retiram o enxofre dos 
gases – a queima deste produziria dióxido de enxofre, que é um dos principais poluentes de centros 
urbanos. 
Os despejos líquidos são tratados por meios físico-químicos e biológicos. As refinarias 
minimizam a geração de resíduos sólidos, mas também realizam recolha seletiva, promovendo a 
reciclagem, quer para seu uso, quer para venda a terceiros. 
Os resíduos que não são reciclados passam para unidades de recuperação de óleo e de 
biodegradação natural, nos quais os microrganismos dos solos degradam os resíduos oleosos. Outros 
resíduos são transferidos para aterros industriais, monitorizados e controlados. 
Os principais produtos que provêem da refinação são: 
 Gás 
 GLP (gás de petróleo liquefeito) 
 Gasolina 
 Querosene 
 Óleo diesel 
 Óleos lubrificantes 
 Óleos combustíveis 
 Matérias-primas para asfaltos e parafinas 
O petróleo ocorre em muitas partes do mundo: extensos depósitos têm sido encontrados no 
golfo Pérsico, nos Estados Unidos, no Canadá, na Rússia (nos Urais e na Sibéria ocidental), na 
Líbia, no delta do rio Níger, na Venezuela, no golfo do México e no mar do Norte. 
2.1 Resíduos e Meio Ambiente 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Vasto conhecimento na exploração e 
utilização desses combustíveis. 
 Impactos gerados na extração; 
 Acidentes que podem ocorrer no transporte; 
 Rejeitos Industriais gerados no 
processamento do produto; 
 Gases liberados no refinamento; 
 Gases liberados na queima do combustível. 
 Localizado em locais politicamente instáveis.
3.0 Carvão 
3.1 Carvão Mineral 
Carvão Mineral é um combustível fóssil natural extraído da terra por processos de 
mineração. É um mineral de cor preta ou marrom prontamente combustível. Formou-se há milhares 
de anos, por meio da decomposição da matéria orgânica e se transformou num elemento rochoso, 
que é o carvão mineral. 
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 o 
carvão mineral, o mais abundante. 
Os minerais fósseis começaram a ser utilizados a partir da Revolução Industrial, após a 
invenção da máquina a vapor, que era movida com carvão mineral. 
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O carvão é utilizado na produção de corantes, medicamentos, entre outros. Além disso, serve 
de energia para indústrias siderúrgicas na produção do aço. 
3.2 Carvão Vegetal 
Obtido após a queima da madeira, é utilizado usualmente como combustível para lareiras, 
churrasqueiras, fogões a lenha e abastece alguns setores da indústria. Também é utilizado na 
medicina, com o nome de carvão ativado, que é obtido de madeiras de aspecto mole e não resinosas. 
É utilizado desde a Antiguidade e, na Segunda Guerra, foi utilizado na retirada dos gases tóxicos 
devido a sua capacidade de absorver impurezas. No Brasil, sua utilização ocorreu com os índios, que 
o usavam como forma de combater doenças. 
É um disseminador de toxinas e tem vantagens, tais como o auxílio no tratamento de dores 
estomacais, mau hálito, intoxicações, dentre outras. O Brasil utiliza o carvão vegetal na indústria e 
mais de 80% do que é produzidoé utilizada por ela. 
A desvantagem da produção do carvão vegetal no Brasil está na questão da origem da 
madeira: usualmente, utilizam as nativas, causando um grande dano ambiental. 
4.0 Biocombustiveis 
4.1 Biodiesel 
Biodiesel (ésteres mono alquila) é um combustível diesel de queima limpa derivado de fontes 
naturais e renováveis como os vegetais. Tal qual o diesel derivado de petróleo, o biodiesel opera em 
motores de ignição-combustão. Essencialmente não são requeridas modificações nos motores, e o 
biodiesel mantém as capacidades do diesel. 
O uso do biodiesel em motores convencionais a diesel resulta na redução substancial de 
hidrocarbonetos, monóxido de carbono e matéria particulada. 
Biodiesel pode ser feito de vegetais ou de gordura animal. É feito de recursos renováveis. É 
biodegradável, requer mínimas modificações de motores, podendo inclusive ser misturado a outros 
combustíveis. 
Amendoim, sementes de algodão, sementes de girassol, dendê, mamona e soja são grandes 
fontes de óleos. Ésteres feitos de qualquer dessas fontes podem ser usados em motores, embora 
tenham variações nas suas propriedades físicas. 
O Biodiesel ainda esbarra em vários obstáculos, como a falta de regulamentação e os preços 
atuais do diesel derivado do petróleo.Estima-se que no começo do próximo século, teremos 
condições de gerar biodiesel correspondente a 8% de todo o diesel consumido. Provavelmente ele 
será usado numa mistura com o diesel convencional que as pesquisas conseguirem vegetais mas 
eficientes na produção de óleo e na medida que o preço do diesel vá subindo, que é o esperado. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Mais seguro do que o diesel de petróleo; 
 O ponto de combustão na sua forma pura é de 
mais de 300 F contra 125 F do diesel comum;
 Notável redução dos odores, o que é um 
benefício real em espaços confinados; 
 Apresenta uma combustão mais completa. 
 Não requer armazenamento especial. 
 Requer mínimas modificações pra operar em 
motores já existentes. 
 Pode significar uma redução na área 
destinada a produção de alimentos; 
 Falta de regulamentação; 
 Custo mais elevado que o diesel derivado do 
petróleo 
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 Fonte renovável, contribuindo para a redução 
do dióxido de carbono; 
 Pode ser usado sozinho ou misturado em 
qualquer quantidade com diesel de petróleo; 
 Aumenta a vida útil dos motores por ser mais 
lubrificante. 
 É biodegradável e não tóxico. 
4.2 Etanol 
O etanol ou álcool foi uma solução brasileira como alternativa ao petróleo. 
O Proálcool, projeto criado pelo governo como incentivo à produção deste combustível, 
gerou incentivos fiscais que reduziram impostos para a compra de veículos movidos a álcool. 
O slogan do Proálcool ficou famoso: "Carro a álcool: um dia você ainda vai ter um", mas o 
mercado do petróleo saiu da grande crise do final da década de 70 (início dos anos 80) e o governo 
reviu seu projeto. O combustível "nacional" e renovável não recebeu mais o estímulo governamental 
e a indústria privada ficou estagnada por mais de uma década sem a mão do estado a guiá-la. 
As vantagens dos carros movidos a álcool produzidos no Brasil acabaram diminuindo em 
virtude da redução dos incentivos fiscais, que propiciavam preços menores em relação aos veículos 
movidos a gasolina. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Combustível ecologicamente correto; 
 Não afeta a camada de ozônio; 
 Obtido de fonte renovável; 
 Reduz o gás carbônico da atmosfera, através 
da fotossíntese nos canaviais; 
 Aumento da umidade do ar e a retenção das 
águas da chuva nos canaviais; 
 Pode ser misturado ao diesel e à gasolina, 
como também pode ser utilizado sem 
aditivos, sem que com isso o motor sofra 
danos. 
 Diminui a emissão de gases. 
 Necessidade de grandes áreas para a 
produção de cana; 
 
O Brasil já colhe os frutos ambientais do seu uso em larga escala. Estudo publicado pela 
Confederação Nacional da Indústria, em 1990, que comparou cenários de utilização de combustíveis 
na Região Metropolitana de São Paulo, concluiu que o melhor cenário para a redução de emissões 
seria o uso exclusivo do álcool em toda a frota; o pior, o uso de gasolina pura. Na faixa 
intermediária, situaram-se os cenários de frota operando exclusivamente com gasolina contendo 
22% de etanol e, em posição ambientalmente mais favorável, o mix da frota circulante em 1989, 
composto por 51% de veículos com 22% de etanol na gasolina e 49% de veículos a álcool puro. 
4.3 Biomassa 
4.3.1 A biomassa sólida 
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Tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura (incluindo substâncias vegetais e 
animais), os resíduos da floresta e das indústrias conexas e a fração biodegradável dos resíduos 
industriais e urbanos. 
Obtida no processo de conversão ou aproveitamento de energia, ela passa primeiro pela 
recolha dos vários resíduos de que é composta, seguido do transporte para os locais de consumo, 
onde se faz o aproveitamento energético por combustão direta. 
As tecnologias de aproveitamento do potencial da biomassa sólida passam essencialmente 
pela queima em centrais térmicas para a produção de energia elétrica e de água quente. 
4.3.2 O biogás 
Tem origem nos efluentes agro-pecuários, da agroindústria e urbanos (lamas das estações de 
tratamento dos efluentes domésticos) e ainda nos aterros de resíduos sólidos urbanos. Este resulta da 
degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica contida nos resíduos anteriormente referidos e é 
constituído por uma mistura de metano (CH4) em percentagens que variam entre os 50% e os 70% 
sendo o restante essencialmente CO2. 
Obtido a partir da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica contida nos resíduos 
como efluentes agro-pecuários, da agroindústria e urbanos, obtendo-se uma mistura gasosa de 
metano e dióxido de carbono (biogás), aproveitando o seu potencial energético através da queima 
para obtenção de energia térmica ou elétrica. 
Para o aproveitamento do biogás, dependendo da sua fonte (suinoculturas, RSU, lamas) são 
aplicadas diversas tecnologias de aproveitamento deste potencial energético, finalizando quase todos 
na queima do biogás para obtenção de calor ou para transformação em energia elétrica. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Aproveita os resíduos gerados em outros 
processos; 
 Contribui para a redução da emissão de 
Metano. 
 Necessário estudo de novas tecnologias para 
o melhor aproveitamento; 
 Logística de coleta e transporte dos resíduos 
5.0 Gás 
Gás Natural, que é uma mistura de hidrocarbonetos (Principalmente Metano), é um 
combustível sem cor e sem cheiro e que se caracteriza por ser mais limpo do que outros 
combustíveis fósseis. É uma das formas de energia mais populares nos dias de hoje. É usado para 
aquecer, para esfriar, para produzir eletricidade, e muitos outros usos, principalmente na indústria. 
O Gás Natural é encontrado na maioria das vezes quando se está perfurando o solo em busca 
de petróleo. O gás é trazido para a superfície e refinado. Geralmente o gás é transportado através de 
gasodutos. Fábricas e Geradoras de energia pegam o gás diretamente do gasoduto, reduzindo 
drasticamente seus custos operacionais. Os consumidores residenciais geralmente recebem o gás de 
uma distribuidora, que adiciona odor ao produto por medida de segurança. 
Utilizado como matéria-prima nas indústrias siderúrgica, química, petroquímica e de 
fertilizantes, o Gás Natural fornece calor, gera eletricidade e força motriz, com a vantagem de ser 
menos poluente que outros combustíveis, como os derivados de petróleo e o carvão. Na área de 
transportes, tem a capacidade de substituir o óleo diesel, a gasolina e o álcool. 
O Gás Natural é uma mistura de gases extremamente leves, com aproximadamente 90% de 
metano. É encontrado na natureza associado ao petróleo, existindo também poços apenas de Gás 
Natural. É considerado um combustível alternativo, mas não renovável. Queimar Gás Natural em 
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veículos automotores poderá reduzir a poluiçãodo ar nas grandes cidades, pois este combustível é 
bem menos poluente do que a gasolina, já que tem menos impurezas na sua composição. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Versátil; 
 Alta eficiência na produção de eletricidade; 
 Polui menos que o carvão e o petróleo. 
 Preços instáveis em algumas regiões; 
 Exige grandes investimentos em infra-
estrutura de transporte (gasodutos ou 
terminais marítimos). 
6.0 Hidrelétricas 
A energia produzida pelas forças das águas dos rios (energia hidráulica) é a responsável pela 
geração de 90% de toda a energia elétrica produzida no Brasil, e constitui-se em uma das fontes 
mais limpas de energia. 
A transformação da energia potencial das águas dos rios em energia elétrica, aproveitando as 
grandes corredeiras e quedas d’água são uma das fontes mais econômicas de se produzir 
eletricidade, embora o investimento e o tempo para a implantação das usinas sejam relativamente 
grandes. 
Poucos são os Países que dispõe de condições naturais que favorecem o aproveitamento em 
grande escala a hidroeletricidade, porém o Brasil está entre os que mais dispõe dessas condições, 
junto com a China, o Canadá e os Estados Unidos. 
O Brasil destaca-se mundialmente nessa categoria, possuindo a maior usina do mundo em 
capacidade de geração de eletricidade que é a Usina de Itaipu, situada no rio Paraná, na divisa do 
Brasil com o Paraguai. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Fonte de energia renovável 
 Produz eletricidade de forma “limpa” 
 Energia barata. 
 Exigem grande investimento inicial na 
construção de barragens 
 Podem ter a operação prejudicadas pela falta 
de chuvas; 
 Necessita a inundação de grandes áreas; 
 A matéria orgânica inundada libera gases em 
sua decomposição. 
7.0 Termoelétricas 
A usina termoelétrica é uma instalação industrial que serve para gerar energia através da 
queima de combustíveis fósseis. 
Essas usinas funcionam da seguinte maneira: 
Primeiramente aquece-se uma caldeira com água, essa água será transformada em vapor, 
cuja a força irá movimentar as pás de uma turbina que por sua vez movimentará um gerador. 
Uma maneira de se aquecer o caldeirão é através da queima de combustíveis fósseis (óleo, 
carvão, gás natural). Após a queima eles são soltos na atmosfera causando grandes impactos 
ambientais. 
Após o vapor ter movimentado as turbinas ele é enviado a um condensador para ser resfriado 
e transformado em água líquida para ser reenviado ao caldeirão novamente, para um novo ciclo. 
Esse vapor pode ser resfriado utilizando água de um rio, um lago ou um mar, mas causa danos 
ecológicos devido ao aquecimento da água e conseqüentemente uma diminuição do oxigênio. Outra 
maneira de resfriar esse vapor é utilizando água armazenada em torres, por sua vez esta água é 
enviada em forma de vapor a atmosfera, alterando o regime de chuvas. 
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Um dos maiores problemas das usinas termoelétricas é a grande contribuição que elas têm 
com o aquecimento global através do efeito estufa e de chuvas ácidas, devido a queima de 
combustíveis. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Podem ser construídas próxima aos grandes 
centros; 
 Diminui os custos com transmissão de 
energia. 
 Provoca o aquecimento da água utilizada para 
o resfriamento; 
 A queima de combustíveis libera gases na 
atmosfera. 
8.0 Nuclear 
É a energia liberada quando ocorre a fissão dos átomos. Num reator nuclear ocorre em uma 
seqüência multiplicadora conhecida como "reação em cadeia". Energia de um sistema derivada de 
forças coesivas que contêm prótons e nêutrons juntos como o núcleo atômico. É a quebra, a divisão 
do átomo, tendo por matéria prima minerais altamente radioativos, como o urânio. 
Os prótons têm a tendência de se repelirem, porque têm a mesma carga (positiva). Como eles 
estão juntos no núcleo, comprova-se a realização de um trabalho para manter essa estrutura, 
implicando, em conseqüência, na existência de energia no núcleo dos átomos com mais de uma 
partícula. A energia que mantém os prótons e nêutrons juntos no núcleo é a ENERGIA NUCLEAR. 
A energia que o núcleo do átomo possui, mantendo prótons e nêutrons juntos, denomina-se 
energia nuclear. Quando um nêutron atinge o núcleo de um átomo de urânio-235, dividindo-o com 
emissão de 2 a 3 nêutrons, parte da energia que ligava os prótons e os nêutrons é liberada em forma 
de calor. Este processo é denominado fissão nuclear. 
 
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 energia nuclear provém da fissão nuclear do urânio, do plutônio ou do tório ou da fusão 
nuclear do hidrogênio. É energia liberada dos núcleos atômicos, quando os mesmos são levados por 
processos artificiais, a condições instáveis. 
 A energia elétrica por fonte nuclear é obtida a partir do calor da reação do combustível 
(urânio) utilizando o princípio básico de funcionamento de uma usina térmica convencional, que é 
sempre igual; a queima do combustível produz calor, esse ferve a água de uma caldeira 
transformando-a em vapor. O vapor movimenta uma turbina que, por sua vez, dá partida a um 
gerador que produz a eletricidade. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
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 Processo independe da queima de 
combustíveis. 
 Provoca o aquecimento da água utilizada para 
o resfriamento; 
 Passível de acidentes com graves 
conseqüências. 
9.0 Solar 
Todo o calor da Terra, exceto o obtido no interior dos átomos, vem, em última análise, do 
Sol. Além de aquecer a Terra, o Sol fornece a energia utilizada pelas plantas na síntese do alimento 
que fornece o combustível necessário às funções e aos animais que o comem. 
O calor do Sol produz a evaporação da água dos oceanos, formando as nuvens que caem sob 
a forma de chuva sobre as montanhas e descendo correm para o mar. O homem coloca turbinas no 
caminho por onde passa a água, transformando sua energia em energia elétrica. Os demais 
combustíveis utilizados pelo homem como gás, petróleo, carvão ou madeira são remanescentes ou 
produtos de organismos cuja energia original foi derivada do Sol. 
A luz solar proporciona ao Brasil em cada dois dias energia igual a todas as reservas 
remanescentes de combustíveis fósseis. Como utilizar essa energia, entretanto, é que é o problema. 
Uma vez que ela nos alcança de forma tão difusa. Para transformá-la numa fonte eficiente de 
energia, ela deve ser captada e concentrada, como numa fornalha solar, processo este que custa 
muito caro. 
A escuridão e o mau tempo também causam interrupções constantes na recepção da 
irradiação regular da energia do Sol. Por conseguinte, as mais importantes aplicações industriais da 
força solar ainda estão bem distantes, mas em pequena escala ela já é utilizada com êxito. 
A energia solar pode ser usada de várias maneiras. A luz solar pode ser captada por espécies 
de estufas colocadas nos telhados das residências, que aquecem a água que passa por elas através de 
serpentinas. Pode ser aproveitada através de um forno solar, que concentra os raios solares por meio 
de espelhos curvos. Ou também por meio de células fotovoltaicas, que convertem diretamente a 
energia solar em energia elétrica. 
9.1 Painel solar 
O aquecimento da água para ser aproveitada nas residências e feito com uma caixa 
semelhante a uma estufa, coberta com vidro. A radiação solar incide na parte transparente do 
coletor. Parte dessa radiação atinge a chapa de alumínio pintada de preto no interior da caixa. A 
pintura preta aumenta a absorção da energia incidente. 
Fixada à placa de alumínio encontra-se a tubulação de água. Pelo processo de condução, 
parte do aquecimento da placa é transmitido para a água. Uma vez aquecida, a água na tubulação 
fica menos densa e sobe indo para o reservatório. Ao mesmo tempo, a água mais fria desce da parte 
inferior do reservatório. A água quente,pronta para o consumo, é retirada da parte superior do 
reservatório, e uma nova quantidade de água é introduzida na parte inferior. 
9.2 Células solares fotovoltaicas 
A energia solar é usada também na geração contínua de eletricidade. Para isso utilizam-se as 
"células solares", desenvolvidas nos anos 50 pela companhia norte americana Bell Telephone para 
emprego em satélites artificiais. 
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Apresentam uma eficiência de da ordem de 18%, pois a maior parte da energia solar se perde 
sob a forma de calor. As células solares são semicondutores constituídos de cristais de silício nos 
quais se introduzem impurezas (pequenas porcentagens de boro ou arsênio). 
Com isso, formam-se no condutor regiões de tipo N e do tipo P, com propriedades diferentes: 
na região N há excesso de elétrons enquanto na região P apresentam-se lacunas que podem ser 
preenchidas por elétrons. Quando atinge o cristal, a luz excita os seus elétrons, que tendem a se 
deslocar pelo semicondutor, o que resulta numa corrente contínua. 
Se a utilidade das células solares é grande nos satélites artificiais, o mesmo não pode ser dito 
em relação às aplicações terrestres, pois elas não possuem capacidade de armazenamento, os custos 
de sua fabricação são bastantes elevados e apresentam uma eficiência de conversão muito baixa. 
Para operar um aquecedor elétrico de 500 W, por exemplo, seriam necessários 2,5 m2 de células, 
mesmo que sobre elas incidisse a radiação máxima do Sol. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Energia limpa; 
 Não gera resíduos. 
 Fonte gratuita 
 Alto custo inicial; 
 Tecnologia existente apresenta baixa 
eficiência; 
 Necessidade de se armazenar energia; 
 Disponível apenas em determinados 
períodos. 
O principal problema quanto ao aproveitamento da matéria-prima irradiada pelo Sol é o fator 
econômico. Apesar do custo de um sistema convencional de gás ou eletricidade para esquentar água 
ser de um baixo custo inicial, estes sistemas consomem uma energia que cada vez terá um maior 
valor. O custo de uma instalação solar para o aquecimento de água para uma família de quatro 
pessoas é de aproximadamente US$ 1.000, mas há de se levar em consideração que a conta do gás 
ou da energia deverá ser paga periodicamente, enquanto que o abastecimento de energia solar é 
gratuito. 
10.0 Marés 
Em qualquer locar a superfície do oceano oscila entre pontos altos e baixo, chamados marés. 
Em certas baías grande, essas marés são amplificadas grandemente. Elas podem também criar ondas 
que movem a velocidade de até 18m por minuto. 
Teoricamente tanto a energia cinética como a energia potencial dessas marés poderiam ser 
aproveitadas. A atenção recentemente foi focada na energia potencial das marés. As gigantescas 
massas de água que cobrem dois terços do planeta constituem o maior coletor de energia solar 
imaginável. 
As marés, originadas pela atração lunar, também representam uma tentadora fonte 
energética. Em conjunto, a temperatura dos oceanos, as ondas e as marés poderiam proporcionar 
muito mais energia do que a humanidade seria capaz de gastar - hoje ou no futuro, mesmo 
considerando que o consumo global simplesmente dobra de dez em dez anos. 
O problema está em como aproveitar essas inesgotáveis reservas. É um desafio à altura do 
prêmio, algo comparável ao aproveitamento das fabulosas possibilidades da fusão nuclear. Apesar 
das experiências que se sucederam desde os anos 60, não se desenvolveu ainda uma tecnologia 
eficaz para a exploração comercial em grande escala desses tesouros marinhos, como aconteceu com 
as usinas hidrelétricas, alimentadas pelas águas represadas dos rios. 
O aproveitamento energético das marés é obtido de modo semelhante ao aproveitamento 
hidroelétrico, formando um reservatório junto ao mar, através da construção de uma barragem com 
casa de força (turbina + gerador). O aproveitamento é feito nos dois sentidos: na maré alta a água 
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enche o reservatório, passando através da turbina, e produzindo energia elétrica, na maré baixa a 
água esvazia o reservatório, passando novamente através da turbina, agora em sentido contrário ao 
do enchimento, e produzindo energia elétrica. 
O aproveitamento energético nos oceanos não se limita a energia das marés. No movimento 
das ondas, em teoria, se fosse possível equipar os litorais do planeta com conversores energéticos, as 
centrais elétricas existentes poderiam ser desativadas. 
Basta pensar que uma onda de 3 metros de altura contém pelo menos 25 kW de energia por 
metro de frente. O difícil, talvez impossível, é transformar eficientemente toda essa energia em 
eletricidade os dispositivos desenhados até hoje são em geral de baixo rendimento. E não é por falta 
de idéias desde 1890, somente na Inglaterra foram concedidas mais de 350 patentes a dispositivos 
para esta finalidade. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Energia limpa; 
 Não gera resíduos; 
 Fonte gratuita. 
 Tecnologia existente apresenta baixa 
eficiência; 
 Restrita as regiões costeiras 
11.0 Eólica 
A energia eólica é a energia obtida pelo movimento do ar (vento) e não se tem registro de sua 
descoberta. A energia dos ventos é uma abundante fonte de energia renovável, limpa e disponível 
em todos os lugares. A utilização desta fonte energética para a geração de eletricidade, em escala 
comercial, teve início há pouco mais de 30 anos e através de conhecimentos da indústria aeronáutica 
os equipamentos para geração eólica evoluíram rapidamente em termos de idéias e conceitos 
preliminares para produtos de alta tecnologia. 
No início da década de 70, com a crise mundial do petróleo, houve um grande interesse de 
países europeus e dos Estados Unidos em desenvolver equipamentos para produção de eletricidade 
que ajudassem a diminuir a dependência do petróleo e carvão. Mais de 50.000 novos empregos 
foram criados e uma sólida indústria de componentes e equipamentos foi desenvolvida. 
Existem, atualmente, mais de 30.000 turbinas eólicas de grande porte em operação no 
mundo, com capacidade instalada da ordem de 13.500 MW. 
Na Dinamarca, a contribuição da energia eólica é de 12% da energia elétrica total produzida; 
no norte da Alemanha (região de Schleswig Holstein) a contribuição eólica já passou de 16%; e a 
União Européia tem como meta gerar 10% de toda eletricidade a partir do vento até 2030. 
Tanto no exterior como no Brasil, engenheiros civis, mecânicos e elétricos conseguiram, nos 
últimos anos, desenvolver um arsenal tecnológicos capaz de captar energia dos ventos com maior 
eficiência e custo reduzido. Enquanto em 1980 se gastavam 120 para ganhar um megawatt de 
energia através dos ventos, hoje o custo não passa de 40 dólares, três vezes menor. 
11.1 Energia eólica no Brasil 
A avaliação do potencial eólico de uma região requer trabalhos sistemáticos de coleta e 
análise de dados sobre a velocidade e o regime de ventos. Geralmente, uma avaliação rigorosa 
requer levantamentos específicos, mas dados coletados em aeroportos, estações meteorológicas e 
outras aplicações similares podem fornecer uma primeira estimativa do potencial bruto ou teórico de 
aproveitamento da energia eólica. 
Estima-se que o potencial eólico bruto mundial seja da ordem de 500.000 TWh por ano. 
Devido, porém, a restrições sócio-ambientais, apenas 53.000 TWh (cerca de 10%) são considerados 
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tecnicamente aproveitáveis. Ainda assim, esse potencial líquido corresponde a cerca de quatro vezes 
o consumo mundial de eletricidade. 
No Brasil, os primeiros anemógrafos computadorizados e sensores especiais para energia 
eólica foram instalados no Ceará e em Fernando de Noronha (PE), no início dos anos 90. Embora os 
aproveitamentos eólicos sejam recentes, já contamos com diversas plantas do território nacional. 
Hoje estimasse que o potencial eólico no Brasil seja superior a 60.000 MW. Segundo o Centro de 
Referência para Energia Solar e Eólica (CRESESB) o potencial chega a 143 GW, como pode ser 
observado no livro "Atlas do Potencial Eólico Brasileiro"O Ceará tem chamado a atenção dos pesquisadores, pois, por ter sido um dos primeiros 
locais a realizar um programa de levantamento do potencial eólico através de medidas de vento com 
anemógrafos computadorizados, mostrou um grande potencial eólico. 
Em Minas Gerais, existe uma central eólica que está em funcionamento, desde 1994, em um 
local (afastado mais de 1000 km da costa) com excelentes condições de vento. 
11.2 Custo da Energia Eólica 
Considerando o grande potencial eólico existente no Brasil, confirmado através de medidas 
de vento precisas realizadas recentemente, é possível produzir eletricidade a custos competitivos 
com centrais termoelétricas, nucleares e hidroelétricas. Análises dos recursos eólicos medidos em 
vários locais do Brasil, mostram a possibilidade de geração elétrica com custos da ordem de US$ 70 
- US$ 80 por MWh. 
De acordo com estudos da ELETROBRÁS, o custo da energia elétrica gerada através de 
novas usinas hidroelétricas construídas na região amazônica será bem mais alto que os custos das 
usinas implantadas até hoje. Quase 70% dos projetos possíveis deverão ter custos de geração 
maiores do que a energia gerada por turbinas eólicas. Outra vantagem das centrais eólicas em 
relação às usinas hidroelétricas é que quase toda a área ocupada pela central eólica pode ser utilizada 
(para agricultura, pecuária, etc.) ou preservada como habitat natural. 
ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Grande potencial inexplorado; 
 Custo aproximado ao das hidrelétricas; 
 Possibilidade de co-utilização da área; 
 Energia limpa, sem geração de resíduos.
 Ocasiona conseqüências principalmente para 
as aves. 
12.0 Geotérmica 
A energia geotérmica e proveniente do calor encontrado no centro da terra, que pode ser 
verificado pela erupção dos vulcões, pelos “geysers” e pelas fontes termais de água doce. É uma 
fonte de energia ainda muito pouco utilizada para geração de eletricidade, pois existem muitas 
dificuldades para sua implantação e seu rendimento é considerado baixo. 
No Brasil ainda não temos nenhuma usina de geração de eletricidade geotérmica, mas já 
existem usinas em funcionamento em alguns Países como a Nova Zelândia, Estados Unidos, 
México, Japão, Filipinas, Kenia e Islândia. 
A energia Geotérmica não é renovável e geralmente causa impactos ambientais 
consideráveis, e suas fontes tem vida útil de exploração consideradas baixas. 
 ASPECTOS Positivos ASPECTOS Negativos 
 Umas das mais benignas fontes de energia; 
 Mais barata que os combustíveis fósseis.; 
 A emissão de gases poluentes (CO2 e SO2) é 
 É uma energia muito cara e pouco rentável; 
 Pode causar deterioração ao ambiente, ainda 
que a reinjeção de água seja feita; 
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praticamente nula; 
 Produz energia independente de variações 
como chuvas, níveis de rios, etc; 
 A área requerida para a instalação da usina é 
pequena; 
 Estimula os negócios regionais; 
 Pode abastecer comunidades isoladas; 
 Baixo custo de operação, devido ao baixo 
custo do combustível; 
 Geração de empregos (mão-de-obra barata e 
especializada). 
 Pode levar o campo geotérmica ao 
esgotamento; 
 A energia deve ser posta em uso no campo 
geotérmico ou próximo dele; 
 O calor perdido aumenta a temperatura do 
ambiente.; 
 Emissão de H2S (ácido sulfídrico) com odor 
desagradável, corrosivo e nocivo à saúde; 
 Altos custos para reconhecimento e pesquisa 
do local. 
13.0 Referencias Bibliográfica 
http://www.portalsaofrancisco.com.br 
http://www.itaipu.gov.br 
http://www.brasilescola.com