FONTES MODERNAS DE ENERGIA

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FONTES MODERNAS DE ENERGIA
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Energia

• Qualquer tipo de trabalho requer energia
  para sua realização. Antigamente , utilizava-se a
  energia dos animais para determinados trabalhos,
  principalmente na agricultura e, também, para o
  transporte de mercadorias e pessoas.

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As fontes de energia podem ser classificadas,
como

• Fontes energia renováveis continuam disponíveis
  depois de utilizadas, pois são recursos naturais
  renováveis. Exemplo hidrelétricas, solar,
  eólica. Algumas podem ser produzidas pela
  sociedade humana, como biocombustíveis, álcool,
  biomassa etc
• Fontes de energia não renováveis São limitadas,
  pois utilizam recursos minerais não renováveis
  que demoram milhões de anos para se formarem.
  Exemplo Petróleo, carvão mineral e gás natural.

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OBSERVAÇÃO

• Combustíveis fósseis, como petróleo,
  carvão mineral e gás natural, são as principais
  fontes energéticas das indústrias utilizadas
  atualmente no mundo.

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CARVÃO MINERAL

• O carvão mineral é um combustível fóssil
  mais abundante na natureza e se constitui na
  segunda fonte de energia mais utilizada no
  planeta.
• Seu fim depende do ritmo de crescimento
  futuro da economia e do desenvolvimento das
  fontes alternativas de energia

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Principais produtores de carvão (em milhões de
toneladas)
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O carvão mineral pode se apresentar nos seguintes
estágios segundo seu teor calorífero ou
energético

• Turfa e linhito, com baixo percentual de carbono,
  ou seja com baixo teor calorífero
• Hulha e antracito, com alto teor calorífero.
• O tipo de carvão mais encontrado é a hulha ou
  carvão propriamente dito, substância de cor
  negra, sólida, que pode ser transformada em
  carvão metalúrgico ou coque.
• O antracito é o tipo mais raro de carvão,
  atingindo até 96 de teor de carbono.

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Principal uso do carvão

• Na geração de energia elétrica pelas
  termelétricas e na produção de aço nas
  siderúrgicas, onde altos-fornos exigem carvão com
  alto teor calorífero e que não possua resíduos
• Como matéria prima do setor carboquímico na
  produção de corantes, tintas, inseticidas,
  fertilizantes, plásticos, entre outros.

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• Carvão comercializado para uso nas residências é
  de origem vegetal, produzido com a queima de
  maneira e de uso bem menos relevante para a
  matriz energética mundial (é o conjunto de fontes
  de energia utilizadas.)
• Considerado o motor da Primeira Revolução
  Industrial, o carvão, durante quase 200 anos,
  entre meados dos séculos XVIII e XX, foi a fonte
  de energia mais utilizada.

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O uso do carvão como fonte de energia traz uma
série de problemas ambientais, tais como

• A extração em minas colocam em risco a saúde de
  milhões de trabalhadores e tira a vida de
  centenas deles todos os anos, devido a
  desmoronamentos, explosões e também por causar
  doenças respiratórias advindas de poluentes
  existentes nas minas, que são, geralmente,
  subterrâneas e não tem ventilação adequada

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• Minas subterrâneas podem desestabilizar o
  terreno, causando tremores de terra
• A queima do carvão em termelétricas é uma
• das principais fontes emissoras de CO2
  contribuindo para a poluição do ar e consequente
  agravamento do efeito estufa

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PETRÓLEO
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PRIMEIRO POÇO DE PETRÓLEO

• Em 27 de agosto de 1859, o coronel
  norte-americano Edwin Drake constrói a primeira
  torre de petróleo na Pensilvânia, nos Estados
  Unidos. O líquido jorra quando o poço atinge 23
  metros de profundidade. O petróleo era então
  utilizado como combustível para as lamparinas a
  óleo, mas pouco depois passou a ser destilado
  para produzir carburantes como o querosene. Tem
  início a febre do ouro negro a descoberta de
  novas jazidas faria surgir cidades em pleno
  deserto nos EUA. 

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PRIMEIRO POÇO PETRÓLEO NO BRASIL

• O primeiro poço de petróleo do
  país, denominado poço Lobato, foi instalado em
  1939, no Recôncavo Baiano. No entanto, a produção
  comercial só começou efetivamente e 3 de outubro
  de 1953, com a criação da Petrobrás, empresa
  estatal que exerceu até 1997, o monopólio da
  pesquisa, lavra, extração, refino e transporte do
  óleo e seu derivados e que representou um dos
  principais projetos de infra estrutura do Estado
  Brasileiro.

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Formação do petróleo

• Sua formação se dá quando ocorre o soterramento
  de resto vegetais e animais com baixo suprimento
  de oxigênio, não havendo a decomposição total
  desse material. Essa condição ambiental especial
  é encontrada nas bacias sedimentares
• O petróleo pode se acumular também no estrato
  rochoso denominado pré-sal no litoral brasileiro.
  Essa condição geológica foi descoberta, no
  litoral brasileiro, em 2007, pela Petrobrás.

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Petróleo

• Mesmo com o declínio sofrido nas 3 últimas
  décadas, o petróleo tem sido a fonte de energia
  mais utilizada no mundo.
• 1972, antes da chamada crise do petróleo,
  representava 68 da energia consumida no mundo.
• 2003 essa proporção era de apenas 34,4, devido
  ao aumento na produção e consumo de outras
  fontes, como gás natural, carvão mineral e
  algumas fontes alternativas de energia.

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• Os combustíveis fósseis, que, além do petróleo,
  incluem o carvão mineral e o gás natural,
  respondem por 80 de todas as fontes de energia
  utilizadas no planeta.
• Por estes recursos não serem renováveis a
  humanidade encontra-se diante de um grande
  desafio mudar sua matriz energética de modo a
  depender majoritariamente de fontes de energia
  renováveis que são ecologicamente mais adequadas
  por não serem poluidoras.

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O petróleo em estado bruto apresenta uma gama
diversificada de usos

• Nas termelétricas é utilizado como combustível,
  que gera, com sua queima, eletricidade

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• Nas refinarias, o petróleo bruto é refinado em
  dois tipos básicos de derivados os óleos
  combustíveis, como querosene, o óleo diesel, a
  gasolina, etc., que são usados na indústria e nos
  veículos automotores e as matérias primas, como
  a nafta, utilizadas pelas indústrias
  petroquímicas

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• Partindo da nafta, as indústrias petroquímicas
  transformam esse produto em diversos outros, os
  quais serão usados na produção de inúmeros
  produtos industriais consumidos no dia a dia
  plásticos, tecidos, calçados, borrachas
  sintéticas, corantes, detergentes, asfalto,
  solventes, resinas, brinquedos, materiais de
  limpeza, etc.

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Dez maiores produtores de petróleoem milhões de
barris por dia
22
Processo de refinação de derivados de petróleo
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(No Transcript)
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GÁS NATURAL

• É um composto de hidrocarbonetos leves ( composto
  químico formado por átomos de hidrogênio e de
  carbono), como propano, butano e etano, pode ser
  encontrado em jazidas e está diretamente
  relacionado à formação de petróleo gás
  associado.
• O gás natural é tratado e processado a fim de que
  as impurezas sejam retiradas.

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Utilização do gás natural

• Setor Industrial
• Comercial
• Automotiva
• Residências
• OBSERVAÇÃO Sua queima produz baixa emissão de
  resíduos e de dióxido de enxofre e é considerado
  a mais limpa das fontes de energia entre os
  combustíveis fósseis.

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Gás natural

• É a terceira fonte de energia mais utilizada no
  mundo, seu crescimento tem sido mais acelerado
  que o dos demais combustíveis fósseis.
• É mais barato, de fácil transporte por gasodutos,
  é menos poluente que o petróleo e o carvão
  mineral.
• Os maiores produtores mundiais são Rússia, EUA,
  Canadá, Irã, Argélia, Reino Unido, Países Baixos,
  Noruega, Indonésia, China.

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Usinas nucleares

• O aquecimento do vapor-d-água é feito
  pela fissão nuclear dos átomos de urânio. É uma
  fonte de energia muito concentrada, de alto
  rendimento, perigosa, com custo de instalação
  muito elevado e exige muita tecnologia por isso,
  ela é mais produzida nos países desenvolvidos,
  destacando-se os EUA, os países europeus, o Japão
  e a Rússia.

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• Tório e urânio são encontrados em quantidades
  razoáveis no planeta. Submetidos a processos
  químicos, esses minerais podem gerar energia
  porque possuem elevada radioatividade. Nas usinas
  termonucleares, a radioatividade é convertida em
  calor que, por sua vez, gera energia.
• Curiosidade
• Com 10 gramas de urânio, por exemplo, é possível
  gerar a mesma energia que exigiria mais de 700
  quilo de petróleo e 1,2 toneladas de carvão.

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Energia Nuclear brasileira

• Em 2006, foi inaugurada, pelas indústrias
  nucleares do Brasil (INB), a primeira fábrica de
  enriquecimento de urânio, em Resende, no Rio de
  Janeiro. A INB é responsável pelo fornecimento do
  combustível nuclear as indústrias.
• O Brasil é o dono da sexta maior reserva de urânio

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Principais argumentos do governo militar
brasileiro na época para instalação de energia
nuclear no Brasil foram os seguintes

• O esgotamento da capacidade de geração de energia
  hidrelétrica
• Aquisição de autonomia na construção de usinas
  termonucleares, Ponto estratégico nas relações
  internacionais
• A diversificação e o crescimento da indústria
  local
• A declaração do governo, no início dos anos de
  1970, de não ser mais autossuficiente na
  produção de petróleo.

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A equivalência energética do Urânio
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Potencial de geração de energia por origem
1 kg de lenha 1 KWh  
1 kg de carvão 3 KWh  
1 kg de petróleo 4 KWh  
  1 kg de urânio 50.000 KWh  
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GEOGRAFIA ATÔMICA - PINCIPAIS PAÍSES
CONSUMIDORES
País de geração de energia nuclear Quantidade de usinas nucleares ativas
1 EUA 19.4 104  
2 França   78.0 59
3 Japão   30.0 54
4 Inglaterra   18.4 32
5 Rússia   15.9 30
6 Canadá   15.0 20
7 Alemanha   31.8 19
8 Coréia   38.0 1 6
9 Índia   2.8 14
10 Ucrânia   51.1 13
24 Brasil   2.2 2
Fonte International Nuclear
Safety Center e WNA
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Produção concentrado de Urânio
País Ton/ano
Canadá 9.820
Austrália 7.600
Cazaquistão 5.280
Níger 3.450
Rússia 3.200
Namíbia 3.067
Brasil 390
Fonte World Nuclear Association
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• O Urânio apresenta-se como fonte alternativa de
  energia, na forma de combustível para a energia
  nuclear. A França, por exemplo, tem 78 da sua
  geração de energia elétrica produzida por
  reatores nucleares.

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Reator nuclear
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Angra 1
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Angra 2
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Angra 3
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Usinas hidrelétricas

• Itaipu

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
50
Usinas hidrelétricas

• Em 1897, foi construída a Usina
  Hidrelétrica de Niágara Falls, primeira
  hidrelétrica, próxima às cataratas do Niágara,
  nos Estados Unidos.
• No Brasil, a primeira usina construída
  foi no reinado de D. Pedro II, nas águas do
  Ribeirão do inferno, afluente do Rio
  Jequitinhonha, no município de Diamantina MG.

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As usinas hidrelétricas são compostas dos
seguintes elementos

• Barragem
• Tubulações
• Turbinas
• Vertedouro

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Usina hidrelétrica

• Embora seja uma forma limpa,
  renovável e barata de produzir energia, a
  implantação de uma usina hidrelétrica é
  relativamente dispendiosa financeiramente e
  provoca grande impacto ambiental devido ao
  alagamento, além de ser dependente das condições
  climáticas do relevo.
• Os rios devem possuir grande volume de
  água e desníveis (quedas d água) para que a água
  possua velocidade suficiente para gerar as
  turbinas.

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• Países que se destacam na produção de
  hidroeletricidade por possuírem grande potencial
  hidráulico são Brasil, Estados Unidos, Canadá,
  Rússia e China.

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GRANDES OBRAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL.

• Usina Itaipu Bilateral Brasil e Paraguai ( Rio
  Paraná)
• Usina Tucuruí Rio Tocantins, Região Norte
• Usina Complexo Paulo Afonso Rio São Fransisco
  Bahia- Nordeste
• Usina Xingó - Rio São Francisco Nordeste
• Usina Belo Monte Rio Xingu Próximo ao município
  de altamira no norte do Pará.
• Usina Jirau e Santo Antônio Amazonas no rio
  Madeiras
• Usina Complexo Tapajós Pará
• Usina de Balbina Município Presidente
  Figueiredo no Amazonas. Sua construção tem sido
  um erro histórico.

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• FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA

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Fontes alternativas de energia

• A preocupação com a contaminação do
  meio ambiente pela queima de combustíveis
  fósseis, o rápido esgotamento das formas de
  energia não renováveis, nas quais se apóia a
  geração da maior parte de energia utilizada pela
  sociedade atual, o aumento do consumo e as
  possíveis crises no fornecimento de petróleo têm
  levado a humanidade a buscar alternativas
  energéticas renováveis, abundantes e menos
  poluentes. Entre as fontes de energia mais
  pesquisadas destacam-se a solar, a eólica, a
  geotérmica, a de biomassa, a dos oceanos e a do
  álcool.

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Energia solar
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Energia solar

• Seu aproveitamento pode ser feito de
  maneira direta através de células fotovoltaica,
  que converte a luz solar diretamente em
  eletricidade

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Em defesa da energia solar

• O emprego de energia solar para aquecer,
  por exemplo, os chuveiros elétricos, reduziria a
  demanda em 2650 megawatts, potência equivalente a
  cinco usinas nucleares do porte de Angra I. A
  energia que incide sobre o Distrito Federal em um
  ano corresponde à energia gerada por 162 usinas
  como Itaipu.

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• A falta de ação do governo em promover campanhas
  e programas de estímulo ao uso de energia solar
  pode explicar o número ainda insignificantes de
  consumidores.
• Em Israel, 70 das residências utilizam energia
  solar.
• Na Alemanha existe um programa de incentivo ao
  consumidor mil dólares para quem compra quatro
  metros quadrados de coletor solar e mais 250
  dólares para cada metro adicional.

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• A Energia solar pode ser utilizada de forma ativa
  ou passiva. A forma ativa envolve a sua
  transformação em energia térmica ou elétrica, e a
  forma passiva corresponde à sua utilização para
  o aquecimento de residências e edifícios.
• A energia é gerada por meio de painéis com
  células fotovoltaicas ou solares e é armazenada e
  baterias para ser utilizada em períodos daibaxa
  intensidade de radiação e também a noite
• A conversão é possível, pois os fótons (energia
  emitida pelo sol) incidirão sobe os átomos de
  silício que estão na célula fotovoltaica,
  emitindo elétrons e gerando, assim, corrente
  elétrica.

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Energia eólica

• É produzida em lugares onde o vento é intenso e
  regular.
• Os maiores exploradores dessa fonte são EUA,
  China, Índia, Dinamarca, Grécia e Holanda.

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Energia eólica
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Empecilho para Instalação da energia eólica

• O empecilho para a instalação de mais usinas
  eólicas e o seu alto custo, já que a energia
  gerada por essa fonte representam em torno de 60
  a 70 a mais do que aquela gerada em usinas
  hidrelétricas.
• Apesar de ser considerada uma fonte de energia
  limpa, as usinas eólicas emitem ruídos de baixa
  frequência que podem prejudicar os moradores
  próximos ( caso estejam localizadas perto de uma
  área residencial). Além disso, podem causa
  interferência na transmissão de televisão e, se
  estiverem instaladas em rotas migratórias de
  pássaros, podem configurar uma ameaça.

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Energia geotérmica

• Sua utilização está relacionada a áreas
  vulcânicas, onde a água é aquecida no interior da
  terra, aflorando com altas temperaturas ou em
  forma de vapor.
• Somente a 15 quilômetros de profundidade é
  possível obter energia geotérmica.

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Seja onde for que se precise de uma usina de
força, utiliza-se um dos dois métodos existentes

• O primeiro método recorre a um só buraco, de
  cerca de meio metro de diâmetro. A água fria
  despejada no buraco é aquecida pelas rochas lá do
  fundo e retorna sob a forma de vapor, através de
  um tubo com interior isolado.
• O segundo utiliza diversos buracos mais
  estreitos. A água lançada em um buraco se
  infiltra nas rochas quentes e retorna à
  superfície como vapor, pelos tubos, em buracos de
  subida.

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• A água bombeada em um poço geotérmico
  retorna à superfície sob a forma de vapor de alta
  pressão e água superaquecida. O vapor flui para
  uma turbina e faz os propulsores da turbina
  girarem, acionando o gerador e produzindo
  eletricidade. A água pode ser utilizada para
  fornecer calor a residências e empresas, antes de
  retornar ao solo.

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Energia geotérmica
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 Central Geotérmica em Hellisheidi (Reykjavík -
Islândia)
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Energia dos oceanos

• Consiste no aproveitamento das ondas e da subida
  e decida das marés.

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Energia de biomassa

• É a geração de energia por meio de material
  ou massa derivada de produtos orgânicos que pode
  ser queimada ou produzir gás quando em
  decomposição, como as plantas, os excrementos,
  lixo doméstico e industrial, madeira, bagaço de
  cana (dele se extrai o álcool etílico ou etanol),
  casca de arroz e diversos outros rejeitos.

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• Essa matéria orgânica irá para usinas onde será
  queimada em fornalhas para produzir o vapor, que,
  por sua vez, movimentará as turbinas e geradores,
  produzindo eletricidade.

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Energia de biomassa

• OBS. Biomassa é um material constituído
  por substâncias de origem orgânica (vegetal,
  animal e microrganismos). Plantas, animais e seus
  derivados são biomassa.