BIOCOMBUSTÍVEIS

Os Biocombustíveis são um tipo de energia produzido a partir da biomassa. Dentro da categoria dos biocombustíveis situam-se o Biodiesel (éter metílico) produzido a partir de óleos vegetais ou animais; Bioetanol, Bio-DME (éter dimetílico), Bio-ETBE, (éter etil-ter-butílico) produzido a partir do bioetanol,  Bio-MTBE (éter metil-ter-butílico) produzido a partir do biometanol, Biogás (gás) produzido a partir da mistura gasosa de Dióxido de carbono com gás Metano,  Gasóleo Fischer-Tropsch (hidrocarbonetos sintéticos) Biohidrogéneo (hidrogéneo), Óleo  vegetal puro (óleo) produzido a partir de plantas oleaginosas e Óleo vegetal tratado com hidrogéneo. Os biocombustíveis são usados no setor dos transportes e representam uma aposta na diminuição da dependência das energias fósseis provenientes do estrangeiro bem como na redução da energia consumida no tratamento dos resíduos e na queima do metano que não é lançado para a atmosfera. Desta forma, os biocombustíveis desempenham um papel importante no conjunto das energias renováveis, ao reaproveitar os resíduos urbanos sólidos urbanos, da indústria agroalimentar e do setor agropecuário contribuindo também para a melhoria do ambiente.

BIOMASSA

A biomassa é a massa biológica, isto é, a quantidade de matéria orgânica produzida numa determinada área de um terreno e produz energia a partir de processos como a combustão de material orgânico originado produzido e acumulado nos ecossistemas. Embora a combustão de biomassa provoque a liberação de dióxido de carbono na atmosfera, o equilíbrio de emissões de CO₂ é nulo, porque aquele composto é previamente absorvido pelas plantas que deram origem ao combustível. O termo biomassa tem sito muito utilizado nos últimos anos, em função das preocupações relacionadas com as fontes de energia, sendo capaz de gerar gases que são transformados na energia resultante da decomposição florestas, detritos e subprodutos da floresta, efluentes de indústrias agroalimentares e de explorações agropecuárias, resíduos de culturas agrícolas, lixos e detritos dos centros populacionais, culturas genéticas, materiais orgânicos como, por exemplo, estrume, madeira, resíduos agrícolas, restos alimentares e tudo quanto seja considerado material biológico.

Através da fotossíntese as plantas captam energia luminosa e transformam-na em energia química através da reação: CO_{2 +} H₂O          Compostos Orgânicos + O_{2 ,}correspondendo a 21x10⁴ e 38x10⁴ J. A energia térmica produzida também pode ser convertida em energia mecânica e elétrica em quantidades bastante significativas.

A nível mundial, as reservas de biomassas que se localizam nas zonas de matas e florestas representam 92% do total mas as que se encontram nas terras cultivadas abrangem apenas 1% do total. A potencialidade energética da biomassa mundial está avaliada em 25x10²¹J, valor este que se aproxima da potencialidade energética das atuais reservas de petróleo que é da ordem de 27,5x10²¹J, só que com uma condição mais favorável e com maior potencial devido à sua capacidade de renovação a uma taxa de 1,8x10²¹J/ano. A utilização dos combustíveis como fonte de energia térmica representa 6% do consumo mundial, atingindo 95% nos países subdesenvolvidos e em vias de desenvolvimento. Hoje consomem-se 1,3 biliões de m³ de lenha, o que equivale a 300 milhões de toneladas de petróleo. Em Portugal, cerca de 9% do que consumimos tem origem na lenha, isto é, aproximadamente 1,1 milhões de toneladas de petróleo. Com as diferentes crises do petróleo e o elevado custo da sua importação, acentuou-se o interesse pelo aproveitamento de subprodutos e desperdícios da exploração florestal como matéria-prima para a produção de energia.

Em Portugal, mais de 50% da energia consumida no setor doméstico é originária da lenha, para cozinha, aquecimento do ambiente e da água. Este consumo verifica-se sobretudo em meios rurais e, em virtude do recurso crescente à lenha para queima em lareiras, nos centros urbanos. Assim, a biomassa florestal é, por um lado uma fonte de energia e por outro um fator de proteção ao ambiente.

ENERGIA DAS MARÉS E DAS ONDAS

A energia das marés está contida no movimento de massas de água proveniente da ação das marés. Estas ocorrem num ritual a que se dá o nome de praia-mar e baixa-mar. As marés vivas têm lugar, aproximadamente, a cada 14 dias, nas fases de Lua Cheia e Lua Nova, quando o Sol, a Lua e a Terra estão em linha reta e as marés mortas acontecem quando a Terra, a Lua e o Sol formam um ângulo de 90º ficando apenas visível ¼ da Lua. Outros fatores como a inclinação do plano da órbita lunar sobre a do equador terrestre e a declinação do Sol e da Lua também originam as marés.

A energia das ondas são uma consequência direta da ação dos ventos sobre a superfície das marés e dos oceanos, cuja potência média pode ultrapassar 40-50 kW/m de frente de onda. Relativamente ao modo de extração da energia das ondas há diferentes propostas com tecnologias diversas e em localizações diferentes, (sobre a costa, assentes entre 10 e 25 metros de profundidade e ao largo) como o sistema coluna de água oscilante (CAO), ou o sistema de bóia “OPT Power Buoy”  (Ocean Power Technology), ou Archimedes Wave Swing (AWS) completamente submerso e baseado na absorção pontual, ou o sistema WaveDragon  que permite o galgamento, entre outros. A situação geográfica de Portugal junto ao Oceano Atlântico faz do país um candidato sério ao desenvolvimento deste tipo de energia, com um fluxo médio anual de 30MW/km de frente de onda em águas com 50 m de profundidade e com um potencial de produção elétrica na ordem de 10 TWh/ano, correspondendo a cerca de 20% do nosso consumo. A central da ilha do Pico, de primeira geração tem uma potência instalada de 400KW e a central da Póvoa de Varzim, colocada a 6 km da costa e a 43m de profundidade, tem capacidade instalada de 2 MW.

ENERGIA HÍDRICA

A energia hídrica também conhecida como energia hidráulica obtém-se a partir de uma massa de água. Esse tipo de energia é muito conhecido porque faz parte da nossa vida. As centrais hidroelétricas situam-se em barragens de grande capacidade, superior a 10MW, ou de média capacidade, inferior a 10MW. Aproveitam os desníveis naturais, (ou construídos) dos rios para utilizarem a força do caudal, transformando a energia potencial da massa de água em energia cinética, através da diferença de nível entre a albufeira e o rio, a jusante da central, fazendo rodar as turbinas e os geradores para a transformar em energia elétrica. Devido ao elevado rendimento deste tipo de energia (cerca de 80%) e às condições para a sua instalação, assiste-se a um potencial crescente de construção de barragens em Portugal, principalmente na zona norte do País, onde o relevo apresenta condições mais favoráveis à sua exploração.

ENERGIA GEOTÉRMICA

A energia geotérmica é a energia que se obtém a partir do calor do interior da terra. O gradiente geotérmico mostra que a temperatura aumenta em média, cerca de 33ºC/km de profundidade, mas em determinadas zonas do planeta o gradiente pode ser bem mais elevado 50ﾟC/100m. Esta situação é explicada pela presença provável, a alguns milhares de metros sob a superfície da Terra, das rochas magmáticas ligadas a fenómenos vulcânicos recentes ou uma elevação local do manto. A energia geotérmica é aproveitada para aquecimento do ambiente e das águas em zonas de baixa entalpia e para a produção elétrica nas zonas de alta entalpia, cujo valor de gradiente é superior a 150ºC e onde se podem atingir temperaturas até 300ºC, a profundidades de 500m e 2 000m. Contudo, esta energia geotérmica não é abundante e a sua avaliação difícil. Para determinar a existência de uma jazida geotérmica de alta entalpia, é necessário verificarem-se as seguintes condições: (i) uma fonte de calor, como, por exemplo, uma bolsa de magma que aquece, por condução, as rochas á sua volta; (ii) uma rocha reservatório, suficiente porosa e impermeável para que o fluido geotérmico possa circular e ser aquecido; (iii) um fluído (água), normalmente água da chuva, que se infiltrou por falhas desde a superfície; (iv) por vezes, uma rocha impermeável situada sobre a rocha reservatório, a qual permite manter o jazigo sob pressão e dificultar as perdas de calor.
Desde os tempos ancestrais que este tipo de energia tem sido usado, mas o primeiro sistema de distribuição de calor urbano foi construído em Chaudes-Aigues (França) no séc. XIV e ainda se mantém ativo. Larderello (Itália), a região mais quente de todo o continente europeu, foi a primeira a produzir eletricidade a partir do vapor geotérmico tendo atualmente uma produção de 400 MW de potência elétrica. Em Portugal, nos Açores a utilização da geotermia faz-se há centenas de anos. Na ilha de São Miguel, a Central Geotérmica do Pico Vermelho produz 80 GWh por ano.

ENERGIA SOLAR

A energia solar provém da radiação solar emitida pelo Sol que é responsável pela vida na terra. O seu potencial é muito significativo pois representa, por ano, aproximadamente 10.000 vezes as necessidades de energia em todo o mundo nesse período. Leva cerca de oito minutos a chegar à terra, percorrendo uma distância de quase 150 milhões de quilómetros, à velocidade da luz que é de 3 Í10⁸  Km/s, mas quando a radiação solar atinge o sistema climático da terra uma parte é absorvida pela superfície do planeta e outra parte é devolvida ao espaço. À diferença entre a quantidade de energia (ε) que entra no nosso planeta e aquela que deixa a atmosfera rumo ao espaço chama-se o Balanço Energético da Terra.

A energia solar pode ser aproveitada através de três processos: (1) térmico, para aquecimento que pode ser dividida nos sistemas ativos e passivos; (2) fotovoltaico, transformando-a em eletricidade e (3) químico, no processo de fotossíntese dos vegetais.

Os painéis fotovoltaicos são constituídos por material semicondutor, silício, constituinte da areia e por substâncias dopantes que aumentam a capacidade de transformar a radiação solar em potência elétrica. As células fotovoltaicas, com terminais em metal para absorver os eletrões livres e concentrar a energia, produzem potências elétricas de 1,5 W, correspondendo a uma tensão de 0,5 V e uma corrente de 3 A, e são ligadas em série ou paralelo para formarem os módulos ou os painéis fotovoltaicos com capacidade de atingir potências entre 50 e 100 W. A corrente elétrica contínua produzida pelos painéis fotovoltaicos é transformada em corrente alternada através de um inversor para que possa ser utilizada. Os sistemas fotovoltaicos que estão ligados à rede de distribuição de energia precisam de um Posto Transformador (PT) e os que não estão ligados à rede precisam de baterias e de controladores de carga para poderem armazenar a eletricidade produzida e proteger das sobrecargas e descargas totais.

Os painéis solares têm de ser instalados e orientados por técnicos especializados para obtenção do melhor perfil de produção de energia, colocando-os numa posição inclinada com um ângulo igual ao da latitude em que se encontram para maximizarem a radiação solar, diária e anual. Hoje em dia, já se podem acoplar dispositivos automáticos (tracking) que seguem o sol e orientam o painel na sua direção aumentando exponencialmente a produção elétrica.

Como a radiação solar é variável ao longo do dia, de acordo com a época do ano, com as condições climatéricas e com a localização geográfica, a quantidade total de radiação solar é expressa em termos de horas de pico solar, cuja potência é de 1000 W/m², e a energia resultante é de 1 kWh/m². Portugal tem excelentes condições climatéricas para o desenvolvimento de um sistema de produção de energia solar, pois o número médio anual de horas de sol varia entre 2 200 e 3 000 enquanto na Alemanha varia entre 1 200 e 1 700h. A radiação solar média em Portugal é de 1500 kWh/m²/ano e cada metro quadrado de painel solar produz cerca de 0.7kWh/m²/dia.

ENERGIA EÓLICA

A energia eólica é gerada pelo vento e tem sido usada, desde sempre, quer nas embarcações, com um papel importante na navegação ou nos moinhos para bombagem da água ou em outras atividades como a moagem. Através das turbinas eólicas a energia cinética do vento é transformada em energia mecânica, que por sua vez, é processada num gerador que a transforma em energia elétrica que é colocada na rede de distribuição destinada ao consumo. Em situações em que a rede de energia elétrica se encontra longe, esta energia que resulta da ação dos ventos, também constitui uma das soluções para os consumidores nesses locais. Como a energia eólica aumenta com a velocidade do vento e como esta depende das condições geográficas, os aerogeradores são colocados em parques eólicos, preferencialmente no cimo dos montes. As zonas mais ventosas apresentam mais capacidade de produção, sendo que a velocidade mínima do vento para fazer funcionar o aerogerador tem de ser superior a 9Km/h. Portugal está em 10º lugar entre os países que geram mais energia eólica com 4 000 MW.

SERVIU DE APOIO À SESSÃO COM

Serviu de apoio à sessão temática com o 5ºA, no dia 27 de abril, 2012, no Agrupamento de Escolas José Silvestre Ribeiro, Idanha-a-Nova.

Todos muito motivados e como discutiram o tema! A geração mais nova está muito atenta ao que a rodeia! Tem uma consciência ambiental muito bem definida.



ASSIM TEMOS FUTURO!



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Energias renováveis

Slides conclusivos

SESSÃO TEMÁTICA E INFORMATIVA

No âmbito do projeto, dinamizámos uma sessão temática, na passada 6ª feira, dia  27 de abril, 2012 para os alunos do 10A do Agrupamento de Escolas José Silvestre Ribeiro, Idanha-a-nova, sobre os objetivos do Eco Challenge e eficiência energética, apresentando algumas das conclusões a que chegámos no nosso estudo sobre Energias Renováveis.

Apresentação do projeto Eco Challenge

O Pontapé de saída - Nervosismo? Nada disso, até porque estudámos a matéria.

Bom ritmo, boa imagem, bom som! E que ajuda na exploração do tema! Aconselhamos!

Boa diposição na sessão, muito diálogo e a mensagem? Passou muito Bem! É preciso apostar nas renováveis! Usar a energia de forma eficiente! Temos de proteger o ambiente!

Diferentes tipos de energias renováveis: vantagen e desvantagens

O que é preciso fazer? Vai uma ajuda? Então?

Atentamente...

Centro de recursos ... espaço de trabalho...espaço de aprendizagem...

3ª DESAFIO:

Elaborar  um  documento  onde  apresente  recursos  fontes  de  energia
ao  dispor  da  população  portuguesa:  características,  potencialidades
e  limites  de  utilização,  numa  perspectiva  de  desenvolvimento
sustentável.

Mãos à obra e cá está o resultado!

Excelente amostra daquilo que tem acontecido!

http://www.glogster.com/pedro95/edp-eco-challenge/g-6llhrft4cosoov54l6mt0a0
(NOVO) http://www.glogster.com/pedro95/edp-eco-challenge-3o-desafio/g-6lit40r4n0n8mf0df97hia0

Existem diferentes tipos de energia renovável:  

Energia solar - Provém da radiação solar emitida pelo Sol.

Energia hídrica - Também conhecida como energia hidráulica ,obtém-se a partir de uma massa de água.
Energia eólica - É gerada pelo vento. 

Energia geotérmica - Obtém-se a partir do calor do interior da terra.
Energia das marés e ondas - A energia das ondas são uma consequência direta da ação dos ventos sobre a superfície das marés e dos oceanos e, por outro lado, a energia das marés está contida no movimento de massas de água proveniente da ação das marés.
Energia da biomassa - É a quantidade de matéria orgânica produzida numa determinada área de terreno e produz energia a partir de processos como a combustão.

Proposta de soluções sustentáveis

1. Maior investimento na investigação científica. Este aspeto é fundamental, na medida em que permitirá inovações e descobertas que permitirão. Por exemplo, a energia de fusão nuclear e outras energias não poluentes.

2. Políticas fiscais penalizadoras do uso de energias poluentes ou não renováveis.

3. Politicas fiscais beneficiadoras do recurso a energias renováveis.

4. Considerar as energias renováveis como aspeto inseparável das políticas ambientais.

5. Repensar e alargar os direitos humanos de modo a incluir os direitos ambientais. Este aspeto poderia passar por uma nova declaração dos direitos universal dos direitos humanos, considerando os direitos ambientais como direitos humanos.