Manual de Energia na Agricultura eng Fernando Nortor Chare

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Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 
 
MANUAL DE 
 ENERGIA NA 
AGRICULTURA 
 
 
 Mocuba 2021 
 
 
Contextualização 
Em muitas zonas de países em vias de desenvolvimento, nomeadamente 
as zonas rurais como as de Moçambique existem condições ambientais 
invejáveis que poderiam incrementar a produção e a produtividade a 
base da aplicação da energia eléctrica provenientes de fontes de energia 
renóvaveis e energia não renóvaveis, sendo que, muitas vezes se torna 
quase impossivel alcançar tais objectivos pelo alto custo de fabricação 
do material que suporta o processo de transformação dessas fontes em 
energia eléctrica bem como os debates da sustentabilidade do meio 
ambiente para futuras gerações, ou seja, a exploração dos recursos 
energéticos geralmente trás problemas ao meio ambiente, afecta a 
saúde de pessoas, pela poluição do ar e da água, bem como o próprio 
clima pode ser afectado em decorrência dos gases e do calor liberado no 
processo de exploração e conversão da mesma energia. Neste contexto, 
existem desafios inerentes de como desenvolver actualmente de uma 
forma sustentável usando principalmente os recursos energéticos de 
fontes não renováveis. 
 
SUMÁRIO 
 
Conteúdos: Páginas: 
 
CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO .......................................................... 11 
1.1 Conceitos Gerais ...................................................................... 11 
1.1.1 Energia, trabalho, força e corrente eléctrica ............................. 11 
1.1.2 Fontes e formas energéticas ................................................... 13 
1.1.3 Energias renováveis e energias não renováveis ......................... 14 
1.1.4 conversão e geração de energia ............................................... 15 
1.1.5 Exercícios de consolidação do capítulo I .................................. 17 
CAPÍTULO II: ENERGIA/FORÇA HUMANA ..................................... 19 
2.1 Generalidades .......................................................................... 19 
2.2 Energia/Força Humana ........................................................... 20 
2.3 Exercícios de consolidação do capítulo II .................................... 24 
CAPÍTULO III: ENERGIA/FORÇA ANIMAL ..................................... 25 
3.1 Generalidades .......................................................................... 25 
3.2 Animais usados como fonte de energia ....................................... 26 
3.3 Custo horário do trabalho animal .............................................. 28 
3.4 Exercícios de consolidação do capítulo III ................................... 33 
CAPÍTULO IV: ENERGIA SOLAR .................................................... 35 
4.1 Generalidades .......................................................................... 35 
4.2 Princípios de funcionamento ..................................................... 36 
4.3 Geração de electricidade (energia eléctrica) ................................. 37 
4.3.1 Horas de Sol a Pico (HSP) do inglês hours of peak-sun- condition 
(PSC). ........................................................................................... 38 
4.3.2 Quantidade de energia solar irradiada (Erad). ............................ 39 
4.4 Vantagens e desvantagens da energia solar ................................ 39 
 
4.4.1 Vantagens ............................................................................ 39 
4.4.2 Desvantagens ....................................................................... 39 
4.5 Exercícios de consolidação do capítulo IV ................................... 40 
CAPÍTULO V: ENERGIA HíDRICA .................................................. 42 
5.1 Fundamentação ....................................................................... 42 
5.2 Princípios de funcionamento ..................................................... 42 
5.3 Geração de electricidade (energia eléctrica) ................................. 43 
5.3.1 Vazão do canal ...................................................................... 43 
5.3.2 Queda ou altura geométrica ................................................... 44 
5.3.3 Perdas de cargas ................................................................... 44 
5.3.4 Potência teórica ..................................................................... 44 
5.3.5 Energia eléctrica ................................................................... 45 
5.4 Vantagens e desvantagens da energia hídrica ............................. 47 
5.4.1 Vantagens ............................................................................ 47 
5.4.2 Desvantagens ....................................................................... 47 
5.5 Exercícios de consolidação do capítulo V .................................... 47 
CAPÍTULO VI: ENERGIA EÓLICA .................................................. 49 
6.1 Fundamentação ....................................................................... 49 
6.2 Princípios de funcionamento ..................................................... 50 
6.3 Geração de electricidade (energia eléctrica) ................................. 52 
6.3.1 Turbinas Eólicas de Eixo Vertical (TEEVs) ............................... 52 
6.3.2 Turbinas Eólicas de Eixo Horizontal (TEEHs). .......................... 55 
6.4 Vantagens e desvantagens da energia eólica ............................. 56 
6.4.1 Vantagens ............................................................................ 56 
6.4.2 Desvantagens ....................................................................... 56 
6.5 Exercícios de consolidação do capítulo VI ................................ 57 
CAPÍTULO VII: A BIOENERGIA ..................................................... 59 
 
7.1 Fundamentação ....................................................................... 59 
7.2 Princípios de funcionamento ..................................................... 59 
7.2.1 Os tipos básicos dos biodigestores .......................................... 60 
7.2.1.1 Biodigestores descontínuos ................................................. 60 
7.2.1.1.1 Biodigestores descontínuos modelo batelada ...................... 60 
7.2.1.2 Biodigestores contínuos ...................................................... 61 
7.2.1.2.1 Biodigestores contínuos do modelo indiano ........................ 61 
7.2.1.2.2 Biodigestor contínuos modelo chinês ................................. 61 
7.3 Geração de electricidade (energia eléctrica) ................................. 61 
7.3.1 Combustão de fontes sólidas de biomassa ............................... 62 
7.3.1.1 Aquecimento ...................................................................... 62 
7.3.1.2 Gaseificação ....................................................................... 62 
7.3.1.2.1 Gaseificação direita: ......................................................... 62 
7.3.1.2.2 Gaseificação indirecta: ..................................................... 63 
7.3.1.3 Pirolise .............................................................................. 63 
7.3.1.4 Fermentação ...................................................................... 63 
7.3.2 Combustão de fontes biocombustíveis líquidas ......................... 63 
7.3.3 Combustão de fontes biocombustíveis gasosos ......................... 63 
7.3.4 Equivalência energética de biogás ........................................... 63 
7.4 Vantagens e desvantagens da bioenergia .................................... 64 
7.4.1 Vantagens ............................................................................ 64 
7.4.2 Desvantagens ....................................................................... 64 
7.5 Exercícios de consolidação do capítulo VII .................................. 65 
CAPÍTULO VIII: ENERGIA DO PETRÓLEO .....................................66 
8.1 Fundamentação ....................................................................... 66 
8.2 Princípios de funcionamento ..................................................... 67 
9.2.1 Classificação do petróleo ........................................................ 68 
 
9.2.1.1 Óleos Parafínicos ................................................................ 68 
9.2.1.1 Óleos Naftênicos ................................................................. 69 
9.2.1.1 Óleos Asfálticos .................................................................. 69 
9.3 Geração de electricidade (energia eléctrica) ................................. 69 
9.3.1 O processo de produção de energia eléctrica a partir de derivados 
do petróleo .................................................................................... 70 
8.4 Vantagens e desvantagens da energia do petróleo ....................... 71 
8.4.1 Vantagens ............................................................................ 71 
8.4.2 Desvantagens ....................................................................... 72 
CAPÍTULO IX: ENERGIA DO GÁS NATURAL .................................. 73 
9.1 Fundamentação ....................................................................... 73 
9.2 Princípios de funcionamento ..................................................... 74 
9.2.1 Classificação do gás natural ................................................... 74 
9.2.1.1 Gás associado .................................................................... 75 
9.2.1.1 Gás não associado .............................................................. 75 
9.3 Geração de electricidade (energia eléctrica) ................................. 75 
9.3.1 O processo de produção de energia eléctrica a partir de gás 
natural ......................................................................................... 76 
9.4 Vantagens e desvantagens da energia do gás natural .................. 77 
9.4.1 Vantagens ............................................................................ 77 
9.4.2 Desvantagens ....................................................................... 78 
CAPÍTULO X: ENERGIA DO CARVÃO MINERAL ............................. 79 
10.1 Fundamentação ..................................................................... 79 
10.2 Princípios de funcionamento ................................................... 80 
10.2.1 Carvão mineral do tipo turfa ................................................. 81 
10.2.2 Carvão mineral do tipo linhito .............................................. 81 
10.2.3 Carvão mineral do tipo hulha ............................................... 81 
 
10.2.4 Carvão mineral do tipo antracito ........................................... 81 
10.2.5 Extracção e transporte ......................................................... 81 
10.3 Geração de electricidade (energia eléctrica) ............................... 82 
10.4 Vantagens e desvantagens da energia do carvão mineral ............ 83 
10.4.1 Vantagens .......................................................................... 83 
10.4.2 Desvantagens ...................................................................... 83 
CAPITULO XI: ENERGIA NUCLEAR (EN) ........................................ 84 
11.1 Evolução dos reatores nucleares .............................................. 84 
11.2 Princípio de Funcionamento .................................................... 84 
11.3 Etapas do ciclo do combustível ................................................ 87 
11.4 Método para obtenção da energia eléctrica por fonte nuclear ...... 88 
11.5 Tipos de reatores .................................................................... 89 
11.5.1 Reatores de fissão ................................................................ 89 
11.5.2 Reatores de fusão ................................................................ 90 
11.6 Perspectivas da geração IV ...................................................... 91 
11.7 Vantagens e desvantagens de energias nuclear ......................... 92 
11.7.1 Vantagens .......................................................................... 92 
11.7.2 Desvantagens ...................................................................... 93 
11.8 Exercícios de consolidação do capítulo VIII, IX, X e XI ................ 93 
CAPÍTULO XII: MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA (MCI) .......... 95 
12.1 Fundamentação ..................................................................... 95 
12.2 Partes componentes ............................................................... 99 
12.3 Sistemas complementares de M.C.I ........................................ 101 
12.3.1 Sistema de Força ............................................................... 102 
12.3.2 Sistema de Distribuição dos Gases ...................................... 103 
12.3.3 Sistema de Alimentação ..................................................... 104 
12.3.4 Sistema de Arrefecimento ................................................... 105 
 
12.3.5 Sistema de Lubrificação ..................................................... 106 
12.3.6 Sistema Eléctrico ............................................................... 107 
12.4 Vantagens e desvantagens do Motor de Combustão Interna (MCI)
 107 
12.4.1 Vantagens ........................................................................ 108 
12.4.2 Desvantagens .................................................................... 108 
12.5 Exercícios de consolidação do capítulo XI ............................... 108 
CAPÍTULO XIII: MOTORES ELÉCTRICOS (ME) ............................ 111 
13.1 Fundamentação ................................................................... 111 
13.2 Tipos de Motores Eléctricos (ME) ........................................... 114 
13.2.1 Motores de Corrente Contínua - MCC .................................. 114 
13.2.1.1 Motores de Corrente Contínua de Série - MCCS ................. 114 
13.2.1.2 Motores de Corrente Contínua de Derivação - MCCD ......... 114 
13.2.1.3 Motores de Corrente Contínua Compostos - MCCC ............ 115 
13.2.2 Motores de Corrente Alternada - MCA ................................. 115 
13.2.2.1 Motores de Corrente Alternada Síncronos - MCAS ............. 115 
13.2.2.2 Motores de Corrente Alternada Assíncronos - MCAA .......... 116 
13.3 Vantagens e desvantagens do Motores Eléctricos (ME) ............. 117 
13.3.1 Vantagens ........................................................................ 117 
13.3.2 Desvantagens .................................................................... 117 
13.4 Exercícios de consolidação do capítulo XII .............................. 118 
CAPITULO XIV: MOTORES HÍBRIDOS (HM) ................................ 119 
14.1 Fundamentação ................................................................... 119 
14.1.1 Componentes de um motor híbrido-MH ............................... 119 
14.2 Veículos híbridos eléctricos (HEV) .......................................... 120 
14.3 Tipos de carros híbridos ........................................................ 123 
14.3.1 Híbrido série ..................................................................... 123 
 
14.3.2 Híbrido paralelo ................................................................ 125 
14.3.3 Híbrido série-paralelo ........................................................ 127 
14.3.4 Híbrido complexo .............................................................. 128 
14.4 Vantagens e desvantagem de motores híbridos ....................... 128 
14.4.1 Vantagem ......................................................................... 128 
14.4.2 Desvantagens .................................................................... 129 
14.4 Exercícios de consolidação do capítulo XIII ............................. 129 
REFERÊNCIAS ...........................................................................131 
 
 
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11 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
CAPÍTULO I: INTRODUÇÃO 
1.1 Conceitos Gerais 
1.1.1 Energia, trabalho, força e corrente eléctrica. 
Pelo princípio de conservação da energia do então químico francês 
Antoine Lavoisier em 1785, podemos dizer que “Na natureza nada se 
perde, nada se cria, tudo se transforma”. Por exemplo, a energia 
armazenada nos alimentos, faz com que os órgãos do corpo humano 
funcionem correctamente. Os combustíveis fósseis fazem com que os 
veículos automóveis se movimentem, entre outros. É difícil ter 
concessos na definição da energia, mas sabemos que a sua existência 
possibilita a execução de trabalho, e que o trabalho é a uma relação 
entre uma força e o seu deslocamento, então, onde a 
energia apresenta as seguintes características: 
 Não é facil de ser definida, mas é facil de ser percebida; 
 Presente em todos os seres vivos; 
 Ela dá a capacidade para a realização do trabalho; 
 Não tem peso, cor muito menos cheiro; 
 Não podemos vê-la directamente; 
 Percebemos suas mudanças e transformações; 
 Existem vários tipos de energia (energias renováveis e energias 
não renóvaveis); 
 Diversas fontes de energia (petróleo, carvão mineral, vento, sol, 
água, biomassa, átomos, terra entre outros); 
 Diversas formas de energia (Energia mecânica, energia eólica, 
energia hídrica, energia solar entre outros), e que as mesmas, são 
intercambiáveis; 
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12 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 É muitas vezes medida em joules (J) ou calorias (Cal), Quilowatt-
hora (kWh) ou Watt-hora (Wh); 
 Pagamos e lutamos por ela. 
Por difinição podemos dizer que o trabalho pode apresentar as 
seguintes características: 
 Envolve a energia gasta para a realização de uma actividade, uma 
deformação ou o aumento da energia interna; 
 Existem vários tipos de trabalho; 
 É comum ser medido em Joules (J). 
A segunda lei de Isaac Newton diz que a força resultante que age sobre 
um corpo deve ser igual ao produto da massa do corpo por sua 
aceleração, ou seja, apresentando as seguintes 
caracteristícas: 
 É simplesmente um puxão ou empurrão; 
 É uma grandeza vectorial, pois tem módulo (intensidade), 
direcção e sentido; 
 Pode causar um deslocamento ou uma deformação, em virtude de 
uma aceleração; 
 Um sistema também pode sofrer alterações em virtude da acção 
de forças externas e é geralmente é medida em Newtons (N). 
Todo o movimento ordenado de cargas elétricas (partículas eletrizadas 
chamadas de íons ou elétrons) dentro de um sistema condutor, o qual 
apresenta uma diferença de potencial elétrico (ddp) ou tensão elétrica é 
donominado de corrente eléctrica. 
A corrente elétrica que transita nos resistores, pode transformar energia 
elétrica em energia térmica (calor), num fenômeno conhecido como 
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13 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Efeito Joule. A resistência de um fio condutor facilita ou dificulta a 
passagem da corrente elétrica, sendo calculada através da fórmula da 
Primeira Lei de Ohm (R=U/I). Os principais tipos de corrente eléctrica 
são: 
 Corrente Contínua (CC): Possui sentido e intensidade 
constantes, ou seja, apresenta diferença de potencial (ddp) 
contínua, gerada por pilhas e as baterias. 
 Corrente Alternada (CA): possui sentido e intensidade variados, 
ou seja, apresenta diferença de potencial (ddp) é alternada, 
gerada pelas usinas. 
Os aparelhos eletrônicos, pilhas e baterias, apresentam o polo negativo 
e o polo positivo, o que explica a diferença de potencial (ddp) presente 
no circuito de cada um deles. Observe que o sentido da corrente 
elétrica é caracterizado de duas maneiras: “corrente elétrica real”, ou 
seja, aquela que possui o sentido do movimento dos elétrons e a 
“corrente elétrica convencional”, cujo sentido é contrário ao 
movimento dos elétrons, marcada pelo movimento das cargas elétricas 
positivas. No Sistema Internacional de Unidades (SI), a intensidade da 
corrente elétrica é medida em Ampère (A), a resistência em Ohm (Ω) e a 
tensão elétrica (ddp) é medida em Volts (V). 
1.1.2 Fontes e formas energéticas 
Energia é conservada. Você não a pode criar você não a pode destruir. 
Tudo que você pode fazer é muda-la de uma fonte para uma 
determinada forma, assim sendo, o termo fonte significa a origem da 
energia, exemplos como, vento, sol, carvão mineral, petróleo, fogo, 
Homem entre outros, dão origem a energias que serão aproveitadas de 
uma maneira integral denominadas de formas. 
Por sua vez os termos fonte e forma trazem com eles os conceitos de 
energias renováveis e energias não renováveis, onde a questão renovabilidade 
ou não, dependem: 
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14 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 Da escala temporal que é utilizado, isto é, de curto, médio e longo 
período de utilizaçâo. 
 E dos padrões de utilização dos recursos, ou seja, energia 
comercial ou energia moderna e não comercial ou energia 
alternativa. 
1.1.3 Energias renováveis e energias não renováveis 
Energias renováveis são aquelas em que a sua fonte de utilização e 
uso é renovável, ou seja, possuem a capacidade de serem repostas 
naturalmente, o que não significam que todas elas sejam inesgotáveis, 
por exemplo, o vento e o sol são permanentes, mais outras como águas 
podem acabar, dependendo dos modos de utilização pela sociedade, é 
importante dizer que, nem todas as fontes de energias renováveis são 
limpas e o seu processo de difusão em todo o mundo tem vindo a 
aumentar ao longo dos anos representando uma parte considerável da 
produção de energia mundial. 
Energias não renováveis também denominadas de energias sujas, 
estas são aquelas em que a sua fonte de utilização e uso poderão 
esgotar-se em um futuro relativamente próximo, ou seja, a capacidade 
de reposição na natureza é considerado muito lento mais têm uma 
tecnologia difundida, fazem parte deste grupo as fontes dos 
combustíveis fósseis. 
Fica claro da importância de se perceber mais acerca dos termos fonte e 
forma, visto que, a energia sofre um percurso mais ou menos longo de 
transformação, durante o qual uma parte é desperdiçada e a outra, que chega 
ao consumidor, nem sempre é devidamente aproveitada. Para o campo 
energético poderemos classificar as fontes de energia em três categorias 
distintas, como: 
 Fontes de energias antigas ou arcaicas, aquelas cujo o uso vai 
decrescendo com o tempo, onde se encontram a força humana, a 
força dos animais, e o uso do fogo; 
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15 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 Fontes de energias modernas, aquelas que geralmente 
dependem da variação do mercado internacional, onde teremos o 
carvão mineral, gás natural, energia nuclear, hidroeletricidade e o 
petróleo; 
 Fontes de energias alternativas, as que geralmente resolvem os 
problemas das energias modernas, como o vento, sol, hidrogênio, 
terra e das marés entre outras. 
1.1.4 conversão e geração de energia 
Qualquer conversão de energia é um determinado fluxo energético é 
imperfeita, pois alguma energia é usada para facilitar o próprio processo 
de conversão daí que a eficiência de conversão é sempre < 100%. 
A geração de energia, também se transforma energia, mas a 
preocupação é usar uma fonte existente para produzir uma forma de 
energia mais disponível de um modo rentável e sustentável. 
A utilização de energia requer em geral a transformação de uma forma 
de energia em outra, mas a preocupação é servir um beneficiário final; a 
título de exemplo, temos o funcionamento do diagrama do fluxo 
energético na agricultura, como abaixo são apresentados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sector industrial 
Equipamentos agrícolas 
Produção de defensivos agrícolasSector de produção 
Fontes energéticas e Formas 
energéticas 
Produtos Agrários 
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16 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
O Fluxo energético das unidades de transformação demanda avanços 
tecnológicos proporcionando não apenas a energia desejada, mas 
também, outras formas que, de maneira geral, podem ser aproveitadas 
de acordo como elas podem se apresentar na natureza como a seguir 
são mencionados: 
 Energia Primária é a energia disponível no ambiente natural, 
fonte primaria de energia; 
 Energia Secundária é a energia pronta para transporte ou 
transmissão; 
 Energia Final é a energia que o consumidor compra ou recebe; 
 Energia Útil é a energia que é um “input” numa aplicação final. 
A evolução da agricultura e não só, utiliza diferentes tipos de potências, 
isto tem sido um desafio na criação de novas soluções energéticas, 
visando acompanhar o processo, como é ilustrada pela figura 1. 
Adaptado pelo autor 
Figura 1: Apresenta o uso das energias renováveis e energias não renóvaveis 
nas diferentes tipos de potências, na qual nós mostra menor uso das energias 
na potência humana e potência animal e um maior uso das mesmas energias 
na potência motora principalmente as energias não renováveis. 
 
POTÊNCIA
HUMANA
POTÊNCIA
ANIMAL
POTÊNCIA
MOTORA
Energias não renováveis Energias renováveis
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17 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
1.1.5 Exercícios de consolidação do capítulo I 
 
1. Será verdade que ”Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo 
se transforma” (Lavoisier, 1785). Sim/não justifique a sua 
resposta. 
2. Olhando para as etapas do desenvolvimento social da 
humanidade, que conclusão pode chegar quanto ao consumo de 
energia? 
3. Defina energia em diversas vertentes de estudo (áreas)? 
4. Existe diferença entre energia e potência? Justifique usando 
formulas. 
5. Quais são os Principais Desafios Na Energia Mundial, e em sua 
opinião diga como podemos resolver? 
6. Para além das diferentes formas/fontes de energia abordadas no 
decorrer da aula, quais são outras formas/fontes de energia que 
se manifestam no nosso dia-a-dia? 
7. Exemplificar energias primárias, segundárias, final e útil? 
8. Quais são as fontes/formas de energia a utilizar que podem 
garantir o maior desenvolvimento e a segurança alimentar nas 
condições de Moçambique? 
9. Qual é principal fonte de energia da actualidade? 
10. Olhando para vida útil (escala temporal), das energias não 
renováveis, diga qual seria a melhor energia a usar? 
11. No mundo de conversão de energia, é recorrente falar da 
transmissão, distribuição, geração e utilização de energia, qual é 
a principal diferença existente entre eles? 
 
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18 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
12. Quais são os princípios que norteiam a conversão de energia? 
13. Descreva exemplos concretos de estágios de conversão de 
energia de um fluxo de energia numa determinada produção 
agrícola? 
14. Quais são as principais leis que podemos encontrar na 
conversão de energia? 
15. Discutir as terminologias de energias limpas e energias sujas? 
16. O uso de fontes renováveis de energia passou a ser encarado 
como ponto fundamental para a superação das contradições 
ecológicas do modelo económico actual. Será que as fontes 
renováveis não poluem o meio ambiente? (fundamente a tua 
resposta). 
17. Mencione os avanços tecnológicos advindo de fontes não 
renováveis. De o seu contributo nas recomendações que devem 
ser seguidas para minimizar os impactos ambientais causados 
por estas fontes. 
18. Quando usamos os termos (comercial e não comercial) no 
processo de transformaçâo da energia? 
19. Dar Exemplos e mencionar as tecnologias usadas no fluxo 
energetico na agricultura? 
20. Fale do “casamento” das energias renováveis e energias não 
renováveis com a agricultura? 
21. Podemos olhar ou não para a agricultura como um factor 
multiplicador da energia? Justifique a sua resposta. 
22. De que factores dependem os sistemas de fornecimento 
eléctrico? 
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19 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
CAPÍTULO II: ENERGIA/FORÇA HUMANA 
2.1 Generalidades 
Os conhecimentos científicos relativos ao homem são necessários para 
a concepção de diverso material, tais como, as ferramentas, os 
implementos e máquinas, que possam relacionar o homem e o seu 
trabalho ou vice-versa, com maior conforto, segurança e produtiviade. 
 As primeiras tentativas de medir o dispêndio de energia humana 
iniciaram nos finais de 1800 através da análise da dieta alimentar de 
trabalhadores de diferentes áreas, sendo que, mais tarde surgiram 
outros estudos casos específicos da Ergonomia ou human factors. 
A Associação Internacional de Ergonomia (IEA) define a Ergonomia 
como sendo, “o estudo científico da relação entre o homem e seus meios, 
métodos e espaços de trabalho. Seu objetivo é elaborar, mediante a 
constituição de diversas disciplinas científicas que a compõem, um corpo 
de conhecimentos que, dentro de uma perspectiva de aplicação, deve 
resultar numa melhor adaptação do homem aos meios tecnológicos e aos 
ambientes de trabalho e de vida”. O mesmo congresso adoptou a 
seguinte classificação: 
 
 
 
Ergonomia física 
 
Considera a carga física que o corpo humano sofre em 
uma situação laboral analisando factores como: 
movimentos repetitivos, manipulação de materiais, 
força excessiva, posturas desfavoráveis. 
 
Ergonomia cognitiva 
Trata do aspecto mental. Pesquisa a capacidade e os 
processos de formação e produção de conhecimentos 
em sistema em geral. 
 
Ergonomia 
organizacional 
Busca um equilíbrio socio-técnico entre as pessoas, 
incluindo a estrutura organizacional, políticas e 
processos. É utilizada em três níveis da organização 
que são: operacional, táctico e estratégico. 
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20 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
2.2. Energia/Força Humana. 
Capacidade que um indivíduo tem de exercer uma tensão muscular, na 
determinação da mesma contra determinada resistência, envolve 
factores mecânicos (aspectos externos), e fisiológicos (aspectos internos). 
A força humana pode ser classificada quanto á: Natureza, que é a 
manifestações das forças no mundo exterior que pode ser dividida em: 
 Força pura, algo genuíno que se manifesta de forma natural; 
 Força latente, que não se manifesta exteriormente, precisa ser 
trabalhada diariamente; 
 Força útil, àquela que usamos para as nossas actividades no 
nosso dia-a-dia. 
Movimento, em mecânica podemos dizer que é mudança de posição no 
espaço em função do tempo, podendo ser: 
 Estática, parte da mecânica que estuda equilíbrio das forças 
actuantes sobre os corpos em repouso; 
 Dinâmica, parte da mecânica que estuda as relações entre força e 
os movimentos por elas produzidos. 
As operações que exigem competências técnicas (perícias) tal como 
transplante, sacha, e colheita selectiva de frutas, vegetais e culturas 
fibrosas, precisam do ser humano como fonte de potência em relação 
ao animal e máquina, pelas seguintes vantagens: 
 Versatilidade (capacidade de se adaptar facilmente a novas 
situações); 
 Habilidade (fazer trabalhos de forma competente); 
 Análise (capacidade de ser dinâmico pode pensar e tomar 
decisões em tempo real). 
Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 2021
 
21 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Em contrapartida, ela é menos conveniente para operações que exigem 
muita potência bruta como é o caso de transporte de água e lavoura em 
solos pesados. 
As limitações da energia basal pode se apoiar no princípio da 
sobrecarga progressiva, ou seja, do leve para o pesado e do fácil para o 
difícil. Assim sendo, a energia base de um indivíduo depende: 
 Do tamanho docorpo (correlaciona a natureza da estrutura do 
Homem, isto é, quando o corpo não tem um peso ideal de acordo 
com a natureza do mesmo, o trabalho torna-se geralmente menos 
eficiente); 
 Idade (o número de anos que uma pessoa tem é muito importante 
para sabermos se é uma criança, jovem, adulto, ou velho); 
 Sexo ((masculino e feminino) cada um com suas particularidades 
e especificações); 
 E factores ambientais (directamente afecta a qualidade do 
trabalho, através da contaminação água bem como ar, raios 
ultravioleta, entre outros riscos ambientais da agricultura). 
A Equação geral para o metabolismo basal, segundo a Organização das 
Nações Unidas para Alimentação e a Agricultura (FAO): 
Sendo que: 
C - Metabolismo basal (kcal/dia); 
a - Coeficiente, constante para uma dada idade e sexo, cerca de 70; 
W - Peso do corpo (kg); 
 b - Um expoente que varia de 0,7 a 0,75. 
bWaC 
Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 2021
 
22 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
De salientar que, as mulheres consomem um pouco menos de energia 
do que homens. Essa energia é usada para manter nosso organismo em 
funcionamento, como coração, pulmões e os demais órgãos internos, e 
também para fornecer alguma capacidade de trabalho externo que é 
feito durante a realização de actividades cotidianas, exemplo a produção 
agrícola. 
Em análise humana é recorrente falar-se de Capacidade de Força (CF) 
e que a mesma se divide em: 
 Capacidade de Força Máxima (CFM), capacidade que um grupo 
muscular tem em realizar máximas tensões, onde podemos 
encontrar, a força estática (equilíbrio entre os aspectos internos e 
a resistência), e força dinâmica (aspectos internos vencendo a 
resistência, o trabalho é posetivo ou aspectos internos vencidos 
pela resistência, o trabalho é negativo); 
 Capacidade de Força Rápida (CFRa), é a relação entre a força e 
o tempo; 
 Capacidade de Força Resistência (CFRe), capacidade de 
resistência à fadiga, podendo ser caracterizada por resistência de 
força aeróbica e resistência de força anaeróbica. 
Sob ponto de vista de produção de energia, o ser humano é na essência 
um motor de combustão com regulação automática contra as 
sobrecargas. Um “ïnput” de energia sob forma de alimentos é 
convertido para formas úteis de energia tais como trabalho 
conjuntamente com produtos colaterais como é o caso de calor. 
Em condições favoravelmente óptimas, o Homem pode produzir de 
forma sustentável uma potência de cerca de 300 Watts(W), em regiões 
temperadas enquanto que em regiões tropicais, pode reduzir este valor 
para uma potência de cerca de 250W. O nosso corpo tem uma eficiência 
http://axpfep1.if.usp.br/~otaviano/EnergiaCH.htm#_Efici%C3%AAncia_mec%C3%A2nica_do_corpo_humano
Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 2021
 
23 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
relativamente alta quando faz trabalhos considerados pesados, mas 
está longe se ser totalmente eficiente. 
Os métodos preferidos para aplicação da energia humana são através 
de pedais (30 à 40 revoluções por minuto) ou por um caminhar 
simulado como acontece com algumas bombas de água. 
O consumo de energia para as diversas tarefas pode ser estimado a 
partir da pulsação cardíaca. Este consumo quando correlacionado com 
a subida da pulsação acima do estado considerado de “descanso” varia 
de pessoa para pessoa. Conhecida a taxa de consumo, é possível 
estimar o tempo de repouso a partir da seguinte equação da FAO: 
 Sendo que: 
Tr - tempo de repouso (minutos/hora); 
E - potência fornecida pelo Homem (Watts). 
É Importante dizer que: 
 A taxa de consumo de energia que exceda os 250-300 W não 
pode ser sustentável, num ser humano, por um período longo. 
Um período de descanso será necessário para o organismo se 
recuperar, isto porque, elevadas taxas de consumo podem ser 
mantidas só por períodos curtos; 
 Observar cuidado especial às articulações sujeitas à carga, em 
especial à coluna vertebral; 
 Realizar um trabalho muscular isotônico, prioritariamente 
quando se tratar de crianças e adolescentes; 
 O rendimento dos trabalhos depende, em boa medida, da 
motivação e da coordenação; 
E
E
Tr
1500060 

Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 2021
 
24 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 O consumo de oxigénio e o dispêndio de energia estão muito 
ligados e a energia despendida é essencialmente derivada do 
alimento que está sendo utilizado pelo corpo. 
2.3 Exercícios de consolidação do capítulo II 
1. Qual é a importância no uso da fonte de energia humana para 
actividade agrária? 
2. Olhando para o consumo de oxigénio e taxa do coração para 
vários níveis de trabalho, em breve trecho explique o aumento ou 
redução deles em função dos diferentes trabalhos? 
3. Quais são as principais diferenças que existem nos gastos de 
energia de um homem e uma mulher? 
4. Numa mulher e num homem qual deles resiste mais a actividades 
agrícolas. Justifique? 
5. Calcule o metabolismo Basal de uma mulher e de um homem 
segundo os seguintes dados apresentados (Peso da mulher = 75 
Kg e Peso do Homem = 80 Kg). 
6. Qual é o factor mais relevante a ter em conta no cálculo do 
metabolismo basal? 
7. Suponha que duas estudantes da FEAF do curso de engenharia 
agronómica estão a fazer trabalhos diferentes. Uma delas (Paula) 
está lavrando com uma enxada estando a produzir uma taxa 
bruta 270-280W e a outra (Marcia) está a fazer sulcagem com 
uma taxa bruta 285-300W. Quais serão os intervalos de 
descanso que cada uma delas precisará para a realização da 
actividade em causa? 
8. Que impacto tem o estudo da ergonomia na actividade de 
produção agrícola? 
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25 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
CAPÍTULO III: ENERGIA/FORÇA ANIMAL 
3.1 Generalidades 
A tracção animal é muito importante para o processo produtivo, pois, 
alguns agricultores passam directamente da fase de trabalho da enxada 
de cabo curto para fase de trabalho tractorizado, este aspecto é negativo 
para o processo produtivo. O animal é considerado como um “motor” 
que transforma a energia obtida em alimentos em trabalho mecânico. 
Por muitos séculos os animais ajudaram o homem em diversas 
actividades tais como: 
 Montaria (para fazer equitação, ou mesmo, para caça e 
provimento do exército); 
 Movimentação (transporte de pessoas, bens e serviços de um 
lugar para outro); 
 Na irrigação (para a condução de água e bombas de puxar água 
nos poços); 
 Na tracção de equipamentos agrícolas (usados como potência 
de implementos para produção agrícola). 
Para o caso do nosso país que é caracterizado maioritariamente pela 
prática da agricultura de subsistência e com pouca capacidade 
financeira para a obtenção das tecnologias avançadas para a produção, 
faz com que em algumas regiões usem a tracção animal como uma 
tecnologia válida para a produção em relação à tecnologia tractorizada 
pelos seguintes motivos: 
 Autodeslocamento (não usam fontes de energias não renováveis, 
vulgarmente conhecidos como combustíveis fósseis); 
 Grande adaptabilidade (utilizado praticamente em qualquer solo 
e em actividades específicas); 
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26 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 Declividade (trabalham em terrenos com inclinação acentuada, 
onde os tractores dificilmente trabalham); 
 Preço de aquisição relativamente baixo (são mais baratos em 
comparação ao preço de compra de um tractor); 
 Capacidade de reprodução (facilidade de aumento do efectivo 
animal em propriedades rurais, pois, consomem alimentos lá 
produzidos); 
 Melhor qualidade do serviço (maior/melhor utilização da mão-
de-obra nos campos de produção agrária); 
O actual nível de crescimento de adopção da tracção motora (uso de 
tractores), como principal tecnologia para a produção agrícola, mostrou 
o quanto a tracçãoanimal pode ter alguns constrangimentos taís como: 
 Descanço (alguns períodos de trabalho não são totalmente 
aproveitados pelo animal); 
 Alimentação (deve se prover a alimentação do animal durante 
todo dia); 
 Baixa eficiência (afectado por factores ambientais como calor 
excessivo, estado de saúde do animal através da existência da 
mosca tsé-tsé, diarreias, cataratas, lombrigas, peste, caraças, 
inflamação na garganta e tosses); 
 Desempenho (pese embora o custo do investimento é baixo, se 
comparado com alternativas tecnológicas como o tractor 
mecânico têm movimento mais lento em relação a este). 
3.2 Animais usados como fonte de energia 
Nesta tentativa de ajudar os agricultores do sector familiar das zonas 
rurais, proporcionando condições de trabalho dento de suas 
capacidades naturais, surgiu as políticas governamentais de incentivo à 
uso da tracção animal através da utilização de animais como, 
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27 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Equinos(cavalos, burros), Bubalinos(bufalos), Muares(Mulas) e Bovinos 
(Bois). Como vimos existem diferentes espécies de animais que podem 
ser utilizados nos serviços de tração animal sendo que a escolha do 
melhor depende geralmente das seguintes características básicas: 
 Devem ser pesados; 
 Devem possuir caixa torácica bem desenvolvida; 
 Devem ser baixos e compridos; 
 Devem possuir boa estabilidade; 
 Devem ser dóceis. 
Como base nas características já citadas, pode-se dizer que, os cavalos 
são mais exigentes quanto ao tratamento e a alimentação, 
trabalham mais rapidamente, porém, com menos esforço e tracção, 
adaptando-se a solos planos e leves. O búfalo exerce maior força, 
sendo mais lento. Mulas e burros são extraordinariamente resistentes a 
fadiga e menos exigentes na alimentação. Os bois além de 
desenvolverem maior quantidade de força de tracção, são menos 
exigente na alimentação, trabalham bem em solos irregulares. 
Dentro desse panorama da utilização dos animais para a produção 
agrícola, em Moçambique geralmente uso da tracção animal está 
exclusivamente reservado ao gado bovino, pelos motivos já 
apresentados nas particularidades deste animal. 
Segundo O Inquérito Agrícola Integrado que decorreu de 2002 à 2012 
sobre a tutela do então Ministério da Agricultura (MINAG), o actual 
Ministério da Agricultura e Desenvolvimento Rural (MADER) , diz que, 
Moçambique dispunha de cerca de mais de 1,5 milhão de efectivos de 
gado bovino, uma das mais baixas taxas da África Austral. 
O mesmo inquérito diz que o uso da tracção animal é mais aproveitado 
nas províncias do Sul e Centro do país, onde há maior criação daquela 
Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 2021
 
28 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
espécie de animais, e que, alegadamente as baixas taxas do uso destes 
animais nas explorações agrícolas é devido: 
 Falta de dinheiro para a sua aquisição (demasiada burocracia 
no crédito agrário para produtores que praticam a agricultura de 
subsistência, para compra dos animais); 
 Doenças diversas que afectam os animais (existência de mosca 
tsé-tsé na zona norte do país); 
 Tabus e mitos (quebrar esta barreira de algumas regiões, onde as 
mulheres não podem ser proprietárias de gado bovino, 
principalmente em familias chefiadas por mulheres). 
 Evolução da mecanização agrícola (avanços tecnológicos e a 
invenção de máquinas nomeadamente o tractor que facilita o 
movimento dos órgãos activos de máquinas e implementos); 
 Extensão agrária (baixo conhecimento do funcionamento da 
força animal). 
3.3. Custo horário do trabalho animal 
Geralmente a actividade agrária precisa de um investimento inicial, que 
muitas vezes a solução para viabilizar este tipo de actividade tem 
recaido ao crédito agrário para a sua operacionalização. É neste 
pretexto de ideias que surgiu, o custo horário do trabalho animal, ou 
seja, aqueles custos que estão ligados ao investimento feito a um certo 
animal numa determinada propriedade rural ou não, durante o 
processo de produção agrária. 
Fazem parte do custo horário do trabalho animal os seguintes 
elementos: 
Depreciação (D): perda de valor ou desvalorização por factores como 
idade ou doença do animal, entre outros. 
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29 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 
Sendo que: 
D - depreciação por hora trabalhada; 
C1 - custo inicial ou de aquisição dos animais; 
C2 - custo final após a vida útil; 
T - tempo de vida util expressa em horas equivalentes de trabalho (n° 
de anos x n°de horas efectivas de trabalho por ano). 
Juros (J): valor percentual por recebimento de um animal, num crédito 
agrário. 
 
Sendo que: 
J - juros por hora trabalhada; 
Ca - custo actual dos animais (Valor de mercado); 
i - taxa de juros (para actividades agropecuárias); 
t - número de horas efectivos de serviço dos animais durante o ano; 
 
Taxa de abrigo (Ab): construção destinada a repouso dos animais. 
 
Sendo que: 
T
CC
D 21


i
t
C
J a 
a
b
b C
t
K
A 
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30 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Ab - taxa de abrigo por hora trabalhada; 
Kb - percentual de Ca para estimativa de Ab (Kb = 0,01 – 0,02); 
Ca - custo actual dos animais; 
t - número de horas efectivas de serviço dos animais durante o ano. 
Taxa de cercas (Ac): valor da demarcação que rodeia um terreno onde 
se faz a pastagens dos animais. 
 
Sendo que: 
Ac - taxa de cerca por hora trabalhada; 
Kc - percentual de Ca para estimativa de Ac (Kc = 0,01 – 0,04); 
Ca - custo actual dos animais; 
t - número de horas efectivas de serviço dos animais durante o ano. 
 
Despesas de alimentação (A): valor integral do gasto com alimentação 
dos animais, onde podemos destacar, alimentação com pasto e forragem 
(Af), alimentação com ração (Ar), alimentação suplementação da 
mistura de sal (As) e é representando pela seguinte formula: 
 
Alimentação com ração de forragem (Af): 
 
a
c
c C
t
K
A 
spf AAAA 
d
t
PC
A
fm
f 


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31 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Sendo que: 
Af - despesas com ração de forragem por hora de serviço; 
Cm - consumo diário de forragem por junta de bois; 
d - número de dias de trabalho por ano; 
Pf - preço com ração de forragem; 
t - número de horas efectivas de serviço dos animais durante o ano. 
Alimentação com ração de pastos (Ap): 
 
Sendo que: 
Ap - despesas com ração de pastos por hora serviço; 
CP - consumo diário com ração de pasto por junta de bois; 
Pp - preço com ração de pastos; 
d - número de dias de trabalho por ano; 
t - número de horas efectivas de serviço dos animais durante o ano. 
 
Alimentação com suplementação da mistura de sal (As): 
 
Sendo que: 
AS - despesas com suplementação da mistura de sal por hora serviço; 
Csg - consumo diário de sal grosso por junta de bois; 
d
t
PC
A
pp
p 


    
d
t
PCPC
A
smgmsgsg
S 


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32 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Psg - preço de sal grosso por junta de bois; 
Csm - consumo diário de sal mineral por junta de bois; 
Psm - preço de sal mineral; 
d - número de dias de trabalho por ano; 
t - número de horas efectivas de serviço dos animais durante o ano. 
Despesas Veterinárias (DV): valor destinado ao tratamento de doenças 
dos animais. 
 
Sendo que: 
Dv - Despesas veterinárias por hora trabalhada; 
n - número de meses de aluguer por ano; 
f - aluguer por cabeça/mês; 
Kv – percentual da alimentação para estimativa de Dv (Kc = 0,02 – 0,05); 
t - número de horas efectivas de serviço dos animais durante o ano. 
 
Despesas com o tratador (T): valor destinado a pessoa que cuida dos 
animais nesse caso o pastor entre outros. 
 
Sendo que: 
T - Despesas com tratador por hora de serviço;Vv K
t
fn
D 


2
t
S
T
6,012

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33 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
S - Salário mensal do tratador (incluindo encargos sociais); 
t - Numero de horas efectivas de serviços por ano. 
Logo somando todos os custos anteriores, chegaremos ao custo/hora 
do trabalho animal, apresentado pela seguinte formula: 
 
3.4 Exercícios de consolidação do capítulo III 
 
1. De que depende a capacidade de força de um animal usado para 
actividades agrícolas? 
2. De uma forma resumida, fale das especificações da capacidade de 
potência dos principais animais usados na tracção? 
3. De uma forma extensiva, aborde sobre diferentes energias que 
podemos encontrar em animais usados em campos de produção? 
4. Discuta os implementos de tracção animal? 
5. Quais são as principais causas que fazem com que os animais 
não conseguem extrair toda Energia Bruta (EB) durante a sua 
alimentação? 
6. Seja capaz de elaborar um plano de crédito agrário para um 
determinado animal, com o propósito de análisar o custo horário 
do trabalho animal? 
7. Em sua opinião é possivel ou não, determinar o Custo/hora do 
trabalho animal se faltar um elemento da formula? Justifique. 
8. Ilustrar os principais grupos de animais usados na tracção 
animal? 
  TDAAAJDhoraCusto vcbanimal /
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34 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
9. Complete o quadro seguinte com as características de cada tipo 
de animal usado na tracção animal? 
 
Características 
 Animais 
Cavalos Bovinos Mulas e burros Búfalos 
Terreno 1. 2.Solos Pesados 3. 4. 
Velocidade 5. 6. 7. 8.Lentos 
Tracção 9. 10. 11.Menos força 12. 
Raça 13. 14.Brahman 15. 16. 
Alimentação 17.Mais 
exigente 
18. 19. 20. 
Fadiga 21. 22. 23.Resistentes 24. 
Temperamento 25. 26.Dóceis 27. 28. 
 
Nb: coloque mais características que possam ajudar na interpretação/análise com 
mais detalhe dos animais, por exemplo, se para o animal Boi existir outras raças 
para além da Brahman, então podes acrescentar no respectivo quadradinho, por 
assim em diante para todas as características de todos animais aqui representados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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35 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
CAPÍTULO IV: ENERGIA SOLAR 
4.1 Generalidades 
No contexto geral a energia solar é aquela proveniente do Sol, e é a 
origem de toda a energia que consumimos na Terra, então podemos 
concluir que, é a principal fonte de energias renováveis e de energias 
não renováveis. O sol como fonte de calor e luz, é uma das fontes de 
energia mais promissoras para enfrentar as crises energéticas deste 
milênio, uma vez que existem várias técnicas em constante evolução 
para o aproveitamento desta fonte energética, Taís como: 
 O aquecimento solar (geração de calor, assim pode ser usado, 
nos trabalhos domésticos, na actividade agrária, bem como nas 
diferentes áreas encontradas no nosso dia-a-dia). 
 A energia solar fotovoltaica (conversão directa da luz em 
electricidade, por meio de painéis solares, mundialmente, o uso 
da mesma, vem tomando impulsos e se popularizando cada vez 
mais em virtude de sua confiabilidade, versatilidade, durabilidade 
e baixo custo de operacionalização); 
 A energia heliotérmica (conversão indirecta da luz em 
electricidade, ou seja, utiliza o calor do sol para gerar vapor de 
água que em seguida gera energia eléctrica através de uma 
turbina); 
 A arquitetura solar (desenho estrutural de certos edifícios, para 
melhor uso do sol nas épocas de inverno e verão); 
 Fotossíntese artificial aplica todos os processos de fotossíntese 
natural, isto é, converte dióxido de carbono e água em 
carboidratos e oxigénio, utilizando a radiação solar para produção 
de outros tipos de energia que podem ser aproveitados nas 
actividades diárias do homem. 
Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 2021
 
36 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 Os colectores solares (onde a energia solar é capturada por 
sistemas estáticos e dinâmicos, para fins de aquecimento de 
volumes fluidos incompressíveis). 
4.2 Princípios de funcionamento 
O princípio de funcionamento da energia solar, depende basicamente do 
proveitamento da radiação solar emitida pelo sol e que chega à terra, se 
bem que nem toda a energia chega a superfície terrestre, como nos 
ilustra a figura 2. 
Fonte: www.cresesb.cepel.br 
Figura 2: A energia total que atinge uma determinada área da superfície da 
terra não é a mesma quatidade de energia inicialmente emitida pelo sol, onde 
podem ocorrer fenómenos climáticos como, absorção e reflexão desta 
quantidade de radiação na superfície, atmosfera e nuvens. 
A utilização da energia solar está directamente ligado ao modo de como 
os raios solares são capturados, convertidos e distribudos, assim sendo, 
os principais métodos e sistemas do princípio de funcionamentos da 
energia solar são: 
 Método directo: significa que há apenas uma transformação 
para fazer da energia solar um tipo de energia utilizável pelo 
homem, por exemplo, através de uma lâmpada incandescente, até 
http://www.cresesb.cepel.br/
Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 2021
 
37 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
mesmo para funcionamento dos nossos electrodomésticos; 
(transformação fotovoltáica); 
 Método indirecto: significa que precisará haver mais de uma 
transformação para que surja energia utilizável (transformação 
heliotérmica); 
 Sistema passivo: depende basicamente na arquitectura; 
 Sistema activo: directamente ligados aos métodos, pois necessita 
de um equipamento para transformar os raios solares em energia 
térmica ou eléctrica. 
4.3. Geração de electricidade (energia eléctrica) 
Os programas de electrificação rural têm se voltado na actualidade para 
o emprego de sistemas conversores das energias renováveis, tais como 
sistemas fotovoltaicos, por serem considerados como uma alternativa 
tecnicamente viável para a geração eléctrica, é neste nível de ideia que 
se vai infatizar a energia solar fotovoltaica, estes sistemas são capazes 
de gerar energia elétrica através das chamadas células fotovoltaicas. As 
células fotovoltaicas são geralmente montadas em módulos ou painéis 
solares fotovoltaicos. 
Módulos ou painéis solares fotovoltaicos, são dispositivos 
normalmente produzidos a partir de material semicondutor de silício 
que convertem a energia luminosa diretamente em energia elétrica em 
corrente contínua (CC), os quais, quando expostos à radiação solar 
funcionam como geradores de energia elétrica num princípio físico 
denominado efeito fotovoltaico. 
A real capacidade de geração de energia dos módulos fotovoltaicos varia 
linearmente com a luminosidade incidente e inversamente com o 
aumento da temperatura, sendo a potência produzida nestas condições 
expressa em Watts de horas de Sol a Pico. Assim, em dias de céu limpo 
poderá atingir até 60%, e em dias totalmente nublados deverá ser 
Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 2021
 
38 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
menor que 10% da luz incidente, podemos dizer que, a real capacidade 
de geração de energia dos módulos fotovoltaicos varia de acordo com as 
épocas do ano, casos de Moçambique consideram duas épocas verão e 
inverno. 
4.3.1 Horas de Sol a Pico (HSP) do inglês hours of peak-
sun- condition (PSC). 
É a unidade que mede hipoteticamente a irradiação solar, com um valor 
constante de 1000 W/m2 = 3,6 MJ/m2 =1 kWh/m2. Matematicamente 
representado pela conversão seguinte: 
 
Também é possível representar a HSP graficamente, como ilustra a 
figura 3. 
 
Adaptado pelo autor 
Figura 3: Distribuição horária da radiação solar em dias de céu limpo, onde 
demostra claramente que a horas de Sol a Pico é atingida entre das 10 – 14 
horas, com um valor constante de 1000 W/m2, comojá vimos antes estas horas 
de Sol a Pico estão dependentes do sol de verão e do sol de inverno, ou seja, 
nem sempre o total diário da radiação captada pelo painel solares 
2
2
6,3
 1
 1
 1
 3600 1 1000
 HSP 1 MJ/m
W
J/s
h
s
m
hW



0
200
400
600
800
1000
1200
0 5 10 15 20 25
W
/m
2
 
Horas do dia 
Mestre FERNANDO NORTOR HILÁRIO CHARE 2021
 
39 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
fotovoltaicos dará o valor constante já referenciado, outro sim é que, o valor 
máximo que um painel solares fotovoltaicos pode captar por cada metro 
quadrado é de 1000W. 
4.3.2 Quantidade de energia solar irradiada (Erad). 
É a soma integral da energía incidente em cada dia, mês ou ano 
dependendo dos objectivos a que se pretente alcançar, salientar que, 
para os dias, a energia solar irradiada é considerada o valor máximo da 
radiação captada pelo painel solares fotovoltaicos, enquanto que o mês 
é o somatório dos valores máximos diários da radiação e assim por 
diante. Este processo culminará com a determinação do 
Estes dois processos (HSP e Erad), culminará com a determinação do 
Potencial de Radiação Solar (Tpsc) de um determinado local num 
determinado mês, cuja fórmula é: TPSC = 
 
 
·. Este parâmetro 
expressar-se em (horas/dia) ou (kWh/m2/dia). 
4.4 Vantagens e desvantagens da energia solar 
4.4.1 Vantagens 
 Baixo custo de manutenção (depois da instalação do 
equipamento, basicamente teremos o custo com a limpeza e a 
vida útil dos mesmos equipamentos é considerada longa, pois 
podem chegar em torno dos 25 anos); 
 É viável nas zonas tropicais (em países tropicais como 
Moçambique é praticável o seu uso em quase todo o território). 
 Tem mair uso nas zonas rurais (a sua utilização em pequena 
escala não obriga a enormes investimentos em linhas de 
tansmissão); 
4.4.2 Desvantagens 
 Alto custo (pese embora o custo da sua manutenção seja 
considerada baixa, a fabricação e instalação dos painéis solares 
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40 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
ainda é muito elevado, fazendo com que essa fonte ainda não esteja 
a ser explorada como se devia); 
 Armazenamento da energia solar (existem variações nas 
quantidades produzidas de acordo com a situação climática, por 
outras, se estamos no verão ou inverno). 
4.5 Exercícios de consolidação do capítulo IV 
 
1. Olhando para os conceitos da energia limpa e energia suja, é 
correcto dizer, que a energia solar não provoca danos ambientais 
podendo ser considerada uma fonte de energia limpa. Justifique? 
2. Qual desses usos abaixo apresentados vem tornando crescente, em 
todo o mundo, o aproveitamento energético da radiação solar e por 
quê? 
A) A electricidade e a mecânica. B) A electricidade e o automotiva. 
C) A electricidade e a térmica. D) A electricidade e a 
sustentabilidade. 
3. Nesta época do ano com o aumento da temperatura ambiente, o que 
acontece com a eficiência da captação dos painéis solares? 
Aumentam ou diminuem? Justifique a sua resposta. 
4. Faça uma descrição mais extensiva do aquecimento solar activo 
versus passivo? 
5. Em quantos e quais os grupos de tecnologias de captura de energia 
solar? 
6. Analisar e preencher com termos que completam os números na 
tabela? 
Classificações Dispositivo de 
Conversão 
Principal 
Aplicação 
Maior 
Produtor 
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41 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Térmica 1 Aquecimento de 
água 
2 
3 Células 4 EUA 
 
7. A figura abaixo interpreta a distribuição horária da irradiação solar 
num dia sem nuvens. 
 
a) Quantas horas do dia serão necessárias para fazer a colecta 
da radiação? 
b) Determine o valor das horas de sol a pico? 
c) Quantidade de energia solar irradiada? 
d) Potencial de Radiação Solar? 
 
 
 
 
 
 
 
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42 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
CAPÍTULO V: ENERGIA HÍDRICA 
5.1 Fundamentação 
Energia hídrica, àquela que é obtida a partir da energia potencial de 
uma massa de água. 
Embora o planeta terreste ser maioritariamente composta pela água, só 
2,5 % é água doce, responsável para geração de energia eléctrica que 
também é utilizada para nossas actividades diárias. O restante da 
percentagem está destribuida em água salgada, gelo e neves permantes. 
A energia hídrica é uma das formas de energia que começou a ser 
utilizada há mais tempo, as antigas civilizações tiravam partindo da 
morfologia do terreno para elevar a água e utilizá-la posteriormente na 
agricultura, em terrenos de regadio. 
Os Romanos começaram a utilizar a roda hidráulica para moagem dos 
cereais, sistema que veio a ter grande utilização mais tarde. Já no 
século XX, a energia hídrica começou a ser aproveitada para produção 
de energia eléctrica. A contribuição da energia hídrica para a produção 
nacional de energia eléctrica varia significativamente, uma vez que 
depende das afluências hidrológicas. 
5.2 Princípios de funcionamento 
Moçambique tem um enorme potencial hídrico, onde uma parte é usada 
para geração de energia eléctrica através de grandes usinas 
hidrelétricas como as que podemos encontrar na hidroeléctrica de 
Cahora Bassa na província de Tete no centro do país. A disponibilidade 
deste recurso depende de certa maneira do funcionamento ciclo 
hidrológico, veja a figura 4. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_el%C3%A9trica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Usinas_hidrel%C3%A9tricas
http://pt.wikipedia.org/wiki/Usinas_hidrel%C3%A9tricas
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43 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Fonte: www.usgs.gov 
Figura 4: Este permanente movimento da água entre os continentes, oceanos e 
a atmosfera deve-se ao sol, que fornece a energia para elevar a água da 
superfície terrestre para a atmosfera (evaporação), e à gravidade, que faz com 
que a água condensada se caia (precipitação) e que, uma vez na superfície, 
circule através de linhas de água que se reúnem em rios até atingir os oceanos 
(escoamento superficial) ou se infiltre nos solos e nas rochas, através dos seus 
poros, fissuras e fraturas (escoamento subterrâneo). Nem toda a água 
precipitada alcança a superfície terrestre, já que uma parte, na sua queda, 
pode ser interceptada pela vegetação e volta a evaporar-se. 
5.3. Geração de electricidade (energia eléctrica) 
Potencial hidroélectrico, é a capacidade de aproveitamento da água para 
transformação energética, sendo determinada por variáveis de medição 
como: vazão ou caudal do canal, altura ou queda geométrica, perdas de 
cargas, potência teórica disponível e finalmente a energia eléctrica 
gerada. 
5.3.1 Vazão do canal 
É o volume dado em metros cúbicos e o tempo em segundos, 
representado pela seguinte formula: 
 
 
 
 
 
http://www.usgs.gov/
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44 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Sendo que: 
Q - vazão (m3/t); 
V - volume (m3). 
5.3.2 Queda ou altura geométrica 
Compreende dois reservatórios mantidos em níveis constantes, com 
características para desprezar perdas de cargas, possue um 
comprimento e diâmetro e apresenta as seguintes categorias de 
classificação: 
 Baixíssima (altura menor que 10 metros - H 10 m); 
 Baixa (altura maior que 10 metros e igualmente menor que 50 
metros - 10 H 50 m); 
 Média (altura menor que 50 metros e igualmente maior que 250 
metros - 50 H 250 m); 
 Alta (altura maior que 250 metros - H 250 m); 
5.3.3 Perdas de cargas 
Considerar as perdas de cargas nas tubulações, turbinas, e no gerador, 
com uma eficiência de aproximadamente 77% para turbina e de 95% 
para o gerador. Representada pela seguinte formula: 
 
Pc - perdas de cargas (kW) 
Q - é a vazão de um canal permanente (m3/s); 
H: altura geométrica (m); 
 5.3.4 Potência teórica 
Representada por dois pontosatravés dos quais se mede o caudal e a 
sua altura geométrica. Sua formula: 
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45 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 
Sendo que: 
Wdisp - potência teórica (W); 
g - corresponde à aceleração gravitacional. (9,81 m/s²); 
Q - é a vazão de um canal permanente (m3/s); 
H: altura geométrica (m). 
5.3.5 Energia eléctrica 
É o movimento ordenado de cargas elétricas em horas de 
funcionamento de uma determinada turbina produzindo uma potência 
constante, pode ser determinada pela seguinte formula: 
 
Sendo que: 
Edisp - energia diponível ou energia eléctrica (W-h); 
Wdisp - potência teórica (W); 
t - tempo de uso (h). 
Como vimos nos conteúdos já abordados, precisa de uma turbina, que é 
uma maquina rotativa que converte em energia mecânica a energia de 
pressão e cinética de um fluxo água. Essa energia mecânica é 
transferida através de um eixo movimentado pela ação da água em sua 
corrente. Os principais modelos existentes são: 
 Turbina Pelton, foi criada em 1980, pelo cientista Americano 
Allan Lester Pelton, é constituída por uma roda de pás em formas 
de conchas. 
 Turbina Francis, foi criada em 1847, pelo engenheiro Britânico 
James Bicheno Francis, considerada uma turbina de reação, 
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46 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
funciona com uma diferença de pressão entre os dois lados do 
rotor. 
 
 Turbina Kaplan, foi criada em 1913, pelo professor austríaco 
Victor Kaplan, o fluxo de água tem direção radial no distribuidor, 
aproximadamente axial na entrada do rotor, suas turbinas 
utilizam formas de hélice, porém na qual as pás têm passo 
regulável no funcionamento, o que atribui um custo elevado. 
 
A figura 5 apresenta a energia gerada pelo sistema de usinas 
hidroeléctricas. 
 
Fonte: pt.wikipedia.org 
Figura 5: A energia primária de uma hidroeléctrica é a energia potencial 
gravitacional da água contida numa represa elevada. Antes de se tornar 
energia elétrica, a energia primária deve ser convertida em energia cinética de 
rotação. O dispositivo que realiza essa transformação é a turbina. Ela consiste 
basicamente em uma roda dotada de pás, que é posta em rápida rotação ao 
receber a massa de água. O último elemento dessa cadeia de transformações é 
o gerador, que converte o movimento rotatório da turbina em energia . 
http://www.usgs.gov/
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_cin%C3%A9tica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gerador
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47 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
5.4 Vantagens e desvantagens da energia hídrica 
5.4.1 Vantagens 
 Desenvolvimento socioeconómico (os reservatórios são 
excelentes armazenadores de água potável e também 
ajudam na construção de infraestruturas, que são usados 
para diferentes actividades das comunidades, 
principalmente as das zonas rurais). 
 Viabiliza a segurança energética (dá suporte a outras 
formas de energia como, solar e eólica, pois a usina 
hidroeléctrica se torna um meio eficiente de geração de 
energia eléctrica); 
5.4.2 Desvantagens 
 Conflito de terras (os projectos hidroeléctricos geralmente 
ocupam extensas áreas, que muitas vezes retira as 
comunidades nativas das suas zonas de vivência); 
 Clímax (a formação de grandes reservatórios de água 
provocando profundas alterações nos ecossistemas, como 
perda significativa de peixes com o passar do tempo); 
 Cheias (ocasionam o alagamento de terras e o 
deslocamento de populações ribeirinhas, mais tarde poderá 
afectar a vegetação por causa da erosão de solos destes 
locais); 
5.5 Exercícios de consolidação do capítulo V 
1. Nos aspectos técnicos a ter em conta num possível 
aproveitamento hidroeléctrico, diga qual é o papel principal da 
Hidrologia? 
 
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48 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
2. Quais são as possíveis razões que levam uma maior utilização 
da energia hídrica em comparação com energia solar em 
Moçambique? 
3. Quais são as principais hidroeléctricas que podemos encontrar 
em Moçambique, não se esqueça de falar da localização, das 
características (aspectos posetivos e negativos para o local 
onde foi instalada), modelo de turbina que usa e a capacidade 
de geração energética? 
4. Hipoteticamente elaborar dados matemáticos que possam 
analisar as variáveis de medição de um potencial 
hidroélectrico? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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49 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
CAPÍTULO VI: ENERGIA EÓLICA 
6.1 Fundamentação 
O vento vem da palavra latina aeolicus, relativa à Eolo, Deus dos ventos 
na mitologia grega, logo, a energia eólica como as demais já tem sido 
utilizado desde a antiguidade nas seguintes actividades: 
 Moinhos de Vento (ao mover suas pás captavam o vento que 
posteriormente era usado nas actividades domésticas, exemplo 
para moer grãos transformando em farinha para fazer o pão, na 
bombagem de água e drenagem de canais); 
 Navegação (mover os barcos impulsionados por velas); 
 Actualmente eles são também usados para gerar electricidade e 
são chamados de turbinas eólicas vulgarmente conhecidas como 
aerogeradores. 
A energia eólica é a energia obtida pela acção do vento, ou seja, 
através da utilização da energia cinética gerada pelas correntes 
atmosféricas. Essa energia também vem do Sol, que aquece a superfície 
da Terra de forma não homogénea, gerando locais de baixa pressão e 
locais de alta pressão, fazendo com que o ar se mova gerando ventos. 
A utilização dessa fonte para geração de electricidade, em escala 
comercial, começou nos anos 70, quando se acentuou a crise do 
petróleo no mundo. 
Diferentemente da Europa onde vento é a fonte renovável de maior 
sucesso para gerar electricidade, em Moçambique geralmente usamos 
em actividades meramente domésticas. 
 
 
 
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50 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
6.2 Princípios de funcionamento 
A energia eólica é uma forma de energia solar, gerada pela circulação da 
atmosfera da terra, em determinados padrões, como resultado de 
aquecimentos geograficamente diferenciados das massas de ar, pela 
radiação solar. Ver a figura 6. 
Fonte: pt.slideshare.net 
Figura 6: As regiões tropicais, que recebem os raios solares quase que 
perpendicularmente, são mais aquecidas do que as regiões polares, 
consequentemente, o ar quente que se encontra nas baixas altitudes das 
regiões tropicais tende a subir, sendo substituído por uma massa de ar mais 
frio que se desloca das regiões polares. O deslocamento de massas de ar 
determina a formação dos ventos. 
A energia dos ventos é bastante irregular pós a Terra experimenta 
momentos de poucos ventos, muitos ventos e até há regiões que nem ao 
menos venta por isso não é possível utilizar a energia eólica como uma 
fonte contínua de energia e a alternativa mais viável é a instalação de 
sistemas que a armazenem. 
A força do vento aplicada angularmente às pás da turbina ou 
aerogrerador, resulta numa força centrífuga que faz girar o eixo da 
mesma, que por sua vez, através de sistemas de transmissão mecânica 
(ou de conversão eléctrica), gera potência mecânica (ou eléctrica). Os 
http://www.usgs.gov/
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51 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
principais componentes para que aconteça este processo num sistema 
eólico são, o vento (a fonte), aerogerador (estrutura completa), torre 
(estrutura de suporte, onde encontramos fixados o rotor e nacele), rotor 
(estrutura onde se localiza as pás, responsável pelo inicio de todo o 
processo eólico), nacele ou nacela (estrutura onde se encontra o 
gerador e o anemômetro, responsáveis em converter a energia mecânica 
de rotação das pás em energia eléctrica emedir a velocidade 
instantânea do vento respectivamente). Estes e mais componentes são 
resumidos no esquema abaixo. 
Fonte: Isp.international.com 
De salientar que a quantidade teórica máxima de energia eólica que 
pode ser colhida pelo rotor é aproximadamente 59%. Este valor é 
conhecido como o Limite de Betz. Se as pás fossem 100% eficientes, a 
turbina não funcionaria, porque o ar, perdendo toda a sua energia, 
pararia de se movimentar. Na prática as eficiências dos rotores variam 
entre 35% e 45%, e as eficiências de sistemas eólicos completos, 
incluindo rotor, transmissão e gerador, variam entre 10% a 30% da 
energia eólica contida no vento. 
http://www.usgs.gov/
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52 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
6.3. Geração de electricidade (energia eléctrica) 
No caso de produção de energia eléctrica, os principais tipos são 
Turbinas Eólicas de Eixo Vertical (TEEVs) são bastante raras e as as 
Turbinas Eólicas de Eixo Horizontal (TEEHs). 
6.3.1 Turbinas Eólicas de Eixo Vertical (TEEVs) 
Embora bastante raras, existe uma prospecção deste tipo de 
aerogerador principalmente no nosso País. Estudos não comprovados 
dizem que, os motivos para essa prospecção pode ser, pela potência 
gerada, tensão gerada, facilidade de construção ou pela comodidade já 
que os aerogeradores de eixo vertical podem ser utilizados em eventos 
publicitários e a sua construção é bastante simples. A única em 
produção comercial actualmente é a turbina Darrieus, que se parece 
um pouco com uma batedeira de ovos (vide a figura 7). 
Fonte: ecosolarer.com.br 
Figura 7: Funcionamento da energia eólica a partir de uma turbina de eixo 
vertical. 
Para determinação do potencial da energia eólica para estes 
aerogeradores podemos usar as formulas seguintes: 
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53 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 
Sendo que: 
W - potência eólica (watts); 
ρ - densidade do ar (lb/ ft3 ou kg/m3); 
A - área do rotor (ft2 ou m2); 
V3 - velocidade do vento (mph ou m/s). 
 
Quando a temperatura é em Fahrenheit para calcular a densidade do 
ar em libras por pés cúbicos termos: 
 
Sendo que: 
ρ - densidade do ar (lb/ ft3); 
T - temperatura (Fahrenheit + 459.69); 
 P - pressão em polegadas de Mercúrio ajustada para a elevação local 
(mmHg). 
 
Quando a temperatura é em Célsius para calcular a densidade do ar 
em quilogramas por metro cúbicos termos: 
 
2
3VA
W



T
P

325,1

T
P

464,0

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54 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
Sendo que: 
ρ - densidade do ar (Kg/ m3); 
T - temperatura (Célsius + 273); 
 P - pressão em polegadas de Mercúrio ajustada para a elevação local 
(mm Hg). 
 
Para o caso em que a Densidade do ar corresponde às condições de 
pressão ao nível do mar e a uma temperatura de quinze graus célsius, 
em unidades métricas, a fórmula para calcular o potencial da energia 
eólica, pode ser simplificada em: 
 
Sendo que: 
W - potência eólica (watts); 
A - área do rotor (m2); 
V3 - velocidade do vento (m/s). 
 
É importante dizer que para o cálculo da área do rotor de um 
aerogerador vertical usamos a formula: 
 
Sendo que: 
A - área (m2) 
h - altura (m) 
L - largura (m) 
3625,0 VAW 
LhA 
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55 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
6.3.2. Turbinas Eólicas de Eixo Horizontal (TEEHs). 
Estes tipos de aerogeradores não têm sido muito usados no nosso país 
pelos motivos já abordados nas Turbinas Eólicas de Eixo Vertical 
(TEEVs) e também por precisarem se alinhar constantemente com o 
vento, usando um mecanismo de ajuste. O sistema de ajuste padrão 
consiste de motores elétricos e caixas de engrenagens que movem todo 
o rotor para a esquerda ou direita em pequenos incrementos. O 
controlador eletrônico da turbina lê a posição de um dispositivo cata-
vento (tem a função de indicar o sentido do vento), pode ser mecânico 
ou electrônico. Veja a figura 8. 
Fonte: researchgate.net 
Figura 8: Funcionamento da energia eólica a partir de uma turbina de eixo 
horizontal. 
Para determinação do potencial da energia eólica para estes 
aerogeradores, seguem os mesmos pressupostos usados nas TEEVs, 
excepto para o cálculo da área, visto que o rotor dos mesmos tem área 
http://www.usgs.gov/
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56 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
circular, assim sendo, para determinar a área das TEEHs, usaremos a 
formula seguinte: 
 
Sendo que: 
A - área (m2); 
pi - (3,14); 
r2 - raio (m) 
6.4 Vantagens e desvantagens da energia eólica 
6.4.1 Vantagens 
 Utilização do terreno (não existe deslocamento de populações, 
animais ou plantas, não há alagamentos de áreas, cidades, sítios 
arqueológicos, florestas, entre outros); 
 Empregabilidade (são gerados empregos temporários e 
permanentes. Estima-se que existem, no mundo, cerca de 
812.000 empregos associados à energia eólica); 
 Rentabilidade (recupera em pouco tempo o investimento inicial). 
6.4.2 Desvantagens 
 Intermitência energética (nem sempre o vento sopra em 
quantidades suficientes); 
 Emissão de ruidos (a emissão de ruídos nos aerogeradores é 
devida ao funcionamento mecânico e ao efeito aerodinâmico pode 
ocasionar poluição sonora); 
2rpiA 
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57 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
 Impacto visual (parques eólicos pode ocasionar grande 
modificação da paisagem, colocando em causa a estética de 
muitos edificios circundantes); 
 Aves e morcegos (podem colidir com as pás em instalações de 
difícil visualização, localizadas, sobretudo, em rotas de migração 
de pássaros); 
 Interferências eletromagnéticas (existe a possibilidade de 
interferências em radares e telecomunicações pela reflexão de 
radiações eletromagnéticas pelos aerogeradores. Para evitar esse 
problema, deve-se realizar um estudo mais detalhado quando da 
instalação de parques eólicos próximos a aeroportos e sistemas de 
retransmissão). 
6.5 Exercícios de consolidação do capítulo VI 
1. Faça uma discrição detalhada dos elementos que compõem um 
aerogerador? 
2. Vantagens e desvantagens de Bombas eólicas? 
3. Qual é a diferença entre aerogerador de eixo horizontal e vertical? 
4. Quais os tipos e as partes que constituem uma turbina (s) de 
vento? 
5. Qual é a quantidade teórica máxima de energia eólica que pode 
ser colhida pelo rotor e como é conhecido este limite? E em que 
este parâmetro acima descrito funciona? 
6. Como são classificados os aerogeradores e de que depedem a 
capacidade da sua instalação? 
7. Quais são as possíveis aplicações de um sistema eólico? 
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58 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
8. Calcule a densidade do ar e a potência(em condições normais de 
temperatura e pressão e com a área do rotor das turbinas 
circular), sabendo que: 
Raio (r) =4 m 
Altura (h) =4 m 
Largura (l) =4 m 
Temperatura (T) =40ºC e 80ºF 
Pressão atmosférica (P) =760 mm Hg 
Espaço (X) =40m 
t=0,33s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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59 | MANUAL DE ENERGIA NA AGRICULTURA 
 
CAPÍTULO VII: A BIOENERGIA 
 
7.1 Fundamentação 
Designada para a energia proveniente da biomassa (Vegetal e Dejectos 
orgânicos) . A Bioenergia vem sido usado por muitas culturas e 
doutrinas através da história humana, onde o termo possui definições 
muitas vezes complexas e extremamente abstractas; Por exemplo: 
 Energia espiritual (ligado a crenças religiosas bem como à 
consciência); 
 Energia vital (que diz respeito à vida); 
 Energia cósmica (relativo ao universo ou mundo); 
 Energia não imanente (que é inerente a um ser ou a um objecto 
do pensamento). 
Esta energia que quimicamente é armazenada