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COMO É GERADA A ENERGIA ELÉTRICA, FONTES DE ENERGIA E COMO USA-LA ADEQUADAMENTE

   

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10 MOTIVOS PARA USAR ENERGIA HIDRELÉTRICA

Representantes de mais de 170 países chegaram a um consenso na Conferência de Cúpula Mundial sobre Desenvolvimento Sustentável, em Joanesburgo (2002), e no 3o Fórum Mundial da Água, em Kyoto (2003): toda geração hidrelétrica é renovável e merecedora de apoio internacional. Leia, abaixo, as dez razões que os levaram a esta conclusão.

1. Hidroeletricidade é uma fonte renovável de energia.

A hidroeletricidade usa a energia da água corrente, sem reduzir sua quantidade, para produzir eletricidade. Portanto, todos os empreendimentos hidrelétricos, de pequeno ou grande porte, a fio d’água ou de armazenamento, enquadram-se no conceito de fonte de energia renovável.

2. A hidroeletricidade viabiliza a utilização de outras fontes renováveis.

As usinas hidrelétricas com reservatório de acumulação oferecem flexibilidade operacional incomparável, uma vez que podem responder imediatamente às flutuações da demanda de eletricidade. A flexibilidade e capacidade de armazenamento das usinas hidrelétricas as tornam o meio mais eficiente e econômico para dar suporte ao emprego de fontes intermitentes de energia renovável, como a energia solar ou a energia eólica.

3. A hidreletricidade promove a segurança energética e a estabilidade dos preços.

A água dos rios é um recurso doméstico e, ao contrário do combustível ou gás natural, não está sujeita a flutuações de mercado. Além disso, a hidroeletricidade é a única grande fonte renovável de eletricidade e sua relação custo-benefício, eficiência, flexibilidade e confiabilidade ajudam a otimizar o uso das usinas térmicas.

4. A hidreletricidade contribui para o armazenamento de água potável.

Os reservatórios das usinas hidrelétricas coletam a água da chuva, que pode então ser usada para consumo ou para irrigação. Ao armazenar água, eles protegem os aqüíferos contra o esgotamento e reduzem nossa vulnerabilidade a inundações e secas.

5. A hidroeletricidade aumenta a estabilidade e a confiabilidade do sistema elétrico.

A operação dos sistemas elétricos depende de fontes de geração rápidas e flexíveis para atender às demandas de pico, manter os níveis de tensão do sistema e restabelecer prontamente o fornecimento após um blecaute. A energia gerada por instalações hidrelétricas pode ser injetada no sistema elétrico mais rapidamente do que a de qualquer outra fonte energética. A capacidade das usinas hidrelétricas de irem do zero à produção máxima, de forma rápida e previsível, as tornam excepcionalmente adequadas para atender às alterações de consumo e fornecer serviços ancilares ao sistema elétrico que mantenham o equilíbrio entre a oferta e a demanda de eletricidade.

6. A hidroeletricidade ajuda a combater mudanças climáticas.

O ciclo de vida da hidroeletricidade produz quantidades muito pequenas de gases do efeito estufa (GHG – “greenhouse gases”). Ao emitir menos GHG que usinas movidas a gás, carvão ou petróleo, a hidroeletricidade pode ajudar a retardar o aquecimento global. Embora somente 33% do potencial hidrelétrico disponível tenha sido aproveitado, a hidroeletricidade atualmente evita a emissão de GHG correspondente à queima de 4,4 milhões de barris de petróleo diariamente, em âmbito mundial.

7. A hidroeletricidade melhora o ar que respiramos.

As usinas hidrelétricas não produzem poluentes do ar. Muito freqüentemente, elas substituem a geração a partir de combustíveis fosseis, reduzindo assim a chuva ácida e a fumaça. Além disso, os empreendimentos hidrelétricos não geram subprodutos tóxicos.

8. A hidreletricidade oferece contribuição significativa para o desenvolvimento.

As instalações hidrelétricas trazem eletricidade, estradas, indústria e comércio para as comunidades, desenvolvendo assim a economia, ampliando o acesso à saúde e à educação, melhorando a qualidade de vida. A hidreletricidade é uma tecnologia conhecida e comprovada há mais de um século. Seus impactos são bem compreendidos e administráveis, mediante medidas de mitigação e compensação de danos. Ela oferece um vasto potencial e está disponível onde o desenvolvimento é mais necessário.

9. Hidreletricidade significa energia limpa e barata para hoje e amanhã.

Com um tempo médio de vida de 50 a 100 anos, os empreendimentos hidrelétricos são investimentos de longo prazo que podem beneficiar diversas gerações. Eles podem ser facilmente atualizados para incorporar tecnologias mais recentes e têm custos muito baixos de operação e manutenção.

10. A hidreletricidade é um instrumento fundamental para o desenvolvimento sustentável.

Os empreendimentos hidrelétricos que são desenvolvidos e operados de forma economicamente viável, ambientalmente sensata e socialmente responsável, representam desenvolvimento sustentável em sua melhor concepção. Isto é, “desenvolvimento que atende hoje às necessidades das pessoas, sem comprometer a capacidade das futuras gerações de atender suas próprias necessidades” (Comissão Mundial de Meio Ambiente e Desenvolvimento, 1987).


História da Energia

 

Pode-se dizer que a mais primitiva das formas de energia é a humana, produzida pelos músculos dos nossos corpos a partir das calorias ingeridas na alimentação.

Com a descoberta do fogo, o homem passou a tirar proveito da energia térmica, melhorando seu modo de vida e conseguindo avanços técnicos como a fundição de metais, a preparação de cerâmicas e a criação de novos utensílios.

Muito tempo atrás, os navegadores que se aventuravam pelos mares fizeram uso da energia eólica, por meio das velas de suas embarcações, o que propiciou a descoberta de novas terras, como aconteceu com o Brasil. Também foram importantes nessa época os moinhos de vento e água.

Com o surgimento da máquina a vapor, na Revolução Industrial, a lenha e o carvão mineral passam a ser utilizados em grande escala como fontes de energia.

Após a Revolução Industrial, teve início a utilização massiva dos combustíveis fósseis, principalmente o petróleo, que são importante fonte de energia até hoje e também grandes poluidores do meio ambiente.

No século XIX, os cientistas começaram a tornar útil um novo tipo de energia: a energia elétrica, que veio para mudar definitivamente a vida das pessoas. E, em meados do século XX, foi descoberta a energia nuclear.

O homem busca e sempre buscou novas fontes de energia, fato que foi agravado quando se percebeu que as reservas de combustíveis fósseis são limitadas e que algumas das fontes de energia poluem seriamente nosso planeta.

Hoje, muita importância é dada à energia renovável, obtida de fontes naturais capazes de se regenerar e, portanto, inesgotáveis. Os tipos de energia renovável mais conhecidos são: biomassa, hidráulica, solar e eólica.

HISTÓRIA;
A primeira usina elétrica brasileira foi instalada em 1883, na cidade de Campos (RJ). Era uma usina termoelétrica. A primeira usina hidrelétrica brasileira foi construída pouco depois no município de Diamantina (MG), aproveitando as águas do Ribeirão do Inferno, afluente do rio Jequitinhonha.
Mas a primeira hidrelétrica do Brasil para serviços de utilidade pública foi a do rio Paraibúna, produzia energia para a cidade de Juiz de Fora (MG). Era muito difícil naquela época construir uma usina elétrica. O Brasil não tinha nenhuma fábrica de máquinas térmicas, nem possuía grandes reservas exploradoras de carvão ou petróleo, que são os combustíveis dessas máquinas. O panorama só começou a mudar realmente à partir da 1.a Guerra Mundial. Pois ficou muito difícil importar, e por isso, muitos bens passaram a ser feitos aqui. Isso fez com que numerosas indústrias viessem para o Brasil, principalmente para São Paulo, todas elas precisando consumir grandes quantidades de energia elétrica. O governo resolveu então dar incentivos para as empresas de energia elétrica que quisessem vir para o Brasil. A mais importante foi a band and Share, norte-americana que organiza dez empresas de energia elétrica, localizada em nove capitais brasileiras e na cidade de Pelotas (RS). Em 1930, o Brasil já possuía 891 usinas, sendo 541 hidrelétricas, 337 térmicas e 13 mistas. Com a 2.a Guerra Mundial voltou o problema de importação e de racionamento de carvão e petróleo. A essa altura a usina elétrica já era utilizada para outras finalidades, além da indústria da iluminação pública e doméstica.
Uma delas era o transporte elétrico no Brasil. Por isso, eles ficaram conhecidos com o nome de "bondes". Mas o crescimento da capacidade instalada continuava pequeno. Em 1940 tínhamos 1.243MW e , em 1945 havíamos aumentado para apenas 1.341MW. O governo decidiu intervir para aumentar a taxa de crescimento e disciplinar melhor a produção e distribuição de energia elétrica que até então estava nas mãos das empresas estrangeiras. Um dos primeiros passos foi a criação da Companhia Hidrelétrica de São Francisco (CHESF) que imediatamente começou a construir a usina de Paulo Afonso. Em 1952 foram organizadas as centrais de Minas Gerais (CEMIG) com cinco empresas regionais e suas subsidiárias. Em 1957, crio-se as centrais elétricas de Furnas, que comandou a construção das usinas de Porto Colômbia, Marimbondo, Estreito, Volta Grande e Água Vermelha. Em 1966, foram reunidas as centrais elétricas do Rio Pardo CHERP as usinas elétricas de Paranapanema (USEIPA) e as centrais elétricas de Urubupunbá (CELUSA), para formar as centrais elétricas de São Paulo (CESPE).
Já em 1954 o presidente Getúlio Vargas sentira necessidade de criar uma grande empresa estatal para planejar e coordenar a construção das usinas produtoras de energia e sistematizar sua distribuição.
No entanto sua idéia só vingou em 1963 no governo de Jânio Quadros. À partir daí, o panorama da energia elétrica brasileira mudou radicalmente. Enquanto entre 1940 1 1945 a capacidade instalada aumentara apenas 1,5%. Entre 1962 1976 ela triplicou passando de 5.729MW para 17.700MW. E de 1976 para 1985 esperava-se que novamente triplique. Para isso era necessário contar com a usina de Itaipú, a maior hidrelétrica do mundo com 14.000MW.
Paralelamente a esse aumento da capacidade instalada, a Eletrobrás estuda outras fontes de energia como a solara e a das marés, e formas de transportar grandes quantidades de energia a longas distâncias.
Quando os rios das regiões Sudeste, Sul e Nordeste estiverem totalmente aproveitados será possível transferir energia entre várias regiões por intermédio de um sistema elétrico integrado de âmbito nacional.

ENERGIA ELÉTRICA

1- Energia Elétrica
A energia elétrica é uma das formas de energia mais úteis para a humanidade. Ela é amplamente empregada em lares, fazendas e indústrias. No Brasil, no lar a eletricidade fornece luz e produz calor para o funcionamento de refrigeradores, rádios, televisores, aspiradores de pó, etc. Nas fazendas são usados em máquinas elétricas, bombeiam água, secam o feno, ordenham vacas. Os edifícios comerciais dependem de eletricidade para o funcionamento de elevadores, escadas rolantes.
A energia elétrica ajuda a mover praticamente todos os equipamentos das indústrias, como grandes tornos mecânicos e imensas fornalhas.
A eletricidade por si mesma não é uma fonte de energia. As centrais termoeléctricas queimam carvão ou outro combustível para produzir vapor. O vapor fornece a energia para acionar os geradores que produzem eletricidade. As centrais hidrelétricas utilizam a energia de queda de água.

2- Produção de Energia Elétrica
Quase toda a nossa energia elétrica é produzida por enormes geradores em centrais elétricas. Uma típica usina de eletricidade pode ter uma capacidade de mais de um milhão de quilowatts. Um gerador de mil quilowatts pode fornecer eletricidade suficiente para um milhão de lâmpadas de 100W em determinado momento.
A quantidade de energia que uma usina pode produzir é medida em quilowatts hora.

3- Turbina
Os geradores elétricos são acionados por turbinas. Na maioria os dois tipos principais de turbinas são à vapor e à água, algumas usinas usam turbinas a gás.
3.1 Turbinas a gás
As turbinas a gás podem ser postas em movimento mais fácil e rápido que as turbinas a vapor. Algumas usinas elétricas usam geradores com turbinas a gás a fim de fornecer uma potência elétrica extra quando o consumo cresce. Isso pose ocorrer em um dia nublado e escuro, quando as luzes adicionais são ligadas. As turbinas a gás não são usadas regularmente porque seu custo de operação é maior do que o das turbinas à vapor.
3.2 Turbinas a água.
As usinas mundiais com turbinas a água são denominadas usinas hidrelétricas. Construem-se uma barragem num determinado trecho do rio. Aí, as águas represadas caem do alto sobre grandes turbinas. As turbinas giram movidas pela força das águas, e esse movimento giratório é que é transformado em energia. O grande mérito dessas usinas é que elas usam um recurso energético gratuito, oferecido pela natureza, que é a água dos rios. Mas em compensação cada usina dessa custa muito dinheiro, devido a grandes obras de engenharia que precisam ser feitas. E, como em geral ficam distantes das cidades, onde há necessidade de muita energia para as indústrias e para iluminar ruas e casas, é preciso construir longas linhas de transmissão para transportar a energia gerada. Por isso, o Brasil tem de procurar também outras fontes de energia. Mesmo porque não é em qualquer lugar que existem rios com potencial hidrelétrico. As hidrelétricas produzem 92,4% da potência hidrelétrica no Brasil, para uma capacidade total instalada de mais 17.700MW.

3- Trânsmissão e Distribuição de Energia Elétrica
A geração de eletricidade é apenas uma parte do processo de fornecimento de energia elétrica. A eletricidade deve ser transmitida da usina de energia até a cidade ou área que vai ser consumida. Depois a eletricidade deve ser distribuída para as casas, fazendas, indústrias, e outros consumidores.

4- Outros Métodos
Os motores diesel são amplamente usados acionar geradores, geralmente em usinas de pequenas cidades. Os motores à gasolina podem ser usados para acionar pequenos geradores. As fábricas usam algumas vezes estas unidades geradoras, à fim de fornecerem eletricidade para equipamentos especiais como máquinas de solda. Os moinhos de vento são usados para acionar geradores que fornecem energia elétrica em pequenas quantidades.

 

Fontes de Energia

Energia Hidráulica - por causa da grande quantidade de rios existentes no Brasil, esta é a fonte de energia mais utilizada por aqui. Em uma usina hidrelétrica existem turbinas que, com a queda d'água, fazem funcionar um gerador, produzindo energia elétrica. Por mais que a implantação de uma usina provoque impactos ambientais na fase de construção da represa, esta é uma fonte considerada limpa.

Energia Fóssil - oriunda do acúmulo de materiais orgânicos no subsolo por milhões de anos. Considerada uma fonte poluidora, contribui com o aumento do efeito estufa e do aquecimento global, principalmente nos casos dos derivados de petróleo (diesel e gasolina) e do carvão mineral. O gás natural libera uma quantidade de poluentes bem menor.

Energia Solar - pouco explorada em função do custo elevado para ser obtida, é uma fonte limpa e não gera poluição nem impactos ambientais. A radiação solar é captada e transformada para gerar calor ou eletricidade.

Energia de Biomassa - gerada durante a transformação de produtos de origem animal e vegetal (decomposição em curto prazo) para a produção de energia térmica e elétrica.

Energia Eólica - é obtida a partir do vento. Grandes hélices são instaladas em áreas abertas e ao girarem produzem energia elétrica. É uma fonte limpa e inesgotável, contudo, ainda pouco utilizada.

Energia Geotérmica - nas camadas profundas da crosta terrestre existe um alto nível de calor, e algumas usinas podem utilizar este calor para acionar turbinas e gerar energia elétrica. Ainda é pouco utilizada.

Energia Gravitacional - é gerada aproveitando-se o movimento das águas oceânicas nas marés. Por ter um custo elevado, ainda é pouco utilizada. Mas alguns especialistas em energia afirmam que, no futuro, esta será uma das principais fontes de energia do planeta.

Energia Cinética - é a energia presente em um corpo em movimento. Por exemplo, um carro em alta velocidade possui uma grande quantidade de energia cinética. Quando ele bate em uma parede e desacelera, toda a energia cinética é utilizada para amassar o carro.

Energia Elétrica - gerada pela diferença de potencial elétrico entre dois pontos, a qual permite a formação de uma corrente elétrica entre ambos. Mediante uma transformação adequada, é possível que tal energia seja utilizada para vários usos, como luz, movimento ou calor. É uma das formas de energia que o homem mais utiliza atualmente, graças à sua facilidade de transporte e baixo índice de perda energética durante conversões. A energia elétrica é produzida principalmente em usinas hidrelétricas, termelétricas e eólicas.

Energia Térmica - Aquela que é desenvolvida através do calor. Uma panela de água no fogão vai produzir muito vapor de água que sai sob pressão. Veja uma panela de pressão. O vapor sai pela válvula com muita força.

Energia Nuclear (Atômica) - é produzida a partir da fissão ou fusão do núcleo do átomo, processo que libera uma quantidade muito grande de calor. A fissão nuclear do urânio é a principal aplicação civil da energia nuclear.

Energia Química - liberada a partir de uma reação química. Por exemplo, jogue uma colherinha de qualquer remédio efervescente em um copo com água. Em poucos segundos surgirão várias bolhas produzidas pela energia química que está sendo liberada.

Energia Humana - produzida pelos músculos do corpo humano. Quando uma pessoa transporta uma cadeira de um local para outro, ela está utilizando a energia humana.

Energia Animal - gerada pelos músculos do corpo dos animais. Por exemplo, um cavalo consome energia animal quando puxa uma carruagem ou um arado agrícola.

Geração

As Usinas Hidreletricas funcionam da seguinte forma:
Na Usina Hidrelétrica, a energia potencial da água armazenada em uma represa se transforma em energia cinética durante sua queda pela tubulação. Essa energia é usada para fazer girar uma turbina e seu movimento de rotação é transmitido ao gerador, produzindo corrente elétrica.
A Usina Hidrelétrica têm os seguintes componentes:
A barragem - tem por função barrar a água de um rio, represando-a;
As turbinas - são basicamente um eixo em torno do qual é montado um círculo de pás. O impacto da água nas pás faz o eixo girar e o movimento aciona a máquina ;
Vertedouro - controla o nível de água da represa, evitando transbordamentos;
Casa de Máquinas - onde estão instalados os geradores acoplados às turbinas ;
Tomada de Água - conduz a água do reservatório até a turbina;
Reservatório ou Lago - surge a partir do fechamento da barragem;
Gerador - surge a partir da energia mecânica, produz energia elétrica;
Casa de Comando - local de onde se opera a usina ;
Saída de Água - local por onde sai a água após passar pelas turbinas;
Subestação Elevadora - local onde se transforma a energia elétrica em alta tensão para ser transportada .
Então a energia produzida e enviada para transformadores ainda na Usina,depois vai sendo enviada para uma sucessão de transformadores até chegar em nossas casas coma voltagem compreendida entre 110 - 220 V.
Então as usinas hidrelétricas produzem energia a partir da força das águas de um rio represado.
O funcionamento das centrais termoelétricas é semelhante, independentemente do combustível utilizado. O combustível é armazenado em parques ou depósitos adjacentes, de onde é enviado para a usina, onde será queimado na caldeira. Esta gera vapor a partir da água que circula por uma extensa rede de tubos que revestem suas paredes. A função do vapor é movimentar as pás de uma turbina, cujo rotor gira juntamente com o eixo de um gerador que produz a energia elétrica.
Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de consumo. O vapor é resfriado em um condensador e convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo.
A água em circulação que esfria o condensador expulsa o calor extraído da atmosfera pelas torres de refrigeração, grandes estruturas que identificam essas centrais. Parte do calor extraído passa para um rio próximo ou para o mar.
Para minimizar os efeitos contaminantes da combustão sobre as redondezas, a central dispõe de uma chaminé de grande altura (algumas chegam a 300 m) e de alguns precipitadores que retêm as cinzas e outros resíduos voláteis da combustão. As cinzas são recuperadas para aproveitamento em processos de metalurgia e no campo da construção, onde são misturadas com o cimento.
Como o calor produzido é intenso, devido as altas correntes geradas, é importante o resfriamento dos geradores. O hidrogênio é melhor veículo de resfriamento que o ar; como tem apenas um quatorze avos da densidade deste, requer menos energia para circular. Recentemente, foi adotado o método de resfriamento líquido, por meio de óleo ou água. Os líquidos nesse processamento são muito superiores aos gases, e a água é 50 vezes melhor que o ar.
A potência mecânica obtida pela passagem do vapor através da turbina - fazendo com que esta gire - e no gerador - que também gira acoplado mecanicamente à turbina - é que transforma a potência mecânica em potência elétrica.
A energia assim gerada é levada através de cabos ou barras condutoras, dos terminais do gerador até o transformador elevador, onde tem sua tensão elevada para adequada condução, através de linhas de transmissão, até os centros de consumo.
Daí, através de transformadores abaixadores, a energia tem sua tensão levada a níveis adequados para utilização pelos consumidores.
A descrição anterior refere-se às centrais clássicas, uma vez que existe, ainda que em fase de pesquisa, outra geração de termelétricas que melhorem o rendimento na combustão do carvão e diminuam o impacto sobre o meio ambiente: são as centrais de combustão de leito fluidificado. Nessas centrais, queima-se carvão sobre um leito de partículas inertes (por exemplo, de pedra calcária), através do qual se faz circular uma corrente de ar que melhora a combustão.
No caso de Usinas termoelétricas podemos usar também:
Turbina a Gás e turbinas a Vapor.

Funcionamento das usinas nucleares
O urânio usado em usinas nucleares não é o natural, sendo obtido a partir dele pelo processo de enriquecimento. Na natureza existem vários "tipos" de urânio, chamados isótopos, que diferem apenas pelo número de nêutrons existentes no núcleo. Os vários isótopos usualmente são identificados pela soma do número de prótons e de nêutrons existentes em seu núcleo. Assim, o urânio mais comum na Natureza é o urânio-238. O processo de enriquecimento consiste em adicionar urânio-235, obtendo-se uma mistura dos dois isótopos, cuja proporção depende da aplicação.
Isto é feito porque o urânio-235 (U-235) é altamente fissionável, enquanto o urânio-238 (U-238) é bem mais estável, o que permite controlar a energia produzida na reação em cadeia através da proporção entre eles. Usinas nucleares usam uma proporção de 3% de U-235 e 97% de U-238. Reatores nucleares para pesquisa, como os do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), usam cerca de 20% de U-235. Já as bombas atômicas usam 90% de U-235. O urânio natural possui somente 0,7% de U-235.
O núcleo de um reator consiste de um conjunto de vários tubos longos com pastilhas de dióxido de urânio, substância que contém átomos de urânio. No urânio ocorre uma reação em cadeia causada pelas fissões do urânio-235, e a energia liberada é absorvida pelo material do reator na forma de calor - a energia nuclear contida nos núcleos atômicos é transformada em energia térmica. A temperatura da água usada para refrigerar o reator nuclear de Angra chega a
320 ºC.
Como em qualquer usina termoelétrica (no caso, termonuclear), o calor é usado para vaporizar água. O vapor é forçado a passar pelas pás de uma turbina e a girá-la - a energia térmica é transformada em energia mecânica de rotação. O eixo da turbina comunica-se com um gerador, que transforma a energia mecânica em energia elétrica. A energia elétrica é então conduzida, através de fios e torres de transmissão, até as casas, indústrias, etc.
O processo de geração de energia elétrica a partir da energia nuclear, então, pode ser esquematizado em três passos:
1 - No reator: transformação da energia nuclear em energia térmica, através da reação nuclear em cadeia
2 - Na turbina: transformação da energia térmica em energia mecânica, através da ação do vapor d'água aquecido
3 - No gerador: transformação da energia mecânica em energia elétrica
À medida que o tempo passa, o urânio do reator vai sendo "gasto". Após 3 anos, cerca de 75% do urânio-235 desaparece, sendo substituído pelos produtos de fissão (como o estrôncio-90 e o famoso césio-137) e por outros elementos químicos (como o plutônio, o netúnio e outros isótopos do urânio), originados quando o urânio emite radioatividade ao invés de sofrer fissão. Essas substâncias são conhecidas como "rejeitos radioativos" ou "lixo atômico", e algumas são extremamente radioativas.

 

A Energia Elétrica

 

A energia elétrica é a capacidade de trabalho de uma corrente elétrica, baseada na diferença de potencial elétrico entre dois pontos.

Os modos de geração de energia elétrica podem ser divididos em dois grupos: as fontes renováveis (água, sol, vento, etc.) e não renováveis (os combustíveis fósseis).

No Brasil, as condições naturais favoreceram a opção pelo modelo hidrelétrico, dadas as proporções continentais e o grande número de rios caudalosos, capazes de gerar energia em grande escala. Nesse caso, as barragens represam a água, que gira as turbinas ligadas a um eixo gerador.

Outra maneira de se produzir energia elétrica, muito comum em vários países do mundo, é por meio das usinas termelétricas, que queimam o combustível, produzem o vapor e, a partir da conexão deste com um gerador, produz a eletricidade.

A energia produzida tanto pelas hidrelétricas como pelas termelétricas chega às subestações por meio dos transformadores, que elevam o nível de tensão (a chamada voltagem). A partir daí, a eletricidade percorre as linhas de distribuição (aéreas ou subterrâneas) até a região onde será consumida pela população. Mas, antes de chegar às residências, a energia elétrica é transformada novamente e adequada aos padrões de consumo local.

Um dos grandes fatores que propiciaram os avanços do homem no mundo moderno, a energia elétrica está tão presente na vida das pessoas que, hoje, é difícil pensar em algum trabalho ou lazer sem esse tipo de energia.

O Setor Elétrico Brasileiro

Durante os anos de 2003 e 2004 o Governo Federal lançou as bases de um novo modelo para o Setor Elétrico Brasileiro, sustentado pelas Leis nº 10.847 e 10.848, de 15 de março de 2004; e pelo Decreto nº 5.163, de 30 de julho de 2004.

Em termos institucionais, o novo modelo definiu a criação de uma entidade responsável pelo planejamento do setor elétrico a longo prazo (a Empresa de Pesquisa Energética - EPE), uma instituição com a função de avaliar permanentemente a segurança do suprimento de energia elétrica (o Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico - CMSE) e uma instituição para dar continuidade às atividades do MAE (Mercado Atacadista de Energia), relativas à comercialização de energia elétrica no Sistema Interligado (a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica - CCEE).

Outras alterações importantes incluem a definição do exercício do Poder Concedente ao Ministério de Minas e Energia (MME) e a ampliação da autonomia do ONS. Em relação à comercialização de energia, foram instituídos dois ambientes para celebração de contratos de compra e venda de energia: o Ambiente de Contratação Regulada (ACR), do qual participam Agentes de Geração e de Distribuição de energia; e o Ambiente de Contratação Livre (ACL), do qual participam Agentes de Geração, Comercializadores, Importadores e Exportadores de energia e Consumidores Livres.

O novo modelo do setor elétrico visa atingir três objetivos principais:

- Garantir a segurança do suprimento de energia elétrica;
- Promover a modicidade tarifária;
- Promover a inserção social no Setor Elétrico Brasileiro, em particular pelos programas de universalização de atendimento.

O modelo prevê um conjunto de medidas a serem observadas pelos Agentes, como a exigência de contratação de totalidade da demanda por parte das distribuidoras e dos consumidores livres, nova metodologia de cálculo do lastro para venda de geração, contratação de usinas hidrelétricas e termelétricas em proporções que assegurem melhor equilíbrio entre garantia e custo de suprimento, bem como o monitoramento permanente da continuidade e da segurança de suprimento, visando detectar desequilíbrios conjunturais entre oferta e demanda.

Em termos de modicidade tarifária, o modelo prevê a compra de energia elétrica pelas distribuidoras no ambiente regulado por meio de leilões - observado o critério de menor tarifa, objetivando a redução do custo de aquisição da energia elétrica a ser repassada para a tarifa dos consumidores cativos.

A inserção social busca promover a universalização do acesso e do uso do serviço de energia elétrica, criando condições para que os benefícios da eletricidade sejam disponibilizados aos cidadãos que ainda não contam com esse serviço, e garantir subsídio para os consumidores de baixa renda, de tal forma que estes possam arcar com os custos de seu consumo de energia elétrica.

Fonte: Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE)

 


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A IMPORTÂNCIA DAS USINAS HIDRELÉTRICAS PARA O BRASIL

COMO FUNCIONA A USINA DE ITAIPU

 


 

CONSERVAÇÃO DE ENERGIA (NEPETNúcleo de Estudos e Pesquisas em Educação Tecnológica

Centro Tecnológico - Universidade Federal de Santa Catarina)

 

1.             INTRODUÇÃO

A partir das crises do petróleo (1973 e 1979), o governo brasileiro tem se preocupado com a situação energética do país e a sua dependência em relação às importações. Desde então se presenciaram ações cíclicas do governo visando a racionalização do uso da energia, inicialmente através da participação do Ministério das Minas e Energia (MME), da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) – São Paulo e empresas públicas, sendo num primeiro instante totalmente direcionado para as indústrias e transportes, durante toda a década de 1970 até a segunda metade da década de 1980. Nessa fase as atenções estavam voltadas para a redução de desperdícios e a substituição do petróleo pela energia elétrica nas indústrias e emprego do álcool combustível no lugar da gasolina, sendo estes últimos com preços subsidiados pelo governo como forma de incentivo ao seu uso.

Em 1989, o mundo vivenciou a redução do preço do barril de petróleo, e no Brasil houve uma estagnação dos investimentos na área da Conservação de Energia e nas pesquisas de novas fontes de energia (La Rovere, 1994), juntamente com as adequações das políticas de preços da eletricidade e do álcool. Como conseqüência as indústrias retornaram ao uso do petróleo e seus derivados, o mesmo ocorrendo com a frota nacional de veículos automotores.

A Guerra do Golfo (1991), que trouxe à tona novamente a questão da dependência do petróleo, e no plano nacional as dificuldades presentes nas empresas de energia, principalmente as de eletricidade (estatais endividadas e sem capital para investimentos), levaram o país mais uma vez a rever a sua condição estratégica perante a energia, visando-se um desenvolvimento sustentável, dando-se início a um novo ciclo de programas de Conservação de Energia.

Apesar dos programas de conscientização até então realizados, ainda percebe-se a necessidade de uma maior sensibilização dos grupos envolvidos quanto à questão energética, pois ao mencionar-se os termos “Conservação de Energia” ou “Uso Racional da Energia”, a população brasileira, ao menos a que possui acesso aos meios de comunicação e que prestou alguma atenção, vai lembrar-se do PROCEL (Programa de Combate ao Desperdício de Energia Elétrica), o que é muito pouco, pois esta continua à margem dos conceitos básicos da energia, e o que é pior, parte da população acredita que se colocando garrafas com água sobre os medidores de energia elétrica estaria economizando-a.

Este é o momento de reverem-se todos os programas, analisá-los criticamente em seus aspectos positivos e negativos, e estabelecerem-se os mecanismos de comunicação mais eficientes de forma a incorporar culturalmente a questão energética e suas conseqüências sociais e ambientais, refletindo-se então na economia de capital, não apenas pelo necessário amadurecimento que tais iniciativas possam ter alcançado, mas também e especialmente por notar-se que a questão energética mundial foi e continuará sendo o foco das tensões geopolíticas, bem como um dos fatores decisivos para o desenvolvimento da Humanidade.

2.             PROGRAMAS DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

A referência cronológica do uso racional da energia no Brasil dá-se em meados de 1975, quando o Grupo de Estudos sobre Fontes Alternativas de energia (GEFAE) organizou, em colaboração com o MME, um Seminário sobre Conservação de Energia, tratando-se, portanto de uma iniciativa pioneira no país. A seguir, ainda em 1975, a FINEP obteve autorização da Presidência da República para alocar recursos financeiros à realização do Programa de Estudos da Conservação de Energia, passando a desenvolver e apoiar estudos visando a busca de maior eficiência na cadeia de captação, transformação e consumo de energia (La Rovere, 1994).

Dentre os programas de uso racional de energia merece destaque o Programa de Combate ao Desperdício de Energia Elétrica (PROCEL) da Eletrobrás, instituído em 1985. A abrangência desse programa foi facilitada em parte pela participação das concessionárias de energia elétrica, como por exemplo, no Estado de São Paulo a Companhia Energética de São Paulo (CESP), Eletricidade de São Paulo (ELETROPAULO) e a Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), sendo todas estatais na ocasião, caracterizando-se principalmente pela publicação e distribuição através das mesmas de manuais destinados à conservação de energia elétrica nos vários setores da sociedade. É também de autoria do PROCEL um programa destinado às escolas de ensino fundamental e médio, envolvendo o uso de material didático (PROCEL NA ESCOLA) e treinamento de professores, visando-se a disseminação, de forma multidisciplinar, dos conceitos ligados à energia e seu uso.

As três concessionárias acima mencionadas, conjuntamente com a Companhia de Gás de São Paulo (COMGÁS), formaram a Agência para Aplicação de Energia que, a exemplo do PROCEL, elaborou uma série de publicações focando o uso energético de forma mais ampla.

Em junho de 1991 foi criado por decreto presidencial o Programa Nacional da Racionalização do Uso dos Derivados do Petróleo e do Gás Natural (CONPET), sendo coordenado por um grupo composto por representantes de órgãos do governo federal e da iniciativa privada, tendo o apoio técnico e administrativo da Petrobrás, a qual engloba o programa em sua estrutura organizacional.

O consumo de petróleo e seus derivados incide principalmente no setor de transportes de cargas e passageiros, representando aproximadamente 50% do consumo nacional, no qual existe um potencial de economia de 30%. O CONPET tem como objetivo um ganho de eficiência energética de 25% (Petrobrás, 2000) e para tanto dispõe de manuais e vídeo, fornece informações referentes ao bom uso do petróleo e seus derivados, mas não possui forte apelo nos meios de comunicação, como acontece com o PROCEL. A área de atuação do CONPET abrange as atividades institucionais (O CONPET NA ESCOLA), de transportes (Projeto Economizar), industriais (melhorias ambientais e aumento de competitividade na produção), residenciais e comerciais (uso de etiquetas que indicam a eficiência de equipamentos), agropecuário (uso do óleo diesel) e geração de energia (termelétricas).

3.             O uso RACIONAL da energia e a comunidade

Preservando-se o conforto, a qualidade de vida e as necessidades dos meios de produção, a Conservação de Energia passa por seis níveis de intervenção (La Rovere, 1985 e Dias,1999):

- eliminação de desperdícios;

- aumento da eficiência das unidades consumidoras;

- aumento da eficiência das unidades geradoras;

- reaproveitamento dos recursos naturais, pela reciclagem e redução do conteúdo energéticos dos produtos e serviços;

- rediscussão das relações centro/periferia, no que tange ao transporte e à localização de empresas produtoras e comerciais;

- mudança dos padrões éticos e estéticos, a partir dos quais a sociedade poderia penalizar os produtos e serviços mais energointensivos em favor de sua cidadania.

Mas para contar com uma atuação mais efetiva da sociedade, relativamente aos aspectos energéticos nos níveis de intervenção, é preciso primeiramente que a mesma tenha o mínimo de conhecimento acerca do modo como os sistemas energéticos participam no seu dia a dia, quais são suas implicações no meio ambiente e de que forma isso resulta em economia de capital e de reservas.

As formas de ação dos consumidores quanto à conservação de energia enquadram-se nas mais elementares, como desligar as lâmpadas e televisores quando não utilizados. Mas os mesmos não identificam o potencial de economia na aquisição de equipamentos com tecnologias mais eficientes. As principais características que os consumidores procuram nos equipamentos eletrodomésticos são qualidade, marca e preço, não sendo o consumo uma de suas preocupações, principalmente no segmento social de maior poder aquisitivo. Os consumidores, de modo geral, queixam-se da falta de iniciativas de natureza educacional (Pimentel et al., 1999).

O processo de assimilação dos conceitos referentes à energia e seu uso vai além de programas de conscientização, pois este está também relacionado com a faixa etária, sexo e diferenças sociais, culturais e regionais.

4.             REFORMULAÇÃO DAS ABORDAGENS

Apesar da presença dos programas de Conservação de Energia ao longo dos últimos anos, a população brasileira na sua maioria ainda não compreende os conceitos relacionados à energia e ao seu melhor uso, diferentemente do setor industrial, que recebeu intenso suporte e pressão do governo e de outras instituições para a adequação do uso da energia, estando portanto numa melhor condição dentro do cenário nacional.

No caso da energia elétrica as pessoas geralmente a consideram com respeito, admiração, afeto e reconhecimento. Ainda assim, a população carece de conhecimento sobre o atual estado dos recursos e da produção energética, sobre o modo pelo qual a eletricidade é gerada, transmitida e distribuída, e sobre os problemas causados pelo mau uso da eletricidade associado ao brusco crescimento do consumo desta, assim como do reflexo direto sobre o meio ambiente, através de novas áreas inundadas, emissão de poluentes e resíduos gerados (Pimentel et al., 1999).

Quanto ao petróleo, há discordâncias no que diz respeito ao tempo disponível de uso das reservas mundiais, mas especialistas prevêem, ainda com incerteza, uma rápida diminuição deste período mesmo considerando-se os prazos mais otimistas. O fato é um só, trata-se de uma fonte não-renovável de energia para a qual a sociedade brasileira possui considerável dependência no sistema de transporte rodoviário e sobre o automóvel individual, dado que as ações concretas encorajando o uso de outros modos de transporte mais eficientes foram praticamente inexistentes e, além disso, se incitou o uso de veículos particulares através do combustível de substituição (álcool), outorgado a preços subsidiados (Tolmasquim, 1991).

Os programas de Conservação de Energia até então expostos foram realizados por equipes de profissionais da área de Ciências Exatas, principalmente engenheiros, que normalmente possuem pouco treino para lidar com processos educacionais, não contemplando aspectos que permitissem comunicar de maneira didática os graves problemas energéticos enfrentados pelo Brasil. Esta inabilidade é grave principalmente se considerarmos as pessoas com menor acesso à cultura e informações, as quais compõem a maioria da população brasileira. Esse problema de relacionamento dos profissionais da área técnica com o grande parte da sociedade se deve em parte à sua mínima ou quase nenhuma formação humanística. O resultado acumulado deste processo de deficiência na comunicação compromete gravemente os objetivos pedagógicos: passar para a sociedade o conhecimento tecnológico de forma simples e abrangente, assim como explicitar de maneira clara e séria os graves problemas que devem ser enfrentados (Llagostera, 1999).

É fundamental estar atento à adequação de linguagem quando se pretende comunicar para educar, principalmente quando o tema tem um caráter multidisciplinar, como é o caso da Conservação de Energia. Desse ponto de vista é que ressaltamos a seriedade do problema, tanto pelo caráter estratégico ao desenvolvimento do país, como pela inocuidade com que os programas educacionais tem afetado a sociedade.

Para reverter um quadro de desinformação como o que se vive é necessário se indignar com a deseducação promovida de maneira quase sistemática quando se observa  a displicência com que os meios de comunicação tratam da questão energética nacional. É comum verificar em noticiários televisivos, revistas e jornais o uso incorreto das grandezas físicas ou a divulgação de conceitos muito específicos que acabam por confundir  as pessoas.

Caso se pretenda uma reeducação da população em geral, frente a este quadro, deve-se considerar as escolas de ensino fundamental e médio como fortes aliadas para a divulgação da questão do uso racional da energia. O estreitamento entre professores e profissionais da área técnica poderá ser o elo que permita que o espaço escolar se torne um local de reflexão, adequação da informação tecnológica ao público leigo e principalmente de elaboração de abordagens interdisciplinares consoante com a realidade vivida pelos alunos (PCNEM, 1998).

Os conceitos técnicos necessários para o desenvolvimento de um programa de uso sustentável de energia já estão bem desenvolvidos, cabendo agora aplicar uma abordagem pedagógica de tal forma que haja a assimilação cultural por parte da sociedade. A proposta da pesquisa que ora se desenvolve está baseada na percepção dessa necessidade, e se pretende estar alicerçada pelas experiências advindas das iniciativas anteriores.

5.             COMENTÁRIOS

Dentro do cenário energético mundial, existe o conflito entre duas realidades: de um lado tem-se observado uma relação direta entre o desenvolvimento humano e o consumo de energia, e levando-se em conta que 75% da população mundial vive em países em desenvolvimento, existe um significativo potencial de aumento no consumo energético, beneficiando assim as populações; por outro lado, o aumento do consumo de energia implicaria numa série de investimentos, que contribuiriam para a degradação do meio ambiente, se considerarmos as formas atuais de geração de energia. Em conformidade com Goldemberg (1998), neste ponto deve-se procurar o equilíbrio, na delicada situação em que envolve o uso global da energia, pois ter-se-ão de ser encontradas formas para promover o desenvolvimento, embora minimizando mas não evitando completamente os problemas ambientais.

Numa análise preliminar da questão, o que se percebe é uma carência de informações adequadas para o consumidor em relação ao setor energético brasileiro. Apesar da existência de alguns programas voltados para a Conservação de Energia, a população, na sua maioria, não está consciente sobre a importância estratégica que isso representa para o desenvolvimento nacional. O caminho a ser percorrido deve passar por tudo que já foi feito sobre o uso racional da energia, e estabelecer uma metodologia com bases que respeitem a relação ensino-aprendizagem, que é de domínio da área de Ciências Humanas.

Uma vez desenvolvido esse modelo, as instituições de ensino (em todos os níveis) surgem como agentes multiplicadores em potencial, através dos professores e alunos. A proposta final é chegar até a população por meio de um processo educacional, no qual o conhecimento aprendido na escola permita aos alunos levar para os seus familiares os conceitos e as questões que envolvem a Conservação da Energia de uma forma aplicada e cotidiana. Espera-se que através de uma exposição didática aos conteúdos relativos as questões energéticas, os alunos tenham uma visão mais completa e crítica do problema e num futuro próximo sejam os elementos catalizadores para uma maior conscientização e participação da sociedade no que se relaciona com o uso racional da energia.

Em suma, como em todo processo educacional, espera-se que aqueles que já tiveram alguma orientação quanto ao uso sustentável de energia, contribuam para quebrar paradigmas alienadores, tornando informações em conhecimento prático para uma efetiva mudança da prática social.

   


Conservação de Energia

      Na acepção científica, o termo conservação de energia refere-se ao Princípio da Física que estabelece que a energia total do universo é constante, para qualquer sistema fechado. Dessa forma, a energia pode somente mudar de forma: energia cinética  transforma-se em energia potencial, energia potencial  transforma-se em energia cinética, energia interna  transforma-se em calor ou trabalho. Assim, a energia não pode ser criada ou destruída, somente transformada.

     Na terminologia técnica da área de Engenharia, o termo conservação de energia refere-se a técnicas e  procedimentos que visam reduzir o desperdício e o uso ineficiente da energia, principalmente elétrica, sem comprometer o conforto e/ou a produção. Em geral, o termo conservação está ligado ao uso racional da energia. Essa área tecnológica tornou-se emergente, principalmente, depois da crise do petróleo na década de 1970, quando a elevação dos preços desse insumo alterou substancialmente a estabilidade das estratégias de obtenção dos recursos necessários para garantir a sustentabilidade do processo de desenvolvimento.

     De maneira genérica, a conservação de energia pode ser aplicada em diversos níveis:

1.     Eliminação dos desperdícios;

2.     Aumento da eficiência das unidades consumidoras de energia;

3.     Aumento da eficiência das unidades geradoras de energia;

4.     Reaproveitamento dos recursos naturais pela reciclagem e redução do conteúdo energético dos produtos e serviços;

5.     Rediscussão das relações centro-periferia em setores como transporte e indústria;

6.        Mudança dos padrões de consumo em favor de produtos e serviços que requerem menor uso de energia.

      No Brasil, as primeiras iniciativas para desenvolver tecnologias de conservação começaram em 1975, com a organização de um seminário sobre o assunto pelo Grupo de Estudos sobre Fontes Alternativas de Energia (GEFAE) que resultou na implantação de um programa de financiamento, pela Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), de pesquisas sobre eficiência na cadeia de captação, transformação e consumo de energia.

     No entanto, somente dez anos mais tarde, seria criado o Programa de Combate ao Desperdício de Energia Elétrica (Procel) pela Eletrobrás. Sua atuação inicialmente caracterizou-se pela publicação e distribuição de manuais destinados à conservação de energia elétrica entre vários setores sociais. A seguir, foi implementado um programa pedagógico junto às escolas de ensino fundamental, envolvendo uso de material didático e treinamento de professores. A partir de 1990, o Procel iniciou projetos e cursos técnicos para formar profissionais com competência específica na área.


     Em 1991, foi instituído, por decreto presidencial, o Programa Nacional da Racionalização do Uso de Derivados do Petróleo e Gás Natural (Conpet), para trabalhar sob a coordenação de um grupo composto por representantes de órgãos estatais e privados. Embora, atualmente, o consumo de petróleo e derivadas tenha um potencial de conservação em torno de 30%, o Conpet trabalha com o objetivo de um ganho de eficiência em torno de 25%. A área de atuação do Conpet abrange as instituições de ensino e os setores de transportes, industrial (melhoria ambiental e competitividade produtiva), residencial e comercial (uso de selos de eficiência para produtos), agropecuário (uso de óleo diesel) e geração de energia (termoelétricas).


    Apesar da existência desses programas, boa parte da população brasileira, incluindo o setor comercial, ainda desconhece os conceitos relacionados à energia e os benefícios resultantes de práticas racionais no uso da energia. 


   A importância do assunto emerge da análise do cenário energético mundial, onde observa-se que, como insumo fundamental, há uma relação direta entre desenvolvimento humano e consumo de energia (75% da população mundial vive em países em desenvolvimento com uma significativa demanda reprimida) e que o aumento do consumo de energia, com base nos modelos atuais, implica uma série de investimentos que podem resultar em degradação ambiental (poluição, chuva ácida, destruição da camada de ozônio). Dessa forma, desenvolver formas de garantir a energia necessária para as necessidades básicas bem como para propiciar melhorias do padrão de vida, segundo critérios racionais e adequados, é parte fundamental do processo de desenvolvimento sustentável.

 


 

Fontes de Energia: 

Ministério da Ciência e Tecnologia

Conservação de energia: conceitos e sociedade.
Rubens Alves Dias & Cristiano Rodrigues de Mattos & José Antônio Perrella Balestieri.

 

       

FONTES DE ENERGIA

Fontes de energia

As fontes energéticas podem ser classificadas em primárias e em secundárias.

As fontes primárias de energias são aquelas que ocorrem na natureza, e que nessa forma são utilizadas pelo homem.
Ex: Sol; água (no mar e nos rios); vento; petróleo; gás natural; urânio; etc.

As fontes secundárias são obtidas a partir de outras, após transformação.
Ex: electricidade; gasolina; gasóleo; etc.

Energias renováveis

As energias renováveis são aquelas que estão em constante renovação, não se esgotando, e que podem ser continuamente utilizadas.

São exemplos de energias renováveis:

·  Energia solar;

·  Energia das marés;

·  Energias das ondas;

·  Energia hídrica;

·  Energia eólica;

·  Biomassa;

·  Energia geotérmica;

·  Biogás.

 Energia solar

A energia libertada pelo Sol pode ser captada de diversas maneiras, desde o aquecimento directo nos colectores solares (a água é aquecida pelo Sol, aos fornos solares, até à energia eléctrica produzida em painéis fotovoltaicos.

Não provoca poluição ambiental.

Sociedade Portuguesa de Energia Solar

Energia das marés

A diferença de altura do nível das águas já foi utilizada, por exemplo, para produzir movimento, como no caso dos moinhos de marés.

Apenas pode ser usada num reduzido número de locais.

Energia das ondas

É possível aproveitar a ondulação dos oceanos/mares para a produção de electricidade. Existem poucos locais onde é possível aplicar tecnologia capaz de rentabilizar este tipo de energia, podendo ser mais ou menos perto da costa, dependendo da tecnologia usada.

É uma fonte de energia não poluente.

 Energia hídrica

As centrais hidroeléctricas são a aplicação mais usada na transformação da energia contida na água aprisionada numa albufeira, em energia eléctrica. A passagem da água de um local a uma determinada altura para um outro a uma altura inferior provoca a movimentação das pás dos geradores que transformam esse movimentos em energia eléctrica.

Não provoca poluição, mas existem os problemas de construção que poderão implicar mudanças de paisagem e a nível de faunas.

Energia eólica

O vento desde há muito tempo que é utilizado em proveito do homem, quer no uso em moinhos de vento (aproveitamento para criação de movimento aproveitado para um determinado tipo de trabalho) quer na navegação de barcos. Actualmente, o vento é transformado em energia eléctrica, em aerogeradores.

Não provoca poluição ambiental, mas provoca poluição sonora e causa grandes mudanças nas paisagens.

 Biomassa

A biomassa (madeira e restos orgânicos) pode ser utilizada directamente por queima (a lenha serve para aquecimento), ou na sua transformação em combustível, por fermentação (por exemplo o girassol pode ser transformado e posteriormente usado como combustível líquido).

É uma fonte de energia inesgotável mas poluente.

Energia geotérmica

O interior da Terra é muito mais quente que a superfície. Esta diferença de temperaturas pode ser aproveitada para a transformação em outros tipos de energia.

Apesar de inesgotável, existem poucos locais onde esta fonte de energia pode ser usada.

Biogás

O biogás é o resultado da decomposição de material orgânico (animal e vegetal). Da decomposição libertam-se gases que podem ser queimados.

É inesgotável mas poluente.

 

 

Efeitos da corrente eléctrica

A corrente eléctrica, ao percorrer um determinado condutor, pode produzir os seguintes efeitos:

Efeito luminoso
Este efeito verifica-se, por exemplo, quando uma lâmpada acende. Há a transformação de energia eléctrica em energia luminosa (luz visível).

Efeito térmico
A passagem de corrente eléctrica em determinados condutores provoca um aquecimento destes, originando a libertação de calor: o efeito térmico.

Efeito magnético
Quando ocorre a passagem de corrente eléctrica num condutor é criado um campo magnético na zona envolvente.

Efeito químico
A corrente eléctrica pode provocar uma reacção química.

Efeito fisiológico
Este é o efeito verificado quando a corrente eléctrica percorre o corpo de um animal (contracção dos músculos e queima dos tecidos vivos).
As correntes com intensidade superior a 100 mA podem provocar danos irreparáveis no corpo humano.

 

FONTES ALTERNATIVAS


 No Brasil a maior quantidade de energia elétrica produzida provém de usinas hidrelétricas (cerca de 95%). Em regiões rurais e mais distantes das hidrelétricas centrais, têm-se utilizado energia produzida em usinas termoelétricas e em pequena escala, a energia elétrica gerada da energia eólica.

Neste artigo vamos dar uma visão geral das fontes alternativas de energia elétrica: hídrica, térmica, nuclear, geotérmica, eólica, marés e fotovoltaica.

Energia hídrica

Nas usinas hidrelétricas, a energia elétrica tem como fonte principal a energia proveniente da queda de água represada a uma certa altura. A energia potencial que a água tem na parte alta da represa é transformada em energia cinética, que faz com que as pás da turbina girem, acionando o eixo do gerador, produzindo energia elétrica.

Utiliza-se a energia hídrica no Brasil em grande escala, devido aos grandes mananciais de água existentes.

Atualmente estão sendo discutidas fontes alternativas para a produção de energia elétrica, pois a falta de chuvas está causando um grande déficit na oferta de energia elétrica.
A maior usina hidrelétrica do Brasil é a de Itaipu (Foz de Iguaçu) que tem capacidade de 12600 MW  (fig.1).
 


Figura 1 - Usina hidrelétrica de Itaipu, na fronteira do Brasil com o Paraguai


Energia térmica

Nas usinas termoelétricas a energia elétrica é obtida pela queima de combustíveis, como carvão, óleo, derivados do petróleo e, atualmente, também a cana de açúcar (biomassa).

A produção de energia elétrica é realizada através da queima do combustível que aquece a água, transformando-a em vapor. Este vapor é conduzido a alta pressão por uma tubulação e faz girar as pás da turbina, cujo eixo está acoplado ao gerador. Em seguida o vapor é resfriado retornando ao estado líquido e a água é reaproveitada, para novamente ser vaporizada.

Vários cuidados precisam ser tomados tais como: os gases provenientes da queima do combustível devem ser filtrados, evitando a poluição da atmosfera local; a água aquecida precisa ser resfriada ao ser devolvida para os rios porque várias espécies aquáticas não resistem a altas temperaturas.

No Brasil este é o segundo tipo de fonte de energia elétrica que está sendo utilizado, e agora, com a crise que estamos vivendo, é a que mais tende a se expandir.

Energia nuclear

Este tipo de energia é obtido a partir da fissão do núcleo do átomo de urânio enriquecido, liberando uma grande quantidade de energia.

Urânio enriquecido - o que é isto? Sabemos que o átomo é constituído de um núcleo onde estão situados dois tipos de partículas: os prótons que possuem cargas positivas e os nêutrons que não possuem carga.

Em torno do núcleo, há uma região denominada eletrosfera, onde se encontram os elétrons que têm cargas negativas. Átomos do mesmo elemento químico, que possuem o mesmo número de prótons e diferentes número de nêutrons são chamados isótopos. O urânio possui dois isótopos: 235U e 238U. O 235U é o único capaz de sofrer fissão. Na natureza só é possível encontrar 0,7 % deste tipo de isótropo. Para ser usado como combustível em uma usina, é necessário enriquecer o urânio natural. Um dos métodos é “filtrar” o urânio através de membranas muito finas. O 235U é mais leve e atravessa a membrana primeiro do que o 238U. Esta operação tem que ser repetida várias vezes e é um processo muito caro e complexo. Poucos países possuem esta tecnologia para escala industrial.
 


Figura 2- Diagrama do reator de uma 
Usina Nuclear

O urânio é colocado em cilindros metálicos no núcleo do reator que é constituído de um material moderador (geralmente grafite) para diminuir a velocidade dos nêutrons emitidos pelo urânio em desintegração, permitindo as reações em cadeia. O resfriamento do reator do núcleo é realizado através de líquido ou gás que circula através de tubos, pelo seu interior. Este calor retirado é transferido para uma segunda tubulação onde circula água. Por aquecimento esta água se transforma em vapor (a temperatura chega a 320oC) que vai movimentar as pás das turbinas que movimentarão o gerador, produzindo eletricidade (fig. 2).

Depois este vapor é liquefeito e reconduzido para a tubulação, onde é novamente aquecido e vaporizado.

No Brasil, está funcionado a Usina Nuclear Angra 2 sendo que a produção de energia elétrica é em pequena quantidade que não dá para abastecer toda a cidade do Rio de Janeiro.
No âmbito governamental está em discussão a construção da Usina Nuclear Angra 3 por causa do déficit de energia no país.

Os Estados Unidos da América lideram a produção de energia nuclear e nos países França, Suécia, Finlândia e Bélgica 50 % da energia elétrica consumida, provém de usinas nucleares.


Energia geotérmica
 
 


Energia geotérmica é a energia produzida de rochas derretidas no subsolo (magma) que aquecem a água no subsolo.
Na Islândia, que é um país localizado muito ao Norte, próximo do Círculo Polar Ártico, com vulcanismo intenso, onde a água quente e o vapor afloram à superfície (gêiseres- fig. 3) ou se encontram em pequena profundidade, tem uma grande quantidade de energia geotérmica aproveitável e a energia elétrica é gerada a partir desta.
 
 


Figura 3 -Geiseres

As usinas elétricas aproveitam esta energia para produzir água quente e vapor. O vapor aciona as turbinas que geram quase 3 000 000 joules de energia elétrica por segundo e a água quente percorre tubulações até chegar às casas.

Nos Estados Unidos da América há usinas deste tipo na Califórnia e em Nevada. Em El Salvador, 30% da energia elétrica consumida provém da energia geotérmica.

Energia eólica

Os moinhos de ventos são velhos conhecidos nossos, e usam a energia dos ventos, isto é, eólica, não para gerar eletricidade, mas para realizar trabalho, como bombear água e moer grãos. Na Pérsia, no século V, já eram utilizados moinhos de vento para bombear água para irrigação.

A energia eólica é produzida pela transformação da energia cinética dos ventos em energia elétrica. A conversão de energia é realizada através de um aerogerador que consiste num gerador elétrico acoplado a um eixo que gira através da incidência do vento nas pás da turbina.
 

A turbina eólica horizontal (a vertical não é mais usada), é formada essencialmente por um conjunto de duas ou três pás, com perfis aerodinâmicos eficientes, impulsionadas por forças predominantemente de sustentação, acionando geradores que operam a velocidade variável, para garantir uma alta eficiência de conversão (fig.4).

A instalação de turbinas eólicas tem interesse em locais em que a velocidade média anual dos ventos seja superior a 3,6 m/s.

Existem atualmente, mais de 20 000 turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo (principalmente no Estados Unidos). Na Europa, espera-se gerar 10 % da energia elétrica a partir da eólica, até o ano de 2030.

Figura 4 - Vista de campo com equipamentos
modernos para aproveitamento da energia dos 
ventos (eólica).

O Brasil produz e exporta equipamentos para usinas eólicas, mas elas ainda são pouco usadas. Aqui se destacam as Usinas do Camelinho (1MW, em MG), de Mucuripe (1,2MW) e da Prainha (10MW) no Ceará, e a de Fernando de Noronha em Pernambuco.

Energia das marés

A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia hidrelétrica.
 Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina e produzindo energia elétrica, e na maré baixa o reservatório é esvaziado e água que sai do reservatório, passa novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo energia elétrica . Este tipo de fonte é também usado no Japão e Inglaterra.

No Brasil temos grande amplitude de marés, por exemplo, em São Luís, na Baia de São Marcos (6,8m), mas a topografia do litoral inviabiliza economicamente a construção de reservatórios.

 


Energia fotovoltaica
 

Figura 6 -  Painel solar fotovoltaico 
que usa energia da luz solar para
sustentar telefone celular público 
em local isolado na Austrália. 

A energia fotovoltaica é fornecida de painéis contendo células fotovoltaicas ou solares que sob a incidência do sol geram energia elétrica. A energia gerada pelos painéis é armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em período de baixa radiação e durante a noite (fig. 6).

A conversão direta de energia solar em energia elétrica é realizada nas células solares através do efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença de potencial elétrico através da radiação. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (energia que o sol carrega) incidem sobre átomos (no caso átomos de silício), provocando a emissão de elétrons, gerando corrente elétrica. Este processo não depende da quantidade de calor, pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta.

O uso de painéis fotovoltaicos para conversão de energia solar em elétrica é viável para pequenas instalações, em regiões remotas ou de difícil acesso. É muito utilizada para a alimentação de dispositivos eletrônicos existentes em foguetes, satélites e astronaves.

O sistema de co-geração fotovoltaica também é uma solução; uma fonte de energia fotovoltaica é conectada em paralelo com uma fonte local de eletricidade. Este sistema de co-geração voltaica está sendo implantado na Holanda em um complexo residencial de 5000 casas, sendo de 1 MW a capacidade de geração de energia fotovoltaica. Os Estados Unidos, Japão e Alemanha têm indicativos em promover a utilização de energia fotovoltaica em centros urbanos. Na Cidade Universitária - USP - São Paulo, há um prédio que utiliza este tipo de fonte de energia elétrica.

No Brasil já é usado, em uma escala significativa, o coletor solar que utiliza a energia solar para aquecer a água e não para gerar energia elétrica.
 
 


Esta página apresenta um quadro de fontes de energia, em função do tipo de uso.

As formas de obtenção em AZUL são as formas habituais. Em VERDE as fontes alternativas.

Viabilidade: Existem 2 aspectos que devem ser considerados: A viabilidade técnica e a viabilidade econômica. A viabilidade técnica vai estudar a forma de se conseguir fazer a transformação, isto é, se é possível ou não a obtenção de energia a partir daquela fonte. A viabilidade econômica vai tentar produzir a energia nos patamares de preços em que são comercializadas as energias de fontes habituais.

 

 

TIPO DE USO

TIPO DE ENERGIA

COMO É OBTIDA

VANTAGENS

DESVANTAGENS

1

Fornos, Caldeiras e Água Quente.

Energia Térmica

Queima de derivados de Petróleo

 

Polui o ar com fuligem preta e CO2.

Queima de Carvão Mineral

 

Polui o ar com CO2 e produz muita fuligem preta e deixa muitas cinzas que vão poluir os rios.

Queima de Carvão Vegetal

 

Acaba com as florestas, polui o ar com CO2 e produz muita fuligem preta.

Queima de Lenha

É barato, basta pegar no mato.

Acaba com as florestas, polui o ar com fuligem preta e CO2.

Queima de Gás GLS

 

Polui o ar com com CO2 provoca efeito estufa.

Queima de Gás Natural

 

Polui o ar com com CO2 provoca efeito estufa.

Resistência Elétrica e Bobinas de Indução

Não polui o meio ambiente.

 

Queima do Bagaço de Cana

 

Polui o ar com com CO2 provoca efeito estufa.

Aquecimento Solar (serpentinas)

Não polui o meio ambiente.

Caro, rendimento baixo e só funciona de dia e sem nuvens.

 

 

 

 

 

 

2

Residências, Comércio, Indústrias, Iluminação Pública, Trens de Carga, Trens de Metrôs

Energia Elétrica

Usina Térmica

Constrói-se em pouco tempo.

Polui muito o ar com CO2. Contribui com o efeito estufa.

Usina Nuclear

Nenhuma.

Custo proibitivo, polui o solo e apresenta risco de contaminação ambiental por radiação nuclear.

Usina Hidráulica

Não polui o meio ambiente e baixíssimo custo de produção.

Demora para ser construída.

Energia Solar (células foto-elétricas)

Não polui o meio ambiente.

Custo proibitivo, só funciona durante o dia.

Energia dos Ventos (eólica)

Não polui o meio ambiente.

Custo proibitivo, só funciona quando tem vento.

Energia das Marés (Usina Maremotriz)

Não polui o meio ambiente.

Baixa capacidade e só funciona onde há maré forte.

Queima do Bagaço de Cana e outras biomassas.

Baixo custo

Polui muito o ar com CO2. Contribui com o efeito estufa e não se sabe o que fazer com tanta cinza.

Lixo (gás metano)

Baixo custo

Baixo poder Calorífico, polui o meio ambiente, e aumenta o efeito estufa.

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

Automóveis, Veículos Rodoviários e Motores Estacionários de Combustão Interna (Geradores).

 

 

Energia Química

Gasolina

 

Fonte Esgotável, polui o ar com CO2.

Óleo Diesel

 

Fonte Esgotável, polui o ar com CO2.

Álcool de Cana

Fonte Renovável, polui pouco o ar.

Ainda Polui o meio ambiente.

Álcool de Madeira

Fonte Renovável, polui pouco o ar.

Ainda Polui o meio ambiente.

Gás GLP

 

Fonte esgotáve. Ainda polui o meio ambiente.

Gás Natural

Temos em abundância no Brasil.

Poucos locais para abastecimento e processo muito lento de carga.

Energia Elétrica

Através de células foto-elétricas ou foto-voltaicas.

Nenhum tipo de poluição, inclusive sonora.

Caro e de autonomia limitada

 

 

 

 

 

 

 

 

As energias existem em diversas formas:

Energia Cinética - Aquela que está contida em um corpo em movimento. Imagine um carro em alta velocidade. Ele possui uma grande quantidade de energia cinética. Quando ele bate em uma parede e pára, toda a energia cinética é utilizada para amassar o carro.
Energia Térmica - É conhecida também como energia calorífica.
Energia Potencial - Aquela produzida pelo corpo por estar em alturas diferentes. Segure uma pedra em determinada altura. Ela possui uma certa energia potencial. Ao largar, o corpo cai e vai se espatifar no chão. Quem espatifou a pedra foi a energia potencial nela contida.
Energia Elétrica - Aquela que está presente na eletricidade. Um fio elétrico transporta energia elétrica que poderá fazer girar o eixo de um motor.
Energia Calorífica - Aquela que é desenvolvida através do calor. Uma panela de água no fogão vai produzir muito vapor de água que sai sob pressão. Veja uma panela de pressão. O valor sai pela válvula com muita força.
Energia Atômica - Aquela que é produzida a partir da desintegração do núcleo do átomo. O núcleo do átomo, ao se desintegrado, libera uma quantidade muito grande de calor.
Energia Nuclear - A mesma que energia atômica.
Energia Química - Aquela que é liberada em uma reação química. Jogue uma colherinha de Sal de Fruta em um copo com água. Vai sair um monte de bolhas produzida pela energia química que está sendo liberada.
Energia Humana - Aquela que é produzida pela pessoa. Quando você transporta uma cadeira de um local para outro está utlilizando a energia humana.
Energia Animal - Aquela que é produzida pelos animais. Quando você quer levar um saco de batata de um local para outro, você pode utilizar um cavalo para isso. Neste caso você estará utilizando a energia do animal (cavalo).

FONTE

CLASSE

TIPO DE ENERGIA

EMPREGO (para que serve)

Açucar

renovável

transformação

Energia humana

Alcool

renovável

térmica (queima)

Veículos em geral - motor a explosão interna

Animal

renovável

mecânica (força muscular)

Carroça - cavalo, burro, jumento

Moinho de cana, farinha - vaca, jumento

Antigamente era usado para puxar bondes.

Babaçu

renovável

transformação

Biomassa - óleo de babaçu

Biomassa

renovável

térmica (queima)

produção de eletricidade - usina térmica

Calor

renovável

térmica

Caldeira, forno, estufa

Usina térmica - produção de eletricidade

Chuveiro, torneira, forno elétrico.

Fogão, forno

Cana de Açucar

renovável

transformação

Alcool - Etanol

Biomassa - bagaço da cana

Açucar

Carvão Mineral

não-renovável

térmica (queima)

Caldeiras

Usina térmica

Trem - maria fumaça

Carvão Vegetal

renovável

térmica (queima)

Churrasqueira

Fogão a Carvão

Usina de gusa

Eletricidade

renovável

mecânica

Motor elétrico em geral

Ônibus Elétrico

Trem elétrico

Metrô, Bonde

Eletrodoméstico - liquidificador, batedeira, relógio

luminosa

Iluminação domestica - Lâmpada

Iluminação Pública - Ruas e avenidas

Segurança Pública - farol, semáforo de trânsito, placas

Navegação aérea/marítima - farol, sinalizadores

Propaganda - letreiros luminosos

térmica

chuveiro, torneira elétrica

forno elétrico, forno microondas

Equipamentos médicos - Estufas, banhos térmicos

elétrica

Eletrodomésticos - rádio, TV, computador

carregador de baterias - Telefone celular, notebook

Equipamentos hospitalares - raio X, tomógrafo, ressonância, ultrassom

tortura de presos - pau de arara

química

Eletrólise - fábrica de alumínio, galvanoplastia, cromeação

Gás Natural

não-renovável

térmica (queima)

Caldeira, forno, estufa

Usina térmica para geração de eletricidade

veículos em geral

Geisel

renovável

transformação

Energia Geotérmica

Humana

renovável

muscular

Andar de bicicleta

Escrever

Andar, correr

Máquina de moer carne, ralador de queijo, sacarrolha, abridor de garrafas

Bater, brigar, guerras

Lenha

renovável

térmica (queima)

Fogão a lenha

Forno a Lenha

Padaria

Pizzaria

Lareira

Fogueira de Festa Junina

Madeira

rnovável

transformação

Alcool - Metanol

Carvão vegetal

Lenha

térmica (queima)

Fogão a lenha

Forno a lenha - padaria, pizzaria

Trem a vapor - maria fumaça

Mamona

renovável

transformação

Biomassa - óleo de mamona

Maré

renovável

potencial

geração de eletricidade - usina maremotriz

Ondas

renovável

cinética (movimetno de sobe e desce)

geração de eletricidade

Petróleo

não-renovável

transformação

Gasolina - automóveis e motores a explosão interna

Alcool - veículos em geral

Gás Liquefeito de Petróleo - GLP (gás de cozinha)

Óleo Diesel - caminhões

Querose - avião

Óleo Combustível - caldeira, forno, estufa, usinas térmica

Química

renovável

transformação

Eletricidade - pilhas, baterias e acumuladores

Eletrólise - Fábrica de alumínio

Radioatividade

não-renovável

Radiação nuclear - urânio, plutônio

Usinas atômicas ou nucleares para produção de eletricidade

Hospitais - tratamentos de saúde - radioterapia - tumores malígnos como câncer e outros

Agricultura - tratamento de sementes para torná-las resistentes a pragas

Bomba atômica para matar gente aos montes

Submarino atômico

Resíduos

renovável

transformação

Resíduos de papel - aparas

Resíduos de madeira -serragem

Rios

renovável

potencial (diferença de altura entre 2 pontos)

geração de eletricidade - usina hidroelétrica (ou simplesmente hidrelétrica)

cinética (velocidade da água)

roda d'água - moinho

Sol

(renovável)

radiação (luz)

fotossínte - vegetação com clorofila

geração de eletricidade - células fotovoltaicas (calculadora de bolso)

térmica (calor)

produção de água quente - caldeiras

Vento

renovável

cinética (velocidade do vento)

geração de eletricidade - usina eólica

catavento - moinho

Xisto

não-renovável

transformação

geração de energia térmica (calor)

 


 

Como é o funcionamento de uma Usina Termo-Elétrica.

 

As Usinas Termo-Elétricas mais conhecidas como Usinas Térmicas são as preferidas no mundo todo, pela sua versatilidade. São de construção simples e rápida, podem ser instaladas junto aos centros de consumo e dispensam Linhas de Transmissão de longo percurso.

Nos países de primeiro mundo, cerca de 70% da energia elétrica é produzida em usinas desse tipo.

O custo de produção do kilowatt é maior que o de uma usina hidro-elétrica porém bem menor que o de uma usina nuclear.

A grande desvantagem da usina térmica é a grande produção de gás carbônico. Este gás produz o efeito estufa que está aumentando a temperatura média da terra.

 

 

Chamam-se Termo-Elétricas por que são constituídas de 2 partes, uma térmica onde se produz muito vapor a altíssima pressão e outra elétrica onde se produz a eletricidade.

 

1

A Energia Elétrica é produzida por um Gerador.

2

O Gerador possui um eixo que é movido por uma Turbina.

3

A Turbina é movida por um Jato de Vapor sob forte pressão. Depois do uso, o vapor é jogado fora na atmosfera.

4

O Vapor é produzido por um Caldeira.

5

A Caldeira é Aquecida com a queima de óleo combustível. A queima do óleo vai poluir o meio ambiente.

 

 

Como é o funcionamento de uma Usina Hidro-Elétrica.

 

As Usinas Hidro-Elétricas são coistituídas de 2 partes. Uma onde fica o gerador e que é encarregado de produção da energia elétrica. Outra onde fica a turbina e que é movida pela água.

O custo de produção do kilowatt é o menor do que todas as outras formas de produção de energia elétrica. A razão é muito simples: a matéria prima é a água que cai de graça do céu.

Outra grande vantagem, além do custo, é que não existe nenhum tipo de poluição. O cenário mundial, o Brasil ocupa uma posição privilegiada: É o único país do mundo que domina a tecnologia de produção de energia hidro-elétrica e reuni condições geo-climáticas para a instalação de Usinas Hidráulicas. Talvez seja essa a razão de tantas iniciativas oriundas dos países desenvolvidos contra a construção de usinas hidráulicas no Brasil.

De toda energia elétrica produzida na Brasil, quase 97% é produzida em usinas hidráulicas. De todas as formas de produção de energia, a energia hidro-elétrica é a mais limpa, não polui o ar e é ecológicamente correta.

De todas as formas de produção de energia EM GRANDE ESCALA, a hidro-elétrica é a única totalmente renovável e que não produz nenhuma poluição atmosférica.

 

 

Chamam-se Hidro-Elétricas por que são constituídas de 2 partes, uma hidráulica onde se armazena água para os períodos de estiagem (períodos sem chuva) e outra elétrica onde se produz a eletricidade.

 

1

A Energia Elétrica é produzida por um Gerador, na Casa de Força.

2

O Gerador possui um eixo que é movido por uma Turbina.

3

A Turbina é movida por um Jato de Água. Depois do uso, a água continua o seu percurso rio abaixo.

4

A água fica armazenada em um Reservatório para ser usada nos períodos de estiagem. Quando o reservatório já está cheio, o excesso de água é jogada fora através do vertedouro.

 

Um dos efeitos colaterais da construção de uma usina hidro-elétrica é a Regularização da Vazão do Rio. Isto quer dizer que o rio passa a ter água o ano todo e nas épocas de chuva não provoca inundações e enchentes.

Para poder dispor de água (matéria prima da usina hidro-elétrica) mesmo nos períodos de estiagem (meses secos entre maio e novembro), é construído um reservatório de acumulação onde a água do verão (meses com muita água) é guardada até a chegada do inverno.

O reservatório propricia a preservação da fauna e da flora. Nos meses de estiagem é muito comum alguns rios ficarem secos, destruindo totalmente a sua fauna e flora. O reservatório propicia também o desenvolvimento da piscicultura garantindo a sobrevivência dos profissionais da pesca. Por fim, o reservatório é um ótimo local para o nosso lazer.

O tamanho (capacidade) do reservatório é calculado de forma muito criteriosa (os estudos levam em consideração 10.000 anos de chuvas) para que mesmo nos períodos de grande estiagem o reservatório não chegue ao mínimo.

 

 

Curiosidades sobre a eletricidade.

 

 

 

A tabela abaixo apresenta alguns valores de custo de produção de energia elétrica nos diversos tipos de usinas. A eletricidade produzida em usinas hidráulicas são as mais baixas do mundo e ainda vale a máxima em que a escala diminui o custo.

 


CUSTO MÉDIO DE PRODUÇÃO, EM US$, POR KILOWATT INSTALADO

Energia Nuclear

US$ 10.000

Energia Térmica

US$ 5.000

Energia Hidráulica (micro usina)

US$ 1.600

Energia Hidráulica (mini usina)

US$ 800

Energia Hidráulica (grades usinas)

US$ 400

 

Como você pode verificar acima, o custo de produção de eletricidade a partir da energia hidráulica é a mais baixa de todas as formas de geração de eletricidade. No Brasil, cerca de 97% da eletricidade é gerada em usinas hidro-elétricas.

Na economia globalizada que vivemos no mundo de hoje, deveríamos tirar proveito disso e dar preferência a produtos com alto valor agregado de eletricidade. Seríamos imbatíveis no mundo.

Em vez disso, existem empresáriso que ainda teimam em dar preferência a processos com alta agregação de mão de obra, que no caso brasileiro é uma das mais caras do mundo.

 

 

 

TARIFA MÉDIA DAS CONCESSIONÁRIAS
(custo do kilowatt hora)

Tarifa média na Europa

US$ 0,115

Tarifa média nos Estados Unidos

US$ 0,080

Tarifa média no Brasil

Pegue a sua Conta de Luz e descubra você mesmo

Na sua conta de luz, pegue o que você pagou (Total Pago) e divida pelo consumo (Consumo do Mês)

 

Veja abaixo algumas curiosidades interessantes:

 

1

O Horário de Verão é um artifício inventado nos Estados Unidos onde 70% da eletricidade é produzida em Usinas Térmicas.
Economizando energia elétrica, economiza-se milhares de litros de óleo combustível.

O Horário de Verão aplicado no Brasil, resulta em uma economia de milhões de litros de água.

2

Túneis devem ser iluminados durante o dia.

Há um túnel cuja iluminação fica ligada dia e noite. Para economizar energia elétrica, devemos escolher uma entre as duas alternativas seguintes.

1 - Apagar as luzes durante o dia e acender à noite;
2 - Acender as luzes durante o dia e apagar à noite.

Você deve escolher uma das alternativas. Qual delas?

3

110? 115? 120? quando se fala em 110 e 220 volts, estamos falando de Tensões Nominais. A voltagem real vai depender do tipo de transformador que é empregado para abaixar a tensão de distribuição. Veja os esquemas abaixo:

José mora em um local onde o transformador é monofásico. A sua torradeira elétrica (110V) demora mais para torrar o pão. Em compensaçào, o seu chuveiro (220V) esquenta mais.

João mora em um local onde o transformador é trifásico. A sua torradeira elétrica (110V) torra mais rápido o pão. Em compensaçào, o seu chuveiro (220V) não esquenta muito.

 

4

Saiba diferenciar o fornecimento monofásico do fornecimento trifásico.

O fornecimento monofásico é feito a 3 fios: Neutro, fase A e fase B.

O fornecimento trifásico é feito a 4 fios: Neutro, fase A, fase B e fase V.

As fases são denominadas de A, B e V para facilitar a sua identificação usando fios e cabos nas cores Azul, Branco e Vermelho.

 

Veja a diferença entre uma ligação estrela e delta (ou triângulo):

LIGAÇÃO ESTRELA

LIGAÇÃO DELTA

 

 

 

 

 

O Caminho da Eletricidade

 

 

 

Veja aqui o trajeto da energia elétrica desde a usina onde ela é gerada até chegar na sua casa.

Os desenhos abaixo apresentam de forma esquemática os equipamentos que existem ao longo da linha.

 

 

 

 

A TURBINA é a máquina que é movimentada por alguma força externa. Essa força externa pode ser água em movimento ou vapor sob pressão.

No caso da água, teremos as Usinas Hidro-Elétricas. Ainda assim, pode haver 2 tipos de usinas.

Aquelas que se utilizam da Energia Potencial, isto é, aproveitam grandes alturas como na Usina Henry Borden, em Cubatão, que aproveita uma queda de quase 800 metros. Havendo grandes alturas não há a necessidade de grandes volumes de água. Nestas, a turbina é do tipo KAPLAN, que é formada por uma enorme roda de aço que tem na recipientes na forma de concha que recebem o impacto do jato de água sob grande pressão. O impacto é tão grande que ocorrem fenêmenos conhecidos como cavitação que vai "comendo" a superfície do aço.

Outro tipo de usina hidro-elétrica são aquelas que se utilizam da Energia da Vazão de água, isto é, aproveitam grandes volumes de água como em Ilha Solteira, Itaipú e na maior parte das hidrelétricas brasileiras. Nestas, a turbina é do tipo FRANCIS com enormes pás para captar melhor a água. Algumas turbinas como as de Itaipú chegam a medir 20 metros de diâmetro. Estas usinas são relativamente baixas, em torno de 60 metros de altura. Excessão é Itaipu que apresenta um desnível de quase 115 metros. Veja uma em http://www.itaipu.gov.br/dtport/unidade2.htm.

No caso do vapor, este vapor pode ser produzido por diversos tipos de fontes: Queima de óleo, queima de gás natural, queima de carvão, queima do bagaço de cana.

Em todos os casos há a necessidade de calor, muito calor, para produzir o vapor sob presssão. Então essas usinas são conhecidas como Termo-Elétricas.

As Usinas Nucleares também produzem vapor sob pressão. Mas o calor não é obtido pela QUEIMA de algum material, por isso elas não são consideradas Termo-Elétricas.

A turbina possui um EIXO acoplado a um gerador elétrico. O GERADOR transforma a Energia Mecânica em Energia Elétrica. A Energia Elétrica é conhecida também como Eletricidade. Essa energia gerada é de baixa tensão por questões de segurança operacional. Então a tensão gerada precisa ser elevada para poder ser transmitida a longas distâncias. Veja um deles em http://www.itaipu.gov.br/dtport/unidade1.htm.

As Usinas Hidro-Elétricas são construídas em locais que tem rio caudaloso ou grandes quedas e esses locais nem sempre ficam perto das cidades. Então a eletricidade gerada precisa ser transmitidas (ou transportadas) pelas linhas de transmissão até as cidades. O TRANSFORMADOR tem a função de elevar a tensão. Os transformadores de Itaipú, pela potência que devem transformar, são enormes e pesam mais de 400 toneladas. Veja um deles em http://www.itaipu.gov.br/dtport/gis.htm

A BOBINA DE BLOQUEIO é um equipamento que serve para fazer a mixagem dos sinais de comando e controle.

Explicando melhor: A operação do sistema elétrico envolve comunicação entre os diversos componentes e essas comunidações não são realizadas pelos meios convencionais. Não se usa ondas de rádio nem o telefone. Estes sistemas são muito vulneráveis. As ondas de rádio sofrem interferência atmosférica e a telefonia é sujeita a panes e também a interferências atmosféricas. Então, o sistema elétrico possuem um meio próprio de comunicação que é a própria linha de transmissão.

Expliando melhor, a Linha que é utilizada para transportar Energia Elétrica é utilizada também para transportar sinais de comunicação. Por exemplo: A Usina de Três Marias envia energia elétrica para Belo Horizonte. O quanto ela deve produzir é determinada pela quantidade de pessoas, comercio e de fábricas que estão precisando de eletricidade. Isso se chama DEMANDA. Então, o valor desse total de energia é enviado de Belo Horizonte para Três Marias pelo próprio cabo que traz a energia elétrica.

Quem injeta e retira esses sinais de comunicação é a bobina de bloqueio.

O TRANSFORMADOR DE CORRENTE e o TRANSFORMADOR DE POTENCIAL são 2 aparelhos que servem para medir, respectivamente, a corrente e a tensão que estão saindo da usina. Esses dois parâmetros fornecem a quantidade de energia que está sendo enviada. Esses valores sãu utilizados pelo departamente financeiro para efetuar a cobrança da conta de luz.

O PÁRA-RAIOS é um equipamento de proteção que tem a função de absorver os ráios que caem nas linhas de transmissão. Ao longo da linha ocorrem chuvas e tempestades com relâmpagos e trovoadas. Os raios que caem nas linhas caminham pelas próprias linhas até chegar nas subestações. Logo na entrada (ou saída) existem esses pára-raios que absorvem os raios, desviando-os para a terra.

 

 

 

 

 

 

A Linha de Transmissão começa no pára-raios da Subestação da Usina e termina no pára-raios da Subestação de Distribuição. Cada linha é composta de 3 fases identificadas pelas letras A, B e V que significam Azul, Branca e Vermelha, que são as 3 fases da corrente trifásica.

A tensão de transmissão é elevada para diminuir as perdas pelo efeito Joule (o cabo esquenta pela passagem da eletricidade).

Quanto mais alta a tensão, menor serão as perdas. A linha entre Itaipú e Tijuco Preto tem um comprimento de 700 kilometros e a tensão é de 750.000 Volts. Nas proximidades de centros urbanos não é seguro se operar com tensõs tão elevadas. Então as linhas operam com tensão de 230.000 Volts. Dentro da cidade a tensão é menor ainda. Pode ser em 138.000 Volts ou 69.000 Volts.

As torres são bem altas para a segurança das pessoas e veículos que passam debaixo das linhas. As linhas formam uma "barriga" por causa do seu peso. As torres da travessia do rio Tocantins em Tucuruí, chegam a medir 116 metros de altura. As torres muito altas, por questões de segurança da navegação aérea, devem ser pintadas de laranja e branco.

Os cabos elétricos ficam bem esticados. Em cada cabo pode haver uma força de 2.000 kilogramas para mantê-lo esticado. A distância média entre uma torre e outra é de 500 metros. Os cabos ficam tão esticados que na passagem do vento, eles podem vibrar como as cordas de um violão. Isso é muito perigoso pois o cabo pode entrar em ressonância e rebentar. Então são instalados dispositivos chamados de AMORTECEDORES de vibração.

Algumas torres como as do Linhão da CESP que liga Ilha Solteira com São Paulo, são do tipo DUPLA, ou seja, carregam 2 circuitos trifásicos. É uma torre inovadora, muito bonita. Na época em que foram construídas não havia igual em outro lugar do mundo.

Na parte de cima dos circuitos existe um cabo fino. Este cabo não é fase e não conduz eletricidade. É um cabo de proteção chamado Cabo Pára-Raios e ficando por cima dos cicuitos formam uma espécie de guarda-chuva eletrostático que vai absorver os ráios provenientes dos relâmpagos que ocorrem em dias de chuvas e tempestades.

Os cabos Pára-Raios são muito finos e em dias nublados quase não são visíveis pelos pilotos de aeronaves de pequeno porte que voam a baixas altitudes. Essas aeronaves não dispõem de radar ou outra aparelhagem de navegação e seu vôo é visual, isto é, o piloto precisar ver por onde ele vai. Geralmente o trajeto é determinado por alguma estrada ou rio. Por exemplo, para ir de São Paulo para Panorana o piloto pode escolher entre ir pelo rio Tietê ou pela rodovia Washinton Luis.

Para a segurança do vôo, as linhas que atravessam estradas e rios devem possuir sinalizadores. Os mais utilizados são esferas de plástico pintadas na cor laranja. Esses sinalizadores são instalados no cabo mais alto da linha que é o Cabo Pára-Raios. Existem também sinalizadores elétricos que tem a vantagem de serem visíveis mesmo à noite.

 

 

 

 

A SUBESTAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO tem como função abaixar a elevada tensão de transmissão e de formar os diversos circuitos de distribuição. Uma circuito para o bairro do Tatuapé, outro para o bairro da Penha, etc.

Na entrada da subestão encontramos os equipamentos PR, TP, TC e BB cuja função já vimos.

Os equipamentos principais da subestação são o disjuntor e o transformador.

O DISJUNTOR parece uma enorme chave de liga e desliga. São operadas a gás. No seu movimento de liga ou de desliga, a chave ocasiona o surgimento de uma faísca grande e forte. Esta faísca é tão forte que pode derreter o próprio disjuntor. Então, durante a manobra, é injetado um gás especial que vai apagar a faísca. É como a gente assoprando uma vela para apagar a sua chama.

O TRANSFORMADOR vai transformar a tensão de transmissão, geralmente elevada, para um tensão de distribuição em torno de 10.000 a 15.000 Volts.

Na saída de subestação temos também os TC, TP e PR já conhecidos. Pelos registros dos valores medidos no TC e TP, sabe-se quanto de energia elétrica foi fornecido ao bairro do Tatuapé.

 

 

 

 

 

A rede de distribuição é feita nas ruas do bairro.

Existem, basicamente 2 tipos de circuitos nos postes da rua: A Rede Primária e a Rede Secundária.

A Rede Primária é de tensão um pouco elevada (em torno de 10.000 a 15.000 Volts) e a sua trajetória é pelo ponto mais alto dos postes.

A Rede Secundária é na tensão de fornecimento, em 110 Volts e 220 volts. Há variações podendo-se encontrar tensão de 440 Volts ou mais dependendo das necessidades.

Nos grandes consumidores como fábricas, o fornecimento pode ser feito diretamente pela rede primária. Nestes casos, a fábrica precisar ter uma Cabine Primária para fazer, eles mesmos, o abaixamento para as tensões de consumo.

Quem faz o abaixamento da tensão é o transformador instalado no poste da rua.

Veja outros detalhes na página: http://www.ebanataw.com.br/roberto/energia/ener11.thm.

Em regiões de grande concentração de consumo. As normas de saúde e segurança obrigam que as redes sejam subterrâneas. É a passagem de uma corrente elétrica elevada pode provocar doenças nas pessoas.

Assim, na região central das grandes cidades a rede de distribuição é subterrânea e não se vê postes com fios, cabos e transformadores nas ruas e avenidas.

Você que gosta de filme de peseguição de aumomóveis preste atenção nos próximos filmes Norte Americanos. Não existe poste nas ruas dos Estados Unidos. Uma perseguição nunca acaba com a colisão do carro em um poste. Ao contrário do que acontece nas cidades brasileiras, uma grande parcela de acidentes de trânsito acaba com uma colisão no poste, geralmente fatal.

 

 

Nem toda a energia fornecida para uma lâmpada vira luz. Boa parte é transformada em calor.

Eficiência luminosa é o coeficiente obtido pela quantidade de luz (energia luminosa) dividida pela quantidade de eletricidade fornecida à lâmpada.

 

 

 

EFICIÊNCIA DE UMA LÂMPADA INCANDESCENTE

 

 

 

EFICIÊNCIA DE UMA LÂMPADA FLUORESCENTE

 


 

Fontes de Energia

 

 

As formas de produção diferenciam-se de acordo com a fonte geradora, o impacto no meio ambiente e a viabilidade econômica. As fontes podem ser não-renováveis ou renováveis. As não-renováveis correspondem aos recursos naturais finitos no meio ambiente, como o urânio, o manganês e os combustíveis fósseis - petróleo, o carvão mineral e gás natural. Já as renováveis, uma vez exploradas pelo homem, se reconstituem espontaneamente ou por meio de práticas de conservação. Entre elas estão o ar, a água e a vegetação.

 

 

Fonte
Não-renovável

Obtenção

Uso

Vantagens

Desvantagens

Petróleo

Resulta de reações químicas em fósseis depositados principalmente no fundo do mar. É extraído de reservas marítimas ou continentais

Produção de energia elétrica; matéria-prima da gasolina, do diesel e de produtos como o plástico, borracha sintética, cera, tinta, gás e asfalto.

Domínio da tecnologia para sua exploração e refino; facilidade de transporte e distribuição.

polui a atmosfera com a liberação de dióxido de carbono, colaborando para o efeito estufa.

Nuclear

Reatores nucleares produzem energia térmica por fissão (quebra) de átomos de urânio. Essa energia aciona um gerador elétrico.

Produção de energia elétrica; fabricação de bomba atômica.

A usina pode ser instalada em locais próximos de centros de consumo; não emite poluentes que contribuam para o efeito estufa.

Não é tecnologia para tratar lixo nuclear; a construção de usinas é cara e demorada; existe risco de contaminação nuclear.

Carvão mineral

Resulta da transformação química de grandes florestas soterradas. É extraído de minas localizadas em bacias sedimentares.

Produção de energia elétrica; aquecimento, matéria-prima de fertilizante.

Domínio de tecnologia para seu aproveitamento; facilidade de transporte e distribuição.

Libera poluentes como dióxido de carbono e óxidos de nitrogênio; contribui para a chuva ácida.

Gás

natural

Ocorre na natureza associado ou não ao petróleo. A pressão existente nas reservas impulsiona o gás para a superfície, onde é coletado em tubulações.

Aquecimento; combustível para geração de eletricidade, veículos, caldeiras e fornos; matéria-prima de derivados da indústria petroquímica.

Não emite poluentes; pode ser utilizado nas formas gasosa e líquida; existe grande número de reservas.

A construção de gasodutos e metaneiros (navios especiais) para o transporte e a distribuição requer alto investimento.

Renovável
hidre-

letricidade

A energia liberada pela queda de água represada move uma turbina que aciona um gerador elétrico.

Produção de energia elétrica.

Não emite poluentes; a produção é controlada; não interfere no efeito estufa.

Inundação de grandes áreas e deslocamento de população residente; a construção das usinas é cara e demorada.

Eólica

O movimento dos ventos é captado por pás de hélices gigantes ligadas a uma turbina que acionam um gerador elétrico.

Produção de energia elétrica; movimentação de moinhos.

Grande potencial para geração de energia elétrica; não interfere no efeito estufa; não ocupa áreas de produção de alimentos.

Exige investimentos para a transmissão da energia; produz poluição sonora; interfere em transmissões de rádio e TV.

Solar

Lâminas recobertas com material semicondutor, como o silício, são expostas ao Sol. A luz excita os elétrons do silício, que formam uma corrente elétrica.

Produção de energia elétrica; aquecimento.

Não é poluente; não interfere no efeito estufa; não precisa de turbinas nem geradores para a produção da energia elétrica.

Exige alto investimento para o seu aproveitamento.

Biomassa

A matéria orgânica é decomposta em caldeira ou biodigestor. O processo gera gás e vapor, que acionam uma turbina e movem um gerador elétrico.

Aquecimento; produção d energia elétrica e de biogás (metano).

Não interfere no efeito estufa (o gás carbônico liberado durante a queima é absorvido depois no ciclo de produção).

Exige alto investimento em seu aproveitamento

 

 

 

Segundo relatório da ONU, 348 exajoules de energia foram produzidos no mundo em 1994.

Os combustíveis fósseis respondem por quase 90% da energia gerada no mundo, mas a exploração das fontes renováveis tem crescido nos últimos anos. Além de contar com recursos sempre disponíveis no meio ambientem, a produção de energia a partir das fontes renováveis provoca danos ambientais bem menores.

As reservas naturais não renováveis devem durar, em média, mais 113 anos.

 

 

 

 


 

A energia elétrica é um pouco como o ar que respiramos - você não pensa sobre ela até ficar sem. A energia apenas está "lá", satisfazendo cada uma de suas necessidades constantemente. Você a usa para aquecimento, esfriamento, cozimento, refrigeração, iluminação, som, computador, entretenimento... Sem ela, a vida pode ficar meio desconfortável.

A energia viaja desde a usina elétrica até sua casa por um sistema incrível chamado, rede de distribuição de energia.

A rede elétrica é pública - se você vive em um subúrbio ou em uma zona rural, pode ser que ela esteja ao ar livre, para todos verem. Ela está tão a vista que você provavelmente nem a percebe mais. Seu cérebro provavelmente ignora todos os cabos de eletricidade porque são vistos com freqüência. Neste artigo, vamos ver todo o equipamento que traz a energia elétrica até sua casa. Da próxima vez que você olhar para uma rede elétrica, você vai realmente vê-la e entender o que está acontecendo.

A usina elétrica

A energia elétrica é gerada na usina elétrica. Em quase todos os casos, a usina elétrica consiste de um gerador elétrico rotativo. Algo tem que acionar esse gerador - pode ser uma turbina hidráulica em uma represa hidrelétrica, um grande motor a diesel ou uma turbina a gás. Nos Estados Unidos, na maioria dos casos o gerador é acionado por uma turbina a vapor. O vapor pode ser obtido pela queima de carvão, óleo ou gás natural. O vapor pode vir também de um reator nuclear como este, na usina elétrica nuclear Shearon Harris, próximo a Raleigh, na Carolina do Norte:

Não importa o que os aciona, geradores elétricos comerciais de qualquer tamanho geram o que é chamado de energia trifásica CA. Para entender uma energia trifásica CA, é interessante entender primeiro a energia monofásica.


Foto cedida Departamento Amerciano de Energia
Um esquema das principais fontes das usinas de energia elétrica dos Estados Unidos, por fonte

Subestação de transmissão

A energia trifásica (sinais de tensão e corrente CA) sai do gerador e segue para a subestação de transmissão na usina elétrica. Essa subestação utiliza grandes transformadores para elevar a tensão do gerador (que está em um nível de milhares de volts) até tensões extremamente altas, para a transmissão de longa distância através da rede de transmissão. 


Uma típica subestação em uma usina elétrica

Você pode ver, ao fundo, várias torres com três cabos saindo da subestação. As tensões típicas para a transmissão de longa distância variam de 155 mil a 765 mil volts. Esse nível de tensão visa reduzir as perdas nas linhas. A distância máxima de uma transmissão típica é de aproximadamente 483 km. As linhas de transmissão de alta tensão são inconfundíveis quando você as vê. Normalmente, elas são constituídas de enormes torres de aço como esta:

Todas as torres da figura possuem três cabos, sendo um para cada fase. Muitas torres, como as mostradas acima, possuem cabos extras correndo ao longo de seu topo. Estes são cabos aterrados (denominados pára-raios ou cabo-guarda) e eles estão lá principalmente em uma tentativa de atrair raios

A rede de distribuição

Para a energia ser útil em uma casa ou comércio, ela vem da rede de transmissão e é reduzida para a rede de distribuição. Isso pode acontecer em várias etapas. O local onde ocorre a redução da "transmissão" para a "distribuição" é a subestação de distribuição. Uma subestação de distribuição geralmente faz duas ou três coisas:

·         ela tem transformadores que reduzem a tensão de transmissão (de uma faixa de dezenas ou centenas de milhares de volts) para a tensão de distribuição (geralmente de menos de 10 mil volts);

·         ela tem um "barramento" que pode direcionar a energia para várias cargas;

·         geralmente há disjuntores e chaves, visando desconectar a subestação da rede de transmissão ou desligar linhas que saem da subestação de distribuição quando necessário.


Uma típica subestação de pequeno porte

O equipamento (caixa cinza) em primeiro plano é um grande transformador. À esquerda (e fora do quadro, mas visível na próxima foto) está a linha de energia que chega da rede de transmissão e um conjunto de chaves associado a essa linha. À direita está um barramento de distribuição e mais três reguladores de tensão.


As linhas de transmissão entrando na subestação e passando pelas chaves na torre

 


As chaves na torre e o transformador principal

Agora o barramento de distribuição aparece na foto.

Em casa

E, finalmente, estamos no cabo que leva a energia até sua casa! Fora de uma casa comum existe um conjunto de postes com um condutor fase (de 7.200 volts) e um fio condutor terra (embora às vezes haja duas ou três fases no poste, dependendo de onde a casa está localizada na rede de distribuição). Em cada casa, há um transformador conectado ao poste, assim:

Em muitos bairros, as linhas de distribuição são subterrâneas e há caixas verdes de transformadores em cada uma ou duas casas. Aqui estão alguns detalhes dos elementos presentes no poste:

O trabalho do transformador é reduzir os 7.200 volts para os 240 volts usados nas instalações elétricas residenciais normais. Vamos dar uma olhada no poste mais uma vez, desde a parte de baixo, para ver o que está acontecendo:

Há duas coisas para se notar nesta foto:

·         um cabo exposto descendo pelo poste: o fio terra. Todo poste no planeta tem um. Se você vir uma empresa de energia instalar um novo poste, perceberá que a extremidade do cabo exposto está conectada a uma haste na base do poste e, por isso, está em contato direto com a terra, percorrendo de 1,8 a 3 m no subsolo. Esta é uma conexão boa e sólida com a terra. Se você examinar um poste com cuidado, verá que o fio terra que corre entre os postes está conectado a essa ligação direta com o solo;

·         dois cabos saindo do transformador e três cabos entrando na casa. Os dois cabos do transformador são isolados e o terceiro é exposto. O cabo exposto é o fio terra. Os dois cabos isolados possuem cada um 120 volts, mas estão 180 graus defasados; então, a diferença entre eles é de 240 volts. Essa configuração permite que o proprietário da casa use tanto os aparelhos de 120 volts como os de 240 volts. O transformador é enrolado neste tipo de configuração:

Os 240 volts entram em sua casa através de um típico wattímetro como este:

O medidor permite que a empresa de energia cobre você.

FONTE  http://ciencia.hsw.uol.com.br/redes-eletricas12.htm

 

Introdução

A eletricidade nos cerca por todos os lados. Para a maioria das pessoas, a vida moderna seria praticamente impossível sem ela. Veja aqui alguns exemplos:

·         Em todas as partes da casa, você provavelmente encontra tomadas onde pode ligar todo tipo de eletrodomésticos.

·         A maioria dos aparelhos portáteis precisa de baterias, que produzem uma quantidade variável de eletricidade, dependendo de seu tamanho.

·         Durante uma tempestade, gigantescos "deslocamentos" de eletricidade, normalmente chamados de relâmpagos, são disparados do céu.

·         Em uma escala muito menor, você pode levar choques de eletricidade estática em dias secos de inverno.

·         É fácil criar eletricidade com a luz do sol usando uma célula solar ou até mesmo criá-la a partir da energia química do hidrogênio e oxigênio usando uma célula de combustível.

Mas o que é a eletricidade? De onde ela vem e por que pode fazer tantas coisas diferentes?

A eletricidade que obtemos nas tomadas e baterias pode fornecer energia para diferentes tipos de aparelhos. 

·         Motores elétricos transformam a eletricidade em movimento.

·         Lâmpadas, lâmpadas fluorescentes e LEDs (diodos emissores de luz) transformam a eletricidade em luz.

·         Computadores transformam eletricidade em informação.

·         Telefones transformam eletricidade em comunicação.

·         TVs transformam eletricidade em imagens.

·         Alto-falantes transformam eletricidade em ondas sonoras.

·         Armas de choque transformam eletricidade em dor.

·         Torradeiras, secadores de cabelos e aquecedores transformam eletricidade em calor.

·         Rádios transformam eletricidade em ondas eletromagnéticas que podem viajar milhões de quilômetros.

·         Aparelhos de raio-X transformam eletricidade em raios X.

É difícil imaginar pessoas no mundo moderno vivendo sem eletricidade. Na falta de eletricidade, voltamos a usar lareiras para obter calor, fogões a lenha para cozinhar, velas para iluminar, réguas de cálculo para fazer contas mais complicadas e para falar a longa-distância só nos restam cartas e cartões postais.

A eletricidade começa com elétrons. Se você leu Como funcionam os átomos, sabe que cada átomo contém um ou mais elétrons. Sabe também que os elétrons têm uma carga negativa.


Um átomo em seu modelo mais simples

Em muitos materiais, os elétrons são fortemente ligados aos átomos: madeira, vidro, plástico, cerâmica, ar, algodão, todos são exemplos disso. Como os elétrons não se movem, esses materiais quase não conduzem eletricidade. São o que chamamos de isolantes elétricos.

Por outro lado, a maioria dos metais têm elétrons que podem se separar de seus átomos e se mover. Estes são chamados elétrons livres. Ouro, prata, cobre, alumínio e ferro, entre outros, contêm elétrons livres. Eles ajudam a eletricidade a fluir por esses materiais, que são conhecidos como condutores elétricos,  por conduzirem eletricidade. Os elétrons em movimento transmitem energia elétrica de um ponto a outro.

 

 

Geradores
A eletricidade precisa de um condutor para se mover. Assim como é necessário algo para fazê-la fluir através do condutor. Uma maneira de fazer com que a eletricidade seja conduzida é usar um gerador. Os geradores usam um ímã para fazer os elétrons se moverem.

Há uma conexão explícita entre eletricidade e magnetismo. Se você deixar os elétrons se moverem por um fio, eles criam um campo magnético ao redor dele (veja Como funcionam os motores elétricos e Como funcionam os eletroímãs para mais detalhes). De maneira similar, se você mover um ímã perto de um fio, o campo magnético fará com que seus elétrons se movam.

 

 

Um gerador é um aparelho simples que move um ímã perto de um fio para criar um fluxo estável de elétrons.

Uma maneira simples de pensar em um gerador é imaginá-lo atuando como uma bomba d'água. Ao invés de água, o gerador usa o ímã para produzir elétrons. Isso é uma simplificação exagerada, mas uma analogia útil.

Há duas coisas que uma bomba d'água pode fazer com a água:

1. Mover um certo número de moléculas de água.

2. Aplicar uma certa pressão sobre as moléculas de água.

Da mesma maneira, o ímã em um gerador pode:

1. Deslocar um certo número de elétrons.

2. Aplicar uma certa "pressão" sobre os elétrons.

Em um circuito elétrico, o número de elétrons em movimento é chamado amperagem ou corrente, que é medida em ampères. A "pressão" sobre os elétrons é chamada voltagem e é medida em volts. Por isso, você pode ouvir alguém dizer: "se você girar o gerador a 1.000 rpm, pode produzir 1 ampère em uma tensão de 6 volts". Um ampere é o número de elétrons em movimento (fisicamente, 1 ampère significa que 6,24 x 1018 elétrons se movem por um fio a cada segundo). A voltagem, por sua vez, é a quantidade de pressão sobre esses elétrons.

Circuitos elétricos
Independentemente de estar usando uma bateria, uma célula de combustível ou uma célula solar para produzir eletricidade, há três coisas que permanecem as mesmas:

·         A fonte de eletricidade terá dois terminais: um positivo e um negativo.

 

·         A fonte de eletricidade (mesmo sendo um gerador, bateria, etc.) vai tentar deslocar elétrons para fora de seu terminal negativo com uma certa voltagem. Por exemplo, uma pilha AA desloca elétrons a 1,5 volts.

 

·         Os elétrons precisam fluir do terminal negativo para o terminal positivo através de um fio de cobre ou outro condutor. Quando há um caminho que vai do terminal negativo para o positivo, há um circuito e elétrons podem correr pelo fio.

 

·         Você pode conectar um dispositivo de qualquer tipo (uma lâmpada, um motor, uma TV, etc.) no meio do circuito. A fonte de eletricidade vai fornecer energia para o dispositivo e este, por sua vez, irá fazer seu trabalho (criar luz, girar um eixo, gerar imagens, etc.).

Circuitos elétricos podem ser bastante complexos. Mas você sempre terá uma fonte de eletricidade (uma bateria, etc.), um dispositivo (lâmpada, motor, etc.), e dois fios para carregar eletricidade entre a bateria e o dispositivo. Os elétrons se movem da fonte para o dispositivo, e novamente de volta à fonte.

Os elétrons em movimento possuem energia. E, movendo-se de um ponto a outro, podem fazer muitos trabalhos. Em uma lâmpada incandescente, por exemplo, a energia dos elétrons é usada para gerar calor e o calor cria luz. Em um motor elétrico, a energia nos elétrons cria um campo magnético e este campo pode interagir com outros ímãs (por atração e repulsão magnéticas) para criar movimento. Cada aparelho elétrico usa a energia dos elétrons de alguma maneira para criar um efeito colateral útil.

E os relâmpagos?


Imagem cedida pela NASA

Se o ar é um isolante, então como um relâmpago pode sair de uma nuvem para o solo através de um material não-condutor? No caso dos relâmpagos, há tanta energia elétrica armazenada entre a nuvem e o solo que, em algum momento, a energia consegue destacar elétrons dos átomos no ar. Assim que esse processo começa, o ar se torna um plasma (um estado separado de matéria onde há muitos elétrons livres criados por calor ou alta voltagem - veja Como funciona o cortador de plasma para saber mais sobre esse estado). Assim que se transforma em plasma, o ar pode facilmente conduzir eletricidade com os elétrons livres e o relâmpago acontece através desse condutor de plasma.

Esse mesmo processo permite que uma faísca passe pelos condutores de uma vela de ignição ou de um arma de choque e também carregue eletricidade através de um tubo fluorescente.

Voltagem, corrente e resistência

Leve em consideração uma tomada de 120 volts e imagine que você liga um aquecedor de ambientes nessa tomada. Meça a quantidade de corrente fluindo da tomada para o aquecedor, e você verá que são 10 ampères. Isso significa que é um aquecedor de 1.200 watts.

Volts * ampères = watts

Então 120 volts * 10 amps = 1.200 watts.

Isso serve para qualquer aparelho elétrico. Se você conecta uma torradeira e ela usa 5 ampères, é uma torradeira de 600 watts. Se você conecta uma lâmpada e ela consome 1/2 ampère, é uma lâmpada de 60 watts.

Vamos supor que você ligue o aquecedor de ambientes, saia e observe o medidor de força. O objetivo do medidor de força é medir a quantidade de eletricidade utilizada em sua casa para que a companhia de luz possa cobrá-lo. Vamos supor que mais nada na casa esteja ligado, de maneira que o medidor esteja medindo apenas a eletricidade usada pelo aquecedor.

Seu aquecedor está usando 1.200 watts. Isto é 1,2 kilowatts, um kilowatt é 1.000 watts. Se você deixar o aquecedor ligado por uma hora, vai consumir 1,2 quilowatt/hora de força. Se a companhia de luz cobrar 10 centavos por quilowatt-hora, então sua conta será de 12 centavos por cada hora de uso do aquecedor.

1.2 quilowatts * 1 hora = 1.2 quilowatt-hora

1.2 quilowatt-hora * 10 centavos por quilowatt-hora = 12 centavos

Da mesma maneira, se você tiver uma lâmpada de 100 watts e deixá-la ligada por 10 reais horas, vai consumir 1 quilowatt-hora (100 watts * 10 horas = 1 quilowatt-hora).

Se você tem uma bomba de calor de 20.000 watts e a deixa ligada por cinco horas todos os dias, vai consumir 100 quilowatts-hora por dia (20 quilowatts * 5 horas = 100 quilowatt-hora) ou 10 dólares de luz por dia se um quilowatt-hora custar 10 centavos. Se fizer isso por um mês, sua bomba de calor custa (30 * R$ 10,00) R$ 300,00 por mês. É por isso que sua conta de luz fica tão alta quando o clima está muito frio. A bomba de calor consome muita energia.

As três unidades mais básicas em eletricidade são voltagem (V), corrente (I) e resistência (r). Como discutido antes, a voltagem é medida em volts, e a corrente é medida em ampères. A resistência é medida em ohms.

Podemos continuar com a analogia da água para entender sobre resistência. A voltagem é equivalente à pressão da água, a corrente é equivalente à taxa de fluxo e a resistência é como o tamanho do cano.

Há uma equação básica em engenharia elétrica que diz como os três termos são relacionados. Ela afirma que a corrente é igual a voltagem dividida pela resistência.

I = V/r

Vamos supor que você tenha um tanque de água pressurizada conectado a uma mangueira que está sendo usada para molhar o jardim. O que acontece se você aumentar a pressão no tanque? Pode-se supor que isso fará sair mais água da mangueira. O mesmo acontece em um sistema elétrico: aumentar a voltagem vai fazer mais corrente fluir.

Suponhamos que você aumente o diâmetro da mangueira e de todos os ajustes do tanque. Sabe que provavelmente isso também fará sair mais água da mangueira. É o mesmo que diminuir a resistência em um sistema elétrico, pois aumenta o fluxo de corrente.

Quando você olha para uma lâmpada incandescente normal, pode ver fisicamente essa analogia da água em ação. O filamento da lâmpada é um pedaço de fio muito fino. Este fio causa resistência ao fluxo de elétrons. Você pode calcular a resistência do fio com sua equação específica.

Vamos supor que você tenha uma lâmpada de 120 watts ligada em uma tomada. A voltagem é 120 volts e a lâmpada de 120 watts tem 1 ampère correndo através dela. Você poderá calcular a resistência do filamento reorganizando a equação: r = V/I. A resistência será então de 120 ohms. Caso seja uma lâmpada de 60 watts, a resistência irá para 240 ohms.

Corrente contínua x corrente alternada
Baterias, células de combustível e células solares produzem algo chamado corrente contínua (CC). Os terminais de uma bateria são, respectivamente, positivo e negativo. A corrente contínua sempre flui no mesmo sentido entre eles (lembre-se que a corrente se desloca em sentido oposto ao dos elétrons).

A força que vem de uma usina de energia, por outro lado, é chamada corrente alternada (CA). O sentido da corrente reverte, ou alterna, 60 vezes por segundo (nos EUA) ou 50 vezes por segundo (na Europa, por exemplo). A energia elétrica que está disponível nas tomadas dos Estados Unidos é de 120 volts, e com 60 ciclos para a CA.

A grande vantagem da corrente alternada para a rede elétrica é o fato de ser relativamente fácil mudar a voltagem, usando um aparelho chamado transformador. Com o uso de voltagens muito altas para transmitir energia para longas distâncias, as companhias de luz economizam muito dinheiro. É assim que isso funciona.

Supondo que você tenha uma usina de energia que produza 1 milhão de watts de potência, uma maneira de transmitir essa potência seria enviar 1 milhão de ampères a 1 volt. Outra maneira seria enviar 1 ampère a 1 milhão de volts. Enviar 1 ampère exige apenas um fio fino e pouca energia é perdida na forma de calor durante a transmissão. O envio de 1 milhão de ampères exigiria um fio enorme.

Então, para transmissão de energia, as companhias de luz utilizam voltagens muito altas para transmissão (por exemplo 1 milhão de volts), depois diminuem novamente para voltagens mais baixas para a distribuição (por exemplo 1.000 volts) e, finalmente, diminuem para 120 volts dentro da casa, por segurança (veja Como funcionam as redes elétricas para mais detalhes).

Fio terra
Quando o assunto é eletricidade, você sempre ouve falar do uso do fio terra, ou simplesmente terra. Por exemplo, uma informação no gerador elétrico dirá: "certifique-se de conectar um fio terra antes de usar" ou "não use sem aterramento apropriado".

Acontece que a companhia elétrica usa um dos fios do sistema de força ligado à terra. Ela é um excelente condutor, além de ser um ótimo caminho para o retorno dos elétrons. Aterramento na rede de distribuição elétrica, corresponde ao contato com a terra propriamente dita ou com o que estiver sob o solo.

O sistema de distribuição de força conecta-se com solo muitas vezes. Por exemplo, nesta foto você pode ver que um dos fios é destacado como um fio terra.

Na foto abaixo, o fio exposto, vindo pela lateral do poste, conecta o fio terra aéreo diretamente ao chão.

Todos os postes de eletricidade no planeta têm um fio como esse. Se puder acompanhar a companhia de luz instalando um novo poste, verá que a ponta deste fio é grampeada em uma bobina na base do poste. Essa bobina fica em contado direto com o solo quando o poste é instalado e é enterrada de 1,8 a 3 m embaixo da terra. Se você examinar um poste cuidadosamente, verá que os fios terra entre os postes (e normalmente entre os fios de sustentação) estão ligados a essa conexão direta ao chão.  

A eletricidade pode ser usada de muitas maneiras diferentes. Confira os links na próxima página para explorar outras aplicações.

Introdução

As usinas nucleares fornecem cerca de 17% da eletricidade do mundo. Alguns países dependem mais da energia nuclear para obter eletricidade que outros. Na França, por exemplo, cerca de 75% da eletricidade é gerada a partir da energia nuclear, de acordo com a Agência Internacional de Energia Atômica (em inglês). Nos Estados Unidos, a energia nuclear fornece perto de 15% da eletricidade total, mas alguns Estados obtêm mais energia de usinas nucleares que outros. No Brasil, menos de 4% da energia gerada tem origem nuclear. Há mais de 400 usinas de energia nuclear ao redor do mundo, sendo mais de 100 nos EUA.


A edificação de contenção, em formato de domo, da Usina Nuclear de Shearon Harris, perto de Raleigh, Carolina do Norte

Você já imaginou como uma usina de energia nuclear funciona ou o quão segura ela é? Neste artigo vamos analisar como um reator nuclear e uma usina de energia funcionam e vamos explicar a fissão nuclear, mostrando um reator nuclear por dentro.

Urânio

O urânio é um elemento bastante comum na Terra, incorporado ao planeta durante sua formação. O urânio é formado originalmente nas estrelas. Estrelas antigas explodiram, e a poeira dessas estrelas despedaçadas se agregou para formar nosso planeta. O urânio-238 (U-238) tem uma meia-vida extremamente longa (4,5 bilhões de anos), e portanto ainda está presente em quantidades bem grandes. O U-238 compõe 99% do urânio no planeta. O U-235 compõe cerca de 0,7% do urânio remanescente encontrado naturalmente; o U-234, ainda mais raro, é formado pelo decaimento do U-238. O urânio-238 passa por muitos estágios, ou decaimento alfa e beta, para formar um isótopo (em inglês) estável de chumbo, e o U-234 é um elo nessa corrente.

O urânio-235 tem uma propriedade interessante que o torna útil tanto para produção de energia nuclear quanto para a produção de uma bomba nuclear. O U-235 decai naturalmente, assim como o U-238, por radiação alfa, e também sofre fissão espontânea por um pequeno percentual do tempo. Contudo, o U-235 é um dos poucos materiais que podem sofrer fissão induzida. Se um nêutron livre atravessar um núcleo de U-235, o núcleo absorverá o nêutron sem hesitação, se tornará instável e se dividirá imediatamente. Leia Como funciona a radiação nuclear para obter os detalhes completos.

Fissão nuclear
A animação abaixo mostra um núcleo de urânio-235 com um nêutron se aproximando a partir do topo. Assim que o núcleo captura o nêutron, ele se divide em 2 átomos mais leves e arremessa 2 ou 3 nêutrons novos (o número de nêutrons ejetados depende de como o átomo de U-235 se divide). Os 2 novos átomos então emitem radiação gama conforme se ajustam em seus novos estados. Há 3 coisas sobre esse processo de fissão induzida que o tornam especialmente interessante:

·         a probabilidade de um átomo de U-235 capturar um nêutron de passagem é muito alta. Em um reator funcionando adequadamente (conhecido como estado crítico), um nêutron ejetado de cada fissão ocasiona outra fissão;

·         a processo de captura do nêutron e divisão acontece muito rapidamente, na casa dos de picossegundos (1x10-12 segundos);

·         uma inacreditável quantidade de energia é liberada, na forma de calor e radiação gama, quando um único átomo se divide. Os dois átomos que resultam da fissão posteriormente liberam radiação beta e radiação gama de si mesmos. A energia liberada por uma única fissão resulta do fato de que os produtos da fissão e os nêutrons, juntos, pesam menos que o átomo original de U-235. A diferença no peso é convertida diretamente em energia na taxa regulada pela equação E = mc2.

Algo na ordem de 200MeV (milhões de elétron-volts) é liberado pelo decaimento de um átomo de U-235 (se você quiser converter isso em algo útil, considere que 1 eV é igual a 1,602 x 10-12 ergs;1 x 107 ergs equivalem a 1 joule; 1 joule é igual a 1 watt-segundo, e 1 BTU é igual a 1.055 joules). Isso pode não parecer muito, mas há muitos átomos de urânio em meio quilo de urânio. Tantos, na verdade, que meio quilo de urânio altamente enriquecido como o usado para fornecer energia a um submarino nuclear ou porta-aviões nuclear equivale a aproximadamente 3,8 milhões de litros de gasolina. Considerando que meio quilo de urânio ocupa menos espaço que uma bola de beisebol, e que 3,4 milhões de litros de gasolina encheriam um cubo de 15 m de cada lado (15 m é a altura de um edifício de 5 andares), você pode ter uma idéia da quantidade de energia disponível em um pequeno volume de U-235.

Para que essas propriedades do U-235 funcionem, uma amostra de urânio deve ser enriquecida de modo que contenha de 2% a 3% ou mais de urânio-235. O enriquecimento de 3% é suficiente para o uso em um reator nuclear civil usado para geração de energia. O urânio destinado a armas é composto de 90% ou mais de U-235.

Dentro de uma usina de energia nuclear
Para construir um reator nuclear você precisa de um punhado de urânio levemente enriquecido. Normalmente, o urânio é formado em péletes (que tem a forma de uma pílula) com aproximadamente o mesmo diâmetro de uma moeda de 10 centavos e mais ou menos 2,5 cm de espessura. Os péletes são dispostos em hastes longas agrupadas em feixes. Os feixes são normalmente submersos em água dentro de um recipiente de pressão. A água atua como refrigerante. Para que o reator funcione, o feixe, submerso em água, deve ser levemente supercrítico. Isso significa que se deixado sozinho o urânio eventualmente superaqueceria e derreteria.

Para evitar isso, as hastes de controle feitas de material que absorve nêutrons são inseridas no feixe usando um mecanismo que pode elevar ou abaixar as hastes de controle. Elevar ou abaixar as hastes de controle permite que os operadores controlem o índice de reação nuclear. Quando um operador quer que o núcleo de urânio produza mais calor, as hastes são elevadas para fora do feixe de urânio. Para criar menos calor, as hastes são abaixadas dentro do feixe de urânio. As hastes podem ser abaixadas completamente no interior do feixe de urânio para desligar o reator no caso de um acidente ou para trocar o combustível.

O feixe de urânio atua como uma fonte de calor de altíssima energia. Ele aquece a água, que se transforma em vapor, acionando uma turbina a vapor, a qual faz girar um gerador para produzir energia. Em alguns reatores, o vapor do reator atravessa um trocador de calor secundário e intermediário para converter a água de outro circuito em vapor, que aciona a turbina. A vantagem desse desenho é que a água/vapor radioativo nunca entra em contato com a turbina. Também, em alguns reatores, o fluido de resfriamento em contato com o núcleo do reator é um gás (dióxido de carbono) ou metal líquido (sódio, potássio); esses tipos de reatores permitem que o núcleo seja operado a temperaturas mais altas.

 

Tipos de turbinas

Pelton

Turbina Pelton

São adequadas para operar entre quedas de 350 m até 1100 m, sendo por isto muito mais comuns em países montanhosos.

Este modelo de turbina opera com velocidades de rotação maiores que os outros, e tem o rotor de característica bastante distintas. Os jatos de água ao se chocarem com as "conchas" do rotor geram o impulso.
Dependendo da potência que se queira gerar podem ser acionados os 6 bocais simultaneamente, ou apenas cinco, quatro, etc... O número normal de bocais varia de dois a seis, igualmente espaçados angularmente para garantir um balanceamento dinâmico do rotor.
Um dos maiores problemas destas turbinas, devido à alta velocidade com que a água se choca com o rotor, é a erosão provocada pelo efeito abrasivo da areia misturada com a água, comum em rios de montanhas. As turbinas pelton, devido a possibilidade de acionamento independente nos diferentes bocais, tem uma curva geral de eficiência plana, que lhe garante boa performance em diversas condições de operação.

Francis

Turbina Francis de 100 hp (a azul)

São adequadas para operar entre quedas de 40 m até 400 m. A Usina hidrelétrica de Itaipu assim como a Usina hidrelétrica de Tucuruí, Furnas e outras no Brasil funcionam com turbinas tipo Francis com cerca de 100 m de queda d' água, como a figura apresentada no topo deste artigo.

Kaplan

São adequadas para operar entre quedas de 20 m até 50 m. A única diferença entre as turbinas Kaplan e a Francis é o rotor. Este assemelha-se a um propulsor de navio (similar a uma hélice) com duas a seis as pás móveis. Um sistema de embolo e manivelas montado dentro do cubo do rotor, é responsável pela variação do àngulo de inclinação das pás. O óleo é injetado por um sistema de bombeamento localizado fora da turbina, e conduzido até o rotor por um conjunto de tubulações rotativas que passam por dentro do eixo.

O acionamento das pás é acoplado ao das palhetas do distribuidor, de modo que para uma determinada abertura do distribuidor, corresponde um determinado valor de inclinação das pás do rotor.

As Kaplans também apresentam uma curva de rendimento "plana" garantindo bom rendimento em uma ampla faixa de operação. A usina hidroelétrica de Três Marias funciona com turbina Kaplan.

Bulbo

Operam em quedas abaixo de 20 m. Foram inventadas inicialmente, na década de 1960, na França para a usina maremotriz de La Rance e depois desenvolvidas para outras finalidades.

Central nuclear

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Central nuclear

Uma Central Nuclear ou Usina Nuclear é uma instalação industrial empregada para produzir eletricidade a partir de energia nuclear, que se caracteriza pelo uso de materiais radioativos que através de uma reação nuclear produzem calor. Este calor é empregado por um ciclo termodinâmico convencional para mover um alternador e produzir energia elétrica.

As centrais nucleares apresentam um ou mais reatores, que são compartimentos impermeáveis à radiação, em cujo interior estão colocados barras ou outras configurações geométricas de minerais com algum elemento radioativo (em geral o urânio). No processo de decomposição radioativa, se estabelece uma reação em cadeia que é sustentada e moderada mediante o uso de elementos auxiliares, dependendo do tipo de tecnologia empregada.

As instalações nucleares são construções muito complexas devido as diversas tecnologias industriais empregadas, e devido ao elevado grau de segurança que é adotado. As reações nucleares, por suas características, são altamente perigosas. A perda do controle durante o processo pode elevar a temperatura a um valor que leve a fusão do reator, e/ou ocorrer vazamento de radiações nocivas para o exterior, comprometendo a saúde dos seres vivos.

A energia nuclear além de produzir uma grande quantidade de energia elétrica também produz resíduos nucleares que devem ser isolados em depósitos impermeáveis durante longo tempo. Por outro lado, os reatores das centrais nucleares não produzem gases tóxicos, que é a característica da combustão dos combustíveis fósseis.

 


                                FONTE: PUBLICAÇÕES ELETRONORTE, SITES: WIKIPEDIA, EMC.UFSC.BR, WEB.EDUCOM.PT, ITAIPU.GOV.BR, HSW.COM.BR

 

     

                APOIO: ANTONIO ALBERTO Q. CASTRO (BETO)                                                                                                                                                                                   13/11/2011 17:51:52