Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 1 Prof. Avanir Lessa TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS PROFESSOR: AVANIR CARLOS LESSA Tatuapé Victor Civita CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 2 Prof. Avanir Lessa Capítulo 9 Combustíveis Renováveis e Não Renováveis 9.1 Introdução Os combustíveis renováveis são aqueles que vêm de fontes de energia renováveis, é considerada a solução para um futuro sustentável e que preserva a natureza. Os combustíveis renováveis podem ser repostas, além de sua combustão ser relativamente limpa. Eles são recursos vindos da natureza como o sol, o vento, a chuva, a terra e as marés. Os combustíveis renováveis, tirando a chuva, os principais são o etanol e o biodiesel. No caso do etanol, o gás carbônico liberado é reabsorvido pelas plantas e se tornará combustível novamente, não representando assim um acréscimo nos gases responsáveis pelo efeito estufa. Os combustíveis não renováveis são aqueles produzidos a partir de fontes não renováveis, isto é, que podem se esgotar. Os principais são a gasolina, o diesel e o carvão. Nesse caso, o combustível é extraído a partir do subsolo, é liberado no ambiente e não retorna, causando o acúmulo de gases poluentes na atmosfera e contribuindo para o efeito estufa. As principais fontes de energia renováveis no Brasil são: Energia hídrica. Energia da biomassa. Energia eólica. Energia solar. As principais fontes de energia não renováveis no Brasil s/ão: Energia do petróleo. Energia do gás natural. Energia nuclear. Energia do carvão mineral. 9.2 Fontes de Energias não Renováveis no Brasil A seguir, as principais fontes de energias não renováveis no Brasil são: 9.2.1 O Petróleo O petróleo é uma das principais fontes de energia do Brasil, sendo a pioneira no fornecimento de energia para veículos motores, através da produção de gasolina, óleo diesel, querosene. Ele também é responsável pelo abastecimento de usinas termoelétricas. CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 3 Prof. Avanir Lessa As principais bacias petrolíferas são: Bacia de Campos (a maior do país). A Bacia de Campos é a maior e principal bacia petrolífera brasileira. Localizada na região que se estende por todo o litoral do Espírito Santo até o norte do Rio de Janeiro, é responsável por 80% da produção de petróleo no Brasil. Bacia de Santos. É a bacia petrolífera com maior potencial de crescimento do Brasil. É nela que se encontra a camada pré-sal recentemente descoberta e explorada a partir de 2012. Sua localização se estende desde o litoral sul do estado do Rio de Janeiro até o norte do estado de Santa Catarina. Bacia do Espirito Santo. Está localizada próxima às porções central e norte do estado do Espírito Santo e ao litoral sul da Bahia. Essa bacia destaca-se menos pela produção de petróleo e mais pela extração de gás natural e óleo. Bacia do Recôncavo Baiano. É a segunda bacia petrolífera brasileira em volume de produção e a primeira a ser explorada no Brasil (desde a década de 1950). Localiza-se ao longo do estado da Bahia. Segundo dados da Petrobras, a produção brasileira atual é de mais de 2 milhões de barris por dia. Tal desempenho coloca o país na segunda posição na América Latina (atrás apenas da Venezuela) e em 17º no ranking mundial. Estima-se que nos próximos anos, apenas o Iraque apresentará um crescimento da produção de petróleo superior à produção brasileira. CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 4 Prof. Avanir Lessa Entretanto, o Brasil ainda importa uma pequena parte do petróleo que produz. Isso acontece por razões econômicas e técnicas. Por um lado, enquanto o petróleo importado é pago em forma de prestações e a prazo, as exportações são pagas à vista, o que proporciona um faturamento positivo na balança comercial brasileira. Por outro lado, o petróleo do tipo light é o mais apropriado para as refinarias brasileiras, tipo esse que é mais encontrado nas jazidas de outros países. Em 2005, foram descobertas novas jazidas de petróleo na camada do Pré-Sal, localizada abaixo do mar da Bacia de Santos, há cerca de 800 km do litoral santista. Sua exploração iniciou-se a partir de 2012 e é realizada majoritariamente por empresas privadas, a partir de leilões realizados durante um período de tempo determinado em edital. Atualmente, o país é praticamente 100% abastecido pela produção interna de petróleo. Além disso, foram descobertas recentemente grandes reservas de petróleo na camada do pré-sal no fundo do oceano do litoral de Santos (SP) e do Espírito Santo. 9.2.2 Gás Natural O gás natural geralmente é produzido juntamente com o petróleo e é responsável por quase 10% do consumo de energia no Brasil. Seu uso majoritário é na produção do gás de cozinha, no abastecimento de indústrias e usinas termoelétricas, e na produção de combustíveis automotores. CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 5 Prof. Avanir Lessa 9.2.3 Energia Nuclear A utilização da energia nuclear foi idealizada no início da década de 1960 e implantada a partir de 1969, com a criação do Programa Nuclear Brasileiro. Em 1981, foi inaugurada a primeira Usina Nuclear brasileira, localizada em Angra dos Reis no estado do Rio de Janeiro e foi chamada de Angra I. Entretanto, devido a problemas técnicos, ela foi desativada e não se encontra ativa atualmente. Posteriormente, foram iniciados os projetos de Angra II e III, entretanto, a usina de Angra II começou a operar em 2000 e Angra III até hoje não foi concluída. Além dos custos elevados e do baixo nível produtivo (apenas 3% da produção nacional de energia), as usinas nucleares de Angra são fortemente reprovadas por grupos ambientalistas devido aos altos riscos nos casos de acidentes ou vazamentos. Outro motivo que leva o questionamento por parte desses grupos é o não estabelecimento de um local fixo para a destinação dos resíduos radioativos gerados pela usina. 9.2.4 Energia do Carvão O Carvão mineral é um minério não metálico, considerado um combustível fóssil. Sua formação aconteceu por meio de antigas florestas que foram soterradas por sedimentos há milhões de anos. O carvão pode ter diversas classificações (turfa, linhito, antracito e a hulha), fator determinado pela condição ambiental e da época de sua formação.Embora a disponibilidade de energia é um dos fatores para se ter o desenvolvimento, o seu uso passou a ser mais racional. No território brasileiro esse minério é encontrado em áreas restritas e limitadas, além disso, o carvão extraído não possui boa qualidade, pois apresenta baixo poder calórico e quantidade de cinza elevada. Por essa razão não possui viabilidade quanto à sua utilização como fonte de energia e matéria- prima nas siderúrgicas. CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 6 Prof. Avanir Lessa Diante disso, a produção brasileira é insuficiente, portanto, o país importa 50% do carvão consumido, oriundo dos Estados Unidos, Austrália, África do Sul e Canadá. No Brasil uma das principais jazidas se encontra no Rio Grande do Sul, como no vale do rio Jacuí, cuja produção é consumida pelas usinas termelétricas locais. Hoje, cerca de 85% do consumo de carvão é para abastecer usinas termoelétricas, além de 6% na indústria de cimento, 4% naindústria de papel celulose e 5% nas indústrias de cerâmica, alimentos e secagem de grãos. No Estado de Santa Catarina é realizada a maior produção de carvão, com destaque para o vale do rio Tubarão, nessa jazida o minério é totalmente aproveitado pelas indústrias siderúrgicas, geralmente localizadas na região Sudeste. Têm destaque dentre as usinas movidas a carvão: Usina Termelétrica do Pecém (CE). Complexo Termoelétrico Jorge Lacerda (SC). Complexo Termelétrico de Candiota (RS). Usina Termelétrica do Porto do Itaqui (MA). 9.3 Energias Renováveis Dentre as energias renováveis no Brasil, pode-se destacar: 9.3.1 Energia Hídrica A energia hídrica, ou hidroelétrica, é a principal fonte de energia no Brasil usada para gerar eletricidade. Cerca de 90% da energia elétrica consumida no Brasil resulta de usinas hidrelétricas. No entanto, o país só utiliza 25% de seu potencial hidráulico. É uma energia limpa em sua produção, mas na formação as represas ela pode gerar alguns impactos ambientais. CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 7 Prof. Avanir Lessa As principais hidrelétricas do país 1. Usina Hidrelétrica de Itaipu, no Rio Paraná; 2. Usina Hidrelétrica de Tucuruí, Rio Tocantins; 3. Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, no Rio Paraná; 4. Usina Hidrelétrica de Xingó, no Rio São Francisco; 5. Usina Hidrelétrica de Foz Do Areia, no Rio Iguaçu; 6. Usina Hidrelétrica de Paulo Afonso, no Rio São Francisco; 7. Usina Hidrelétrica de Itumbiara, no Rio Paranaíba; 8. Usina Hidrelétrica de Teles Pires, no Rio Teles Pires; 9. Usina Hidrelétrica de São Simão, no Rio Paranaíba; 10. Usina Hidrelétrica de Jupiá, no Rio Paraná. 9.3.2 Energia da Biomassa A Biomassa é uma das fontes de energia no Brasil mais recentes e caracterizadas por serem bastante renováveis. Elas têm sua origem de produtos vegetais, como a mamona, a cana-de- açúcar, entre outros. Trata-se de uma energia mais limpa, ou seja, ocasiona menos danos para o meio ambiente. Entretanto, alguns estudos apontam que muitas áreas naturais são devastadas para o cultivo das matérias-primas necessárias para essa fonte de energia. Os principais biocombustíveis são: Etanol (álcool); Biogás; Biodiesel. 9.3.3 Energia Eólica Apesar de ter um território vasto com ótimo potencial de geração de energia elétrica utilizando o vento, o Brasil ainda produz pouca energia a partir desta fonte (em comparação com outras fontes), embora a exploração desta fonte energética renovável tenha crescido nos últimos anos. CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 8 Prof. Avanir Lessa Atualmente, o Brasil possui capacidade instalada de geração de 13,01 GW (em fevereiro de 2018), correspondendo a cerca de 8% de participação na matriz elétrica nacional. São 518 parques eólicos (em fevereiro de 2018) e cerca de 6.600 aerogeradores (turbinas eólicas) em todo território nacional (dados de fevereiro de 2017). Porém, um dado positivo é que estes números crescem a cada ano. A energia eólica gerada, atualmente no Brasil, pode abastecer cerca de 24 milhões de residências. Entre os anos de 2016 e 2017, houve um crescimento de 20% na geração de energia eólica (aumento de 15,6 TWh) em nosso país. Atualmente, a energia eólica gerada no Brasil é o suficiente para abastecer cerca de 15 milhões de residências. Somente no ano de 2015, entraram em operação mais de 100 usinas eólicas no Brasil, com cerca de R$ 20 bilhões em investimentos. Neste mesmo ano, a indústria de geração de energia eólica empregou cerca de 41 mil trabalhadores. Esta expansão está atraindo grandes empresas internacionais que apostam no crescimento deste tipo de energia no Brasil. O Brasil já é o quarto país do mundo em que a energia eólica mais cresce. A capacidade instalada de geração eólica cresceu cerca de 57% no ano de 2015. Foi a que mais cresceu neste ano em comparação a outras fontes geradoras de energia elétrica. Em relação à capacidade instalada, o Brasil está em 10º no ranking mundial. (ano de 2015). Até 2023, mais 213 parques eólicos entrarão em operação no Brasil. De acordo com o Ministério da Energia do Brasil, em 2017, a energia eólica representou 6,5% da Matriz Energética brasileira. A geração de energia elétrica através desta fonte é de extrema importância para o Brasil, pois se trata de uma fonte renovável e limpa. Com a energia eólica, nosso país está dando um grande passo na direção do desenvolvimento sustentável. Os principais Parques Eólicos no Brasil são: Complexo Eólico Alto Sertão I - localizado no semiárido baiano, é o maior parque gerador de energia eólica do Brasil e também da América Latina. As 184 torres geram 294 megawatts de energia (cerca de 30% de toda energia eólica gerada no Brasil). Inaugurado em junho de 2012, o complexo pertence a empresa Renova Energia e teve investimento de 1,2 bilhão de reais. Parque Eólico de Osório: instalado no munício gaúcho de Osório, éo segundo maior centro de geração de energia eólica no Brasil (em 2011). Possui a capacidade instalada de 150 megawatts. Usina de Energia Eólica de Praia Formosa: instalada na cidade de Camocim (Ceará). Possui a capacidade instalada de 104 megawatts. Parque Eólico Alegria: instalado na cidade de Guamaré (Rio Grande do Norte). Possui a capacidade instalada de 51 megawatts. CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 9 Prof. Avanir Lessa Parque Eólico Delta do Parnaíba - CGE Delta 1 (Piauí) - Possui capacidade instalada de 70 megawatts. Parque Eólico do Rio de Fogo: instalado na cidade de Rio do Fogo (Rio Grande do Norte). Possui capacidade instalada de 41 megawatts. Parque Eólico Eco Energy: instalado na cidade de Beberibe (Ceará). Possui capacidade instalada de 25 megawatts. Complexo Eólico Ventos de Santa Joana: está instalado no estado do Piauí e possui capacidade de geração de 439 MW. As maiores empresas que atuam na geração de energia eólica no Brasil são: CPFL Renováveis, Cubico, Renova, Eletrosul e Enel Green Power. Os estados brasileiros que possuem a maior quantidade de parques eólicos são: Rio Grande do Norte (137), Bahia (100), Rio Grande do Sul (80) e Ceará (75) . (dados de 2017). De acordo com especialistas, o Brasil possuirá, em 2020, capacidade de geração de energia eólica de 17 GW. Num dia com boa quantidade de ventos, cerca de 55% da energia consumida no Nordeste tem como origem os parques eólicos da região. 9.3.4 Energia Solar A radiação solar como fonte primária de energia tem um papel de destaque na transformação de economias baseadas em combustíveis fósseis em economias de baixo carbono, o que é imprescindível para amenizar os efeitos adversos das mudanças climáticas e atender aos compromissos das nações e do Brasil estabelecidos no Acordo de Paris. O aproveitamento da energia solar é obtido por efeito fotovoltaico ou térmico. No efeito fotovoltaico (FV), a obtenção da energia elétrica ocorre pela incidência de fótons da radiação solar sobre um material semicondutor, previamente purificado e dopado. CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 10 Prof. Avanir Lessa Esse semicondutor é o principal componente das tradicionais células solares, que interligadas constituem o núcleo dos chamados painéis solares. Além de atender a demanda por eletricidade pela indústria, comércio e residências, a energia elétrica obtida pelo efeito fotovoltaico também é utilizada na produção de hidrogênio e hidrocarbonetossintéticos, por meio da eletrólise. O efeito térmico solar gera o calor utilizado para o aquecimento ou resfriamento de água bem como para a geração de vapor no uso industrial ou doméstico. Pela via térmica também se produz energia elétrica através do processo denominado CSP (concentrated solar power). No Brasil, a difusão da geração de energia a partir do sol teve destaque na geração de calor (para aquecimento de água) e na geração de eletricidade fotovoltaica. Nesse caso, a geração de eletricidade ocorre de forma distribuída ou centralizada. São vários os benefícios econômicos da energia solar no Brasil, abaixo listamos os mais importantes: Casas que possuem energia solar fotovoltaica instalada podem gerar a sua própria energia renovável e assim praticamente se livrar da sua conta de luz para sempre. Sistemas fotovoltaicos valorizam a propriedade. Quanto mais energia solar instalada no Brasil menor é a necessidade de utilizarmos as usinas termoelétricas que são caras e, menor a inflação na conta de luz. A indústria de energia solar no Brasil gera milhares de empregos todos os anos. A energia solar traz diversos benefícios ambientais para o Brasil. Se uma boa parte da população instalar energia solar nas casas e empresas, não seria mais necessário inundar áreas imensas da floresta amazônica para construir usinas hidrelétricas absurdas como a Belo Monte. As vantagens de se utilizar a energia solar no Brasil são inúmeras, abaixo as principais: A energia solar é totalmente renovável. A energia solar é infinita. Não faz barulho. Não polui. Manutenção mínima. Baixo custo considerando a vida útil de um sistema fotovoltaico Fácil de instalar. Pode ser usado em áreas remotas onde não existe energia. CURSO DE TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS 11 Prof. Avanir Lessa Embora a energia solar seja uma das fontes de energia com mais benefícios, ela apresenta algumas poucas desvantagens: Não pode ser usada durante a noite. Para armazenar a energia solar é necessário o uso de baterias o que pode encarecer o custo do sistema fotovoltaico como um todo.
Compartilhar