É impossível, hoje, para a maioria da humanidade, pensar a vida sem energia elétrica e de combustíveis líquidos. Mas para produzir o conforto necessário, agride-se a natureza. E, como todas as riquezas produzidas pelo homem, a energia é desigualmente consumida. Cerca de 2 bilhões de pessoas, no planeta, não têm acesso à energia elétrica. Só no Brasil são aproximadamente 15 milhões. Enquanto isso, os EUA consomem cerca de um terço de toda a energia produzida no mundo. O planeta não sobreviveria se toda a humanidade consumisse energia como os norte-americanos.
O consumo de energia está diretamente associado ao modelo de desenvolvimento. Enquanto cerca de 10% da população brasileira não tem acesso à energia elétrica, aproximadamente 8% da que é produzida no Brasil é consumida pela indústria de alumínio. Esta indústria é, em grande parte, controlada por grupos estrangeiros (como os japoneses) que produzem aqui para atender as necessidades de seus países.
São poucas as fontes de energia usadas em grande escala e todas as fontes, sem exceção, causam algum tipo de dano ambiental, como pode ser verificado na tabela 5.
O carvão e o petróleo, as duas fontes energéticas mais usadas, são muito agressivas à natureza.
As agressões começam na mineração e seguem com os riscos de derramamento e o despejo de efluentes dos processos industriais de preparação (moagem e refino) e terminam na utilização, onde a combustão produz resíduos sólidos e gases poluentes (ver sessão “O ar”).
O gás natural é menos poluente porque os processos para seu beneficiamento geram poucos resíduos. No entanto, sua combustão também gera gases que contribuem para o efeito estufa.
A energia hidrelétrica pode ser considerada limpa por não produzir poluentes. No entanto, a construção de barragens para sua geração costuma causar enormes impactos ambientais. Pode provocar deslocamento de populações (existem vários exemplos, como a hidrelétrica de Sobradinho), inundações de florestas (Tucurui, inaugurada em 84, inundou uma floresta com área correspondente a duas vezes a Baia de Guanabara) ou destruição de patrimônios históricos e belezas naturais de valor incalculável (como Itaipu, que encobriu as Sete Quedas). Além disso, nos lagos das barragens, a taxa de evaporação de água é maior que nos rios, provocando impactos climáticos locais e eventual carência de água no curso do rio, abaixo da barragem.
Fonte energética |
% do uso mundial* |
% do uso no Brasil |
Problemas associados |
fóssil:carvão |
27,0 |
4,9 |
Poluição do solo e da água, pela mineração e processamento; poluição atmosférica pela emissão de gases e partículas na combustão. Principais responsáveis pelo efeito estufa. |
nuclear |
7,3
|
0,6 |
Alto risco de acidentes e sérios problemas com os rejeitos. |
hidráulica |
2,7
|
38,6 |
Grande impacto ambiental em função das alterações na paisagem. |
de biomassalenha |
8,5 |
Desmatamento e monoculturas. Tem a vantagem de anular o efeito estufa já que o replantio da cultura utilizada significa crescimento de área verde. | |
limpas permanentessolar |
1,4 |
Ainda enfrenta desafios tecnológicos para uso em grande escala. A oferta depende de condições geográficas e a disponibilidade é variável. |
A energia nuclear é muito cara e traz riscos incalculáveis de vazamentos. Além disso, a humanidade ainda não resolveu o que fazer com os resíduos radioativos, que podem ameaçar a natureza durante centenas de anos. As usinas nucleares tem vida útil entre 30 e 40 anos e estão sendo desativadas em algum países, como na Alemanha.
As fontes de biomassa são consideradas renováveis e não provocam efeito estufa. No entanto, na prática, florestas nativas são destruídas e transformadas em lenha. As monoculturas de cana para a produção de álcool também agridem bastante o meio ambiente.
A energia solar e a energia eólica (dos ventos) são as mais limpas. Seu aproveitamento em grande escala, no entanto, ainda é muito caro e depende de condições naturais especiais.
As fontes de biomassa, se o cultivo for feito de maneira adequada, são alternativas energéticas possíveis para um desenvolvimento sustentável.
As tecnologias já conhecidas de coletores de energia solar e de cata-ventos (eólica) podem ser amplamente utilizadas para atender demandas de propriedades rurais e populações periféricas, hoje ainda não atendidas pela rede elétrica. Devem ser estimuladas pesquisas para tornar as fontes limpas e permanentes acessíveis em escala mundial.
Outra forma barata de aumentar a oferta de energia é a utilização de pequenas centrais elétricas. Ou seja, o aproveitamento de pequenas quedas d’água para produção de eletricidade. A oferta também pode ser ampliada com a modernização das hidrelétricas já existentes.
Mas o mais saudável para o meio ambiente é economizar energia, em vez de produzir mais.
Existe um consenso entre os técnicos de que a melhor forma de baratear a energia é reduzir o seu consumo. Em segundo lugar vem a chamada cogeração. Ou seja, indústrias, shopings e outros grandes consumidores poderiam instalar geradores próprios com alta capacidade, de forma a vender à rede pública a produção excedente.
São necessárias políticas públicas para reverter o quadro de má distribuição e de ampliação constante da demanda. Hoje, no Brasil, a política tarifária castiga a população e beneficia os grandes consumidores. O custo da energia elétrica para a indústria, em média, é a metade do custo residencial. A grande consumidora de energia elétrica é a indústria. Os grandes consumidores de combustível são o transporte de carga e os automóveis. É nesses setores, portanto, que podem ser aplicadas soluções tecnológicas com maior potencial de redução do consumo. O transporte de carga em navios consome cerca de 20 vezes menos combustível que em caminhões. E em ferrovias cerca de 5 vezes menos. É preciso que os sindicatos entrem nessa briga. Lutemos por transporte coletivo e de massa eficiente e por transporte de cargas através de navios e trens. Utilizemos, em nosso dia-a-dia, produtos e serviços com menor conteúdo energético. Mais produtos recicláveis, menos descartáveis!
O Brasil é um dos países que mais utiliza energia hidráulica. Embora a hidrelétrica cause impactos no momento da construção, é uma fonte que funciona de forma pouco agressiva e barata.
Ultimamente, no entanto, apesar do país possuir grande potencial hidrelétrico não explorado, o governo prioriza a utilização de termelétrica a gás e usinas nucleares, para atender ao crescimento da demanda de energia.
Além dos problemas ambientais, as termelétricas a gás exigem equipamentos fabricados no exterior. Isto significa maior endividamento externo e dependência do país neste setor estratégico.
Para as usinas nucleares funcionarem, o país também precisa comprar equipamentos de instalação e tecnologia de enriquecimento do urânio no exterior. Seu funcionamento tem significado um grande custo para os cofres públicos e um baixo retorno social. Somando a isso os riscos para as gerações presentes e futuras, torna-se altamente questionável a ampliação e mesmo a manutenção deste programa.
Fonte: www.sindipetro.org.br
Um foguetão espacial possui uma grande quantidade de energia química
(no combustível)
pronta a ser utilizada enquanto espera na rampa. Quando o combustível
é queimado, esta energia é transformada em calor, uma forma
de energia cinética.
Os gases de escape produzidos impelem o
foguetão para cima.
Energia designa tudo o que pode ser transformado em calor, trabalho mecânico (movimento) ou luz graças a uma máquina (por exemplo motor, caldeira, refrigerador, alto-falante, lâmpada) ou a um organismo vivo (por exemplo os músculos). A etimologia tem suas raízes na palavra grega e???s (ergos), que significa "trabalho". A rigor é um conceito primordial, aceito pela Física sem definição.
Qualquer coisa que esteja a trabalhar - por exemplo, a mover outro objeto, a aquecê-lo ou a fazê-lo ser atravessado por uma corrente eléctrica - está a gastar energia (na verdade ocorre uma "transferencia", pois nenhuma energia é perdida, e sim transformada ou transferida a outro corpo). Portanto, qualquer coisa que esteja pronta a trabalhar possui energia. Enquanto o trabalho é realizado, ocorre uma transferência de energia, parecendo que o sujeito energizado está a perder energia. Na verdade, a energia está a ser transferida para outro objecto, sobre o qual o trabalho é realizado. O conceito de Energia é um dos conceitos essenciais da Física. Nascido no século XIX, pode ser encontrado em todas as disciplinas da Física (mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica quântica, etc.), assim como em outras disciplinas, particularmente na Química
As civilizações humanas dependem cada vez mais de um elevado consumo energético a sua subsistência. Para isso foram sendo desenvolvidos ao longo da história diversos processos de produção, transporte e armazenamentos de energia. As principais formas de produção de energia são:
É a energia que um objecto possui devido à sua posição. Um martelo levantado, uma mola enroscada e um arco esticado de um atirador, todos possuem energia potencial. Esta energia está pronta a ser modificada noutras formas de energia e, consequentemente, a produzir trabalho: quando o martelo cair, pregará um prego; a mola, quando solta, fará andar os ponteiros de um relógio; o arco disparará um seta. Assim que ocorrer algum movimento, a energia potencial da fonte diminui, enquanto se modifica em energia do movimento (energia cinética). Levantar o martelo, enrolar a mola e esticar o arco faz, por sua vez, uso da energia cinética e produz um ganho de energia potencial. Generalizando, quanto mais alto e mais pesado um objecto está, mais energia potencial terá.
Existem dois tipos de energia potencial: a elástica e a gravitacional.
A energia potencial gravitacional está relacionada com uma altura (h) de um corpo em relação a um determinado nível de referência.
É calculada pela expressão: Epg = p.h ou Epg = m.g.h
A energia potencial elástica está associada a uma mola ou a um corpo elástico.
É calculada pela expressão:
K= Constante da mola (varia para cada tipo de mola, por exemplo a constante da mola de um espiral de caderno é bem menor que a constante da mola de um amortecedor de caminhão)
É possuída por qualquer coisa em movimento; quanto mais depressa um objecto se move, maior a sua energia cinética. Além disso, quanto mais pesado é um objecto, maior é a sua energia cinética (apenas quando está em movimento). As máquinas mecânicas - automóveis, tornos, bate-estacas ou quaisquer outras máquinas motorizadas - produzem energia cinética, e esta espécie de energia é muitas vezes chamada de energia mecânica - Fórmula: Ec=1/2mV² .
Uma velha locomotiva a vapor transforma energia química em energia
cinética. A queima de madeira ou carvão na caldeira é uma reacção
química que produz calor, obtendo vapor que dá energia à locomotiva.
É a energia que está armazenada num átomo ou numa molécula. Existem várias formas de energia, mas os seres vivos só utilizam a energia química (para trabalho biologico).
A Energia Química está presente nas ligações químicas. Existem ligações pobres e ricas em energia. A água é um exemplo de molécula com ligações pobres em energia. A glicose é uma substância com ligações ricas em energia.
Os seres vivos utilizam a glicose como principal combustível (igual a fonte de energia química); entretanto, esta molécula não pode ser utilizada diretamente, pois sua quebra direta libera muito mais energia que o necessário para o trabalho celular. Por isso, a natureza selecionou mecanismos de transferência da energia química da glicose para moleculas tipo ATP (adenosina trifosfato). O primeiro destes mecanismos surgiu com os primeiros seres vivos: a fermentação. A fermentação anaeróbia, além do ATP, gera também etanol e dióxido de carbono (CO2). A presença de CO2 na atmosfera possibilitou o surgimento da fotossíntese. Este processo fez surgir o O2 (oxigênio) na atmosfera. Com o oxigênio, outros seres vivos puderam desenvolver um novo mecanismo de transferência de energia química da glicose para o ATP: a respiração aeróbia.
As reacções químicas geralmente produzem também calor; um fogo a arder é um exemplo. A energia química também pode ser transformada em electricidade numa bateria e em energia cinética nos músculos, por exemplo.
É a energia que pode atravessar o espaço. Inclui a luz, as ondas de rádio e os raios de calor. O calor radiante não é o mesmo que a variante de energia cinética chamada de «energia térmica», mas quando os raios de calor atingem um objecto fazem com que as suas moléculas se movam mais depressa, ganhando então energia térmica. Os raios de luz e de calor são produzidos tornando os objectos tão quentes que brilham, como no caso do filamento de uma lâmpada eléctrica.
É a energia produzida pela fissão nuclear controlada de isótopos, geralmente, de urânio; aparece sobretudo como calor, quer sob controlo num reactor nuclear quer numa explosão de uma arma nuclear. O Sol produz o seu calor e a sua luz por reacção nuclear. Curiosamente, toda a vida na terra depende desta energia e, no entanto, perante a existência das armas nucleares, está também ameaçada por esta forma de energia
Um reactor nuclear produz calor modificando os átomos do seu combustível,
transformando urânio ou plutónio noutros elementos. As máquinas que utilizam energia química modificam as moléculas
do seu combustível e os elementos mantêm-se inalterados.
A energia e o trabalho são basicamente semelhantes, visto que o trabalho é o gasto de energia. São portanto, ambos medidos pelas mesmas unidades, a unidade SI, sendo o Joule, assim chamado em homenagem a James Prescott Joule, que demonstrou que é possível a conversão entre diferentes tipos de energia. A potência é a taxa a que se produz trabalho ou a que é dispensada energia.
Um fonte de energia que pode produzir mais trabalho em dado tempo - fazer qualquer coisa mover-se mais depressa ou aquecê-la mais rapidamente, por exemplo - será mais poderosa que outra. A unidade SI de força motriz é o Watt, assim chamada em homenagem a James Watt, o inventor da primeira máquina a vapor.
Assim, a relação pode exprimir-se como: um Watt de energia (E) é produzido enquanto um Joule de trabalho (W) é efectuado em um segundo (dt).
O consumo de energia no mundo está resumido, em sua grande maioria, pelas fontes de energias tradicionais como petróleo, carvão mineral e gás natural, essas fontes são poluentes e não-renováveis, o que no futuro, serão substituídas inevitavelmente. Há controversias sobre o tempo da duração dos combustíveis fósseis mas devido a energias limpas e renováveis como biomassa, energia eólica e energia maremotriz e sansões como o Protocolo de Kioto que cobra de países industriais um nível menor de poluentes (CO2) expelidos para a atmosfera, as energias alternativas são um novo modelo de produção de energias econômicas e saudáveis para o meio ambiente.
Fonte: pt.wikipedia.org