Combustível, calor, energia mecânica e poluição

A principal fonte de energia para a máquina a vapor (o combustível mais utilizado) era o carvão mineral. Inicialmente empregado para o aquecimento ambiente, em especial na Inglaterra, muito rica em jazidas carboníferas o carvão passou a desempenhar, na época o mesmo papel do petróleo, mais tarde. A lenha, porém, em muitos países ricos em florestas – Brasil, Estados Unidos, Canadá e mesmo alguns países europeus – era utilizada como principal combustível, constituindo assim o primeiro emprego de biomassa, renovável, pois as árvores podem crescer de novo e as florestas devastadas ser replantadas, enquanto as minas de carvão, uma vez esgotadas não se renovam.
Ainda hoje o vapor é muito utilizado na geração de energia, só que por processos diferentes e mais eficientes. Em lugar de movimentar pistões, produzindo diretamente a tração mecânica, como em uma locomotiva do tipo maria-fumaça, ele é empregado na movimentação de gigantescas turbinas, ligadas a dínamos que geram energia elétrica
— são as usinas termoelétricas. Elas produzem eletricidade a partir do calor, ou energia térmica, que tanto, pode se derivar da queima do carvão mineral, Petróleo, lenha, como ser produzido por reações atômicas, caso em que o sistema recebe a denominação particular de usina nuclear.
A produção de energia a partir de usinas termoelétricas apresenta, em geral, os inconvenientes de consumir combustíveis, esgotando minérios não renováveis ou devastando florestas, e de gerar poluição atmosférica e lixo atômico. Por essa razão, tal forma de energia é denominada energia suja, em oposição à que se origina das quedas-d’água, ou energia limpa.
A queima de combustíveis se faz sempre de maneira incompleta, dando origem a fumaças e fuligens que, no mínimo, causam efeitos antiestéticos. Além disso, os óxidos de enxofre e de nitrogênio se formam em grande quantidade a partir, respectivamente, do enxofre existente no carvão (piritas) e no petróleo e do nitrogênio do próprio ar, empregado como fonte de oxigênio para a combustão. Essas substâncias, lançadas no ar, podem passar por reações químicas, sob a ação da própria luz solar, combinando-se à água ou ao hidrogênio da atmosfera, e formar compostos altamente tóxicos às plantas, aos animais e ao homem. Essas reações em altas camadas atmosféricas com o auxílio da luz recebem a denominação reações fotoquímicas e são responsáveis pela formação de compostos químicos causadores de chuvas ácidas e vários outros fenômenos nocivos ao seres vivos.

Texto retirado do Livro: O Meio Ambiente em Debate; Autor: Samuel Murgel Branco; Editora: Moderna; desde 1988, São Paulo.

Fontes Convencionais

A energia movimenta a indústria e os meios de transporte, viabiliza as atividades comerciais e de serviços e também auxilia no funcionamento de equipamentos domésticos e pessoais, como os telefones celulares, os relógios à bateria, equipamentos de som, computadores e eletrodomésticos.
É transportada por gasodutos, linhas de transmissão, rodovias, ferrovias e navios. No entanto, a energia encontrada na natureza precisa ser transformada nas refinarias de petróleo, nas usinas hidrelétricas, nas termelétricas, nas termonucleares; nas carvoarias que transformam a lenha em carvão vegetal; etc.
Na época, pela qual, estamos vivendo, onde o aquecimento global e a poluição ambiental estão presentes em nosso meio, a necessidade de alteração da matriz energética tornou-se prioridade. Onde a utilização de fontes não convencionais seria a solução para a questão ambiental e a escassez de energia no futuro.
Fontes convencionais ou alternativas são aquelas que ainda são utilizadas em pequena quantidade e que está em fase de desenvolvimento para a obtenção de maior eficácia, como é o caso da energia solar, da biomassa, dos ventos, do hidrogênio, entre outras.

Luane Fachinelli

Energia Cinética

Uma velha locomotiva a vapor transforma a energia química em energia cinética. A combustão de matéria ou carvão na caldeira é uma reação química que produz calor, obtendo vapor e da energia à locomotiva. E é a energia que um corpo em movimento possui devido à sua velocidade.
A energia cinética é a energia que o sistema possui em virtude do movimento das partículas que constituem o sistema, em relação ao referencial adotado. Ela depende de sua massa e do módulo de sua velocidade, e não depende da direção de sua velocidade porque a energia cinética é uma grandeza escalar.
Um outro importante conceito de energia cinética é quando nos referimos ao trabalho. Considerando um caminhão que têm a mesma velocidade do carro, mas possui maior massa, maior também será o trabalho realizado, ou seja, maior a energia cinética que será usada.
Ela é razoavelmente prejudicial ao meio ambiente, pois as fumaças que são lançadas poluem o planeta, imaginando a quantidade de veículos poluentes, fora as empresas, que também são muitas o índice de poluição sempre aumentará.

Gustavo Dosso

Energia Muscular

Energia muscular é a energia que resulta da transformação das substâncias armazenadas no organismo humano, como o açúcar ou a gordura que são queimados para fornecer energia aos músculos, causando a contração de alguns e a distensão de outros sob o comando do cérebro, de tal modo que o corpo consiga empurrar, por exemplo, um veículo quebrado ou levantar algum objeto.
A energia muscular não causa nenhum problema ao ambiente, pois a energia é transformada dentro do próprio corpo do ser humano, sem causar malefícios ao ambiente.

Tiago Foppa

Energia das ondas, das marés e a energia térmica dos oceanos

Os oceanos podem ser uma fonte de energia para iluminar as nossas casas e empresas. Neste momento, o aproveitamento da energia do mar é apenas experimental e raro.
Mas como é que se obtém energia a partir dos mares?
Existem três maneiras de produzir energia usando o mar: as ondas, as marés ou deslocamento das águas e as diferenças de temperatura dos oceanos.
A energia das ondas
A energia cinética do movimento ondular pode ser usada para pôr uma turbina a funcionar.
Quando a onda se desfaz e a água recua o ar desloca-se em sentido contrário passando novamente pela turbina entrando na câmara por comportas especiais normalmente fechadas.
Esta é apenas uma das maneiras de retirar energia das ondas. Atualmente, utiliza-se o movimento de subida/ descida da onda para dar potência a um êmbolo que se move para cima e para baixo num cilindro. O êmbolo pode por um gerador a funcionar.
Os sistemas para retirar energia das ondas são muito pequenos e apenas suficientes para iluminar uma casa ou algumas bóias de aviso por vezes colocadas no mar.
A energia das marés
A energia da deslocação das águas do mar é outra fonte de energia. Para transformá-la são construídos diques que envolvem uma praia. Quando a maré enche a água entra e fica armazenada no dique; ao baixar a maré, a água sai pelo dique como em qualquer outra barragem. Para que este sistema funcione bem são necessárias marés e correntes fortes. Tem que haver um aumento do nível da água de pelo menos 5,5 metros da maré baixa para a maré alta. Existem poucos sítios no mundo onde se verifique tamanha mudança nas marés.
A energia térmica dos oceanos
O último tipo de energia oceânica usa as diferenças de temperatura do mar. Se alguma vez mergulhares no oceano notarás que a água se torna mais fria quanto mais profundo for o mergulho. A água do mar é mais quente á superfície porque está exposta aos raios solares; é por isso que os mergulhadores vestem fatos próprios para mergulhar em zonas profundas. Os fatos colam-se ao corpo mantendo-o quente. Pode-se usar as diferenças de temperatura para produzir energia, no entanto, são necessárias diferenças de 38º Fahrenheit entre a superfície e o fundo do oceano. Esta fonte de energia está a ser usada no Japão e no Hawai, mas apenas como demonstração e experiência.

Texto retirado do site: www.abcdaenergia.com

Energia Maremotriz

Todos os dias observa-se que o nível do mar não é o mesmo. Esse fenômeno – movimento de subida e descida das águas – recebe o nome de maré. O Sol e a Lua influenciam as marés pela força gravitacional, essa diferença é dada a cada 12 horas. O ideal é que essas marés sejam afuniladas em Baías, assim, se constroem barragens com represas para permitir a entrada e saída de água, instalando geradores de eletricidade. Porém para que se consiga gerar eletricidade é necessário um desnível de 5 metros, no mínimo. Devido à escassez de locais para a instalação de uma usina assim, ocorre problemas técnico-geográfico. Os impactos ambientais são bem inferiores comparados aos lagos das hidrelétricas, porém está relacionado com a fauna e a flora. Pode-se aproveitar a água nos dois sentidos: na maré alta a água enche o reservatório, passa pela turbina, produzindo energia elétrica; quando ocorre maré baixa a água esvazia o reservatório, passando no sentido contrário, ao do enchimento, pelas turbinas produzindo novamente energia elétrica. É muito difícil manter um fornecimento regular de energia devido às variações climáticas e o ciclo das marés. Por outro lado é uma fonte de energia renovável, que produz eletricidade de forma limpa, não poluente e é barata.

Luane Fachinelli

Energia Eólica

A energia eólica é aquela obtida pela força dos ventos. É a transformação de energia cinética dos ventos em energia elétrica. Hoje, essa energia é uma das que mais crescem numa taxa de 22% ao ano. Atualmente, existem no mundo 20 mil geradores que produzem eletricidade a partir de força eólica (principalmente nos Estados Unidos, Alemanha, Dinamarca).
Produzir energia a partir do vento no Brasil pode ser um bom negócio. Prova disso, está no interesse de algumas universidades no desenvolvimento de técnicas e equipamentos para esse setor. Alguns pesquisadores da área dizem que em muitos lugares essa fonte de energia é mais competitiva do que outras alternativas, pois o custo é relativamente baixo e o retorno se dá a curto prazo.
A energia eólica é uma energia renovável e de baixo impacto ambiental. Na ocupação do solo o equipamento ocupa 1% da área da usina eólica, e o restante pode ser ocupado por lavoura ou pastagem, sem transtornos para animais ou plantas. O vento constitui uma imensa fonte de energia natural, acionando o rotor (responsável por transformar a energia cinética em energia mecânica de rotação) que faz girar o gerador e produzir eletricidade. Em três meses de funcionamento a turbina produz a energia equivalente à energia gasta em sua construção e operação. O vento é o único combustível para que a hélice seja movimentada, sendo assim a poluição é praticamente nula, porém a instabilidade é desfavorável, pois pode estar sujeita a variações do vento e a calmarias e também os equipamentos são caros e barulhentos.

Luane Fachinelli