domingo, 23 de maio de 2010
sábado, 8 de maio de 2010
quinta-feira, 18 de fevereiro de 2010
ENERGIA SOLAR
A energia é a base de todas as actividades humanas e é ela que nos proporciona o conforto que desfrutamos nos dias de hoje. Esse aumento de consumo de energia, essencialmente a partir da Revolução Industrial, gera problemas, nomeadamente ecológicos. Para solucionar este problema mundial, poderemos recorrer às energias renováveis como por exemplo a energia Solar.
Esta energia consiste na captação da energia luminosa proveniente do Sol, essencialmente na forma de luz visível e de luz ultravioleta. Ao longo do movimento de translação da Terra em torno do Sol, esta recebe 1370 Watt de energia por cada metro quadrado, mas 30% é reflectida pelas nuvens e mais 20% absorvida pelas nuvens. Assim sendo só 50% da constante Solar(1370 Wm-2), é útil para melhorar o ambiente.
A utilização da energia solar pode ser primária ou secundária, ou seja, pode ser obtida directamente das fontes da Natureza ou pode ser obtida das energias primárias através de transformações ocorridas em diferentes sistemas. Como por exemplo o aquecimento da água e como energia eléctrica, respectivamente.
Evolução:
É já desde a pré-história que o Homem utiliza a energia solar de forma primária e em pequeníssima escala.
Em 1939, Edmund Bacquerel observou pela primeira vez o efeito fotovoltaico.
Em 1950, foi desenvolvida uma técnica de produção de silício cristalino mais puro que o anteriormente utilizado no painel fotovoltaico, tirando um maior aproveitamento da energia solar.
Em 1958, foi utilizado, pela primeira vez, painéis fotovoltaicos como sistema de obtenção de energia num satélite artificial.
Em 1991, na Sicília foi inaugurada a primeira central de energia solar, ligada a uma rede nacional de distribuição de electricidade.
Painel Fotovoltaico
Cada painel fotovoltaico é constituído por trinta e seis células solares que servem para converter a energia solar em electricidade. Esta conversão directa é feita através da acção da radiação solar nos extremos da célula, constituídos por silício, um semicondutor, criando uma diferença de potencial eléctrico.
Esta energia consiste na captação da energia luminosa proveniente do Sol, essencialmente na forma de luz visível e de luz ultravioleta. Ao longo do movimento de translação da Terra em torno do Sol, esta recebe 1370 Watt de energia por cada metro quadrado, mas 30% é reflectida pelas nuvens e mais 20% absorvida pelas nuvens. Assim sendo só 50% da constante Solar(1370 Wm-2), é útil para melhorar o ambiente.
A utilização da energia solar pode ser primária ou secundária, ou seja, pode ser obtida directamente das fontes da Natureza ou pode ser obtida das energias primárias através de transformações ocorridas em diferentes sistemas. Como por exemplo o aquecimento da água e como energia eléctrica, respectivamente.
Evolução:
É já desde a pré-história que o Homem utiliza a energia solar de forma primária e em pequeníssima escala.
Em 1939, Edmund Bacquerel observou pela primeira vez o efeito fotovoltaico.
Em 1950, foi desenvolvida uma técnica de produção de silício cristalino mais puro que o anteriormente utilizado no painel fotovoltaico, tirando um maior aproveitamento da energia solar.
Em 1958, foi utilizado, pela primeira vez, painéis fotovoltaicos como sistema de obtenção de energia num satélite artificial.
Em 1991, na Sicília foi inaugurada a primeira central de energia solar, ligada a uma rede nacional de distribuição de electricidade.
Painel Fotovoltaico
Cada painel fotovoltaico é constituído por trinta e seis células solares que servem para converter a energia solar em electricidade. Esta conversão directa é feita através da acção da radiação solar nos extremos da célula, constituídos por silício, um semicondutor, criando uma diferença de potencial eléctrico.
ENERGIA GEOTÉRMICA
A palavra Geotérmica, divide-se em duas palavras: Geo e Térmica, que significam Terra e quantidade de calor, respectivamente.
Por isso, a Energia Geotérmica é uma energia renovável que é obtida através do calor interno da Terra e do calor proveniente dos aquíferos (águas subterrâneas).
Esta energia renovável existe em quantidade suficiente para ser explorada no nosso país.
Para que esta energia seja melhor compreendida é necessário entender melhor a estrutura da Terra.
O nosso planeta é formado por três camadas principais: crosta, manto e núcleo (interno e externo).
A crosta é a camada mais superficial e o núcleo é a camada mais interna da Terra. Por sua vez, manto localiza-se entre a crosta e o núcleo.
Sabendo que, em média, de 33 metros em 33 metros de profundidade a temperatura aumenta cerca de 1ºC, tal significa que a temperatura no núcleo da Terra é milhares de vezes superior à temperatura verificada à superfície. À variação da temperatura em função da profundidade chama-se gradiente geotérmico.
Mas, nem todas as regiões do planeta possuem o mesmo gradiente geotérmico, por exemplo os locais situados perto de vulcões activos e géisers têm gradiente geotérmico muito elevado. Ou seja, nestes locais, a temperatura aumenta 1ºC muito antes de descermos 33 metros de profundidade. E, por isso, a produção de energia geotérmica nestas zonas é propícia, pois quanto maior é o gradiente geotérmico mais eficiente será a produção de energia geotérmica.
A energia geotérmica pode ainda ser dividida em dois tipos, dependendo do gradiente geotérmico, ou seja, depende da temperatura das águas subterrâneas. Sendo assim, existe a energia geotérmica de alta entalpia (a temperatura das águas subterrâneas ultrapassa os 150ºC) e de baixa entalpia (a temperatura das águas subterrâneas encontra-se entre os 50 e os 150ºC). Quando a temperatura dos aquíferos não chega aos 50ºC a exploração deste tipo de energia não se torna rentável.
A energia geotérmica de alta entalpia é habitualmente usada para produção de energia eléctrica e podemos encontrá-la no arquipélago dos Açores.
Por outro lado, a energia geotérmica de baixa entalpia é habitualmente usada no aquecimento de edifícios e produção de água quente sanitária. Em Portugal, podemos encontrar este tipo de energia em São Pedro do Sul e Chaves.
Funcionamento
O método de produção de energia é simples e consiste em transferir calor através de um sistema composto de canos subterrâneos.
Além da possibilidade de aquecimento de um edifício, a energia geotérmica possibilita também o arrefecimento deste. O que permite tal acontecimento é uma bomba de sucção de calor, esta bomba extrai o calor interno da Terra propagando-o para o edifício durante o Inverno e durante o Verão faz o processo contrário, ou seja, extrai ocalor do edifício e propaga-o para o interior da Terra, mantendo assim o edifício fresco. Para aquecer ou arrefecer o edifício basta alterar o sentido de sucção de calor no termóstato interior.
Já o sistema de produção de energia eléctrica através da energia geotérmica é mais complexo e envolve um sistema complexo de turbinas. Estas turbinas giram continuamente quando a água e os gases passam por elas gerando assim electricidade. A água que foi utilizada é posteriormente recolocada na terra, através de um poço de injecção, para que possa ser aquecida, formando assim um ciclo.
Nesse ciclo, quando a água se encontra quente e dentro da Terra á aproveitada para o aquecimento de edifícios, e quando essa água deixa de estar quente, é aproveitada para a produção de energia eléctrica, que depois vai ser novamente injectada na Terra. Este processo pode ser repetido inúmeras vezes e é muito útil em locais onde existem edifícios perto de uma central geotérmica.
História
A primeira tentativa de gerar electricidade através de fontes geotérmicas foi em 1904, numa região de Itália chamada Larderello, que é caracterizada por um elevado gradiente geotérmico. No entanto, esta tentativa fracassou.
A primeira estação geotérmica foi construída com sucesso em 1913 e quando já tinham sido produzidos 100 MW (Megawatts) de energia, esta estação foi destruída em plena Segunda Guerra Mundial.
Os Estados Unidos da América também já apostaram na energia geotérmica. Em 1921, foi construída uma fábrica com capacidade para armazenar 250 KW de energia mas o local não se revelou rentável. Mais tarde, em 1960, na Califórnia, a primeira grande estação geotérmica foi construída e a sua capacidade é de 11 MW.
Em 1970, foi criado o Conselho de Recursos Geotérmicos, que ainda hoje existe. Este Conselho é composto por profissionais que investigam métodos de melhoramento desta energia renovável, as condições mais favoráveis para um melhor desempenho desta energia, desenvolvem encontros anuais para divulgar a energia geotérmica e proporcionam workshops, congressos e/ou conferências mensalmente. A sua sede encontra-se nos EUA.
Na Nova Zelândia, em Wairakei por volta de 1952, foi desenvolvido um centro geotérmico, que em 1964 produzira 192 MW de energia mas hoje em dia este campo está a produzir cada vez menos energia por ano.
Assim como nos outros países, Portugal também tem centrais geotérmicas como é o caso da Central Geotérmica do Pico Vermelho e Central Geotérmica da Ribeira Grande (ambas na ilha de São Miguel, Açores). Em 2007, 37% da energia consumida na ilha de São Miguel era proveniente das centrais geotérmicas.
Nos dias de hoje os maiores produtores de energia geotérmica são: EUA, México, Islândia, Filipinas, Itália, Indonésia e Nova Zelândia.
Vantagens e Desvantagens
As principais vantagens deste tipo de energia são que esta liberta muito menos gases para a atmosfera que outras fontes de energia; permite poupar cerca de 75% da electricidade de uma casa (uma vez que deixam de ser utilizados aquecedores e ar condicionado); é flexível pois permite alargar o sistema de canos de uma forma não muito dispendiosa; o investimento pode tornar-se muito rentável com o passar dos anos (uma vez que deixa de haver tantos gastos) e nos locais onde se observa energia geotérmica de alta entalpia, a sua utilização é extremamente eficiente e rentável.
Uma bomba de sucção de calor de 11 KWT (que permite aquecer cerca de 380m ) pode custar em média 4100€. E, estando ligada 24 horas por dia, a conta ao final do mês não chega a 150€, o que significa que por dia (e deve-se reparar que estes valor são para bombas que estejam em funcionamento durante o dia inteiro) consome menos de 5€.
Já um aquecedor a gasolina de 9.5 KWT (que aquece também 380m ) custa cerca de 490€, e gasta 18.2 litros de gasolina em 24 horas, considerando que o utilizador compra o combustível na área da Grande Lisboa, o preço que deverá pagar por litro de gasolina rondará os 1.3€ o que significa que ao fim de um dia inteiro ligado, o aquecedor consumirá 24€ de energia. Feitas as contas, ao fim de um mês, o utilizador gastará com este aquecedor, constantemente ligado, cerca de 744€. Ou seja, ao fim de um mês o aquecedor a gasolina gasta 5 vezes mais energia consumida que uma bomba de sucção calor geotérmico.
Sendo assim, a diferença de investimento entre os dois aquecedores é de 3610€, o que significa que, devido à diferença de gastos ao fim do mês, ao fim de 6 meses e 5 dias o investimento de 4000€ na bomba de sucção de calor ficará liquidado (relativamente à compra do outro aquecedor) e a partir dessa altura o utilizador só terá lucro relativamente a uma pessoa que utilize aquecedor a gasolina.
Em contrapartida, a sua utilização também tem desvantagens. As desvantagens são: é difícil o acesso e instalação de centrais nos locais onde há energia geotérmica de alta entalpia; há um reduzido número de locais com interesse geotérmico (mesmo que de baixa entalpia); em raros casos, pode ser fonte de poluição sonora; se a instalação for feita em locais onde o calor interno da Terra não se manifesta, deixa de haver lucro ao longo dos anos e passa a haver cada vez mais gastos; alguns químicos utilizados na manutenção do equipamento podem produzir CFC’s (gases de efeito de estufa e poluidores da atmosfera) e, apesar de ao longo dos anos o investimento se transformar em lucro, o custo inicial é elevado e a manutenção dos canos também (pois ao longo do tempo a água vai provocando a sua corrosão).
Por isso, a Energia Geotérmica é uma energia renovável que é obtida através do calor interno da Terra e do calor proveniente dos aquíferos (águas subterrâneas).
Esta energia renovável existe em quantidade suficiente para ser explorada no nosso país.
Para que esta energia seja melhor compreendida é necessário entender melhor a estrutura da Terra.
O nosso planeta é formado por três camadas principais: crosta, manto e núcleo (interno e externo).
A crosta é a camada mais superficial e o núcleo é a camada mais interna da Terra. Por sua vez, manto localiza-se entre a crosta e o núcleo.
Sabendo que, em média, de 33 metros em 33 metros de profundidade a temperatura aumenta cerca de 1ºC, tal significa que a temperatura no núcleo da Terra é milhares de vezes superior à temperatura verificada à superfície. À variação da temperatura em função da profundidade chama-se gradiente geotérmico.
Mas, nem todas as regiões do planeta possuem o mesmo gradiente geotérmico, por exemplo os locais situados perto de vulcões activos e géisers têm gradiente geotérmico muito elevado. Ou seja, nestes locais, a temperatura aumenta 1ºC muito antes de descermos 33 metros de profundidade. E, por isso, a produção de energia geotérmica nestas zonas é propícia, pois quanto maior é o gradiente geotérmico mais eficiente será a produção de energia geotérmica.
A energia geotérmica pode ainda ser dividida em dois tipos, dependendo do gradiente geotérmico, ou seja, depende da temperatura das águas subterrâneas. Sendo assim, existe a energia geotérmica de alta entalpia (a temperatura das águas subterrâneas ultrapassa os 150ºC) e de baixa entalpia (a temperatura das águas subterrâneas encontra-se entre os 50 e os 150ºC). Quando a temperatura dos aquíferos não chega aos 50ºC a exploração deste tipo de energia não se torna rentável.
A energia geotérmica de alta entalpia é habitualmente usada para produção de energia eléctrica e podemos encontrá-la no arquipélago dos Açores.
Por outro lado, a energia geotérmica de baixa entalpia é habitualmente usada no aquecimento de edifícios e produção de água quente sanitária. Em Portugal, podemos encontrar este tipo de energia em São Pedro do Sul e Chaves.
Funcionamento
O método de produção de energia é simples e consiste em transferir calor através de um sistema composto de canos subterrâneos.
Além da possibilidade de aquecimento de um edifício, a energia geotérmica possibilita também o arrefecimento deste. O que permite tal acontecimento é uma bomba de sucção de calor, esta bomba extrai o calor interno da Terra propagando-o para o edifício durante o Inverno e durante o Verão faz o processo contrário, ou seja, extrai ocalor do edifício e propaga-o para o interior da Terra, mantendo assim o edifício fresco. Para aquecer ou arrefecer o edifício basta alterar o sentido de sucção de calor no termóstato interior.
Já o sistema de produção de energia eléctrica através da energia geotérmica é mais complexo e envolve um sistema complexo de turbinas. Estas turbinas giram continuamente quando a água e os gases passam por elas gerando assim electricidade. A água que foi utilizada é posteriormente recolocada na terra, através de um poço de injecção, para que possa ser aquecida, formando assim um ciclo.
Nesse ciclo, quando a água se encontra quente e dentro da Terra á aproveitada para o aquecimento de edifícios, e quando essa água deixa de estar quente, é aproveitada para a produção de energia eléctrica, que depois vai ser novamente injectada na Terra. Este processo pode ser repetido inúmeras vezes e é muito útil em locais onde existem edifícios perto de uma central geotérmica.
História
A primeira tentativa de gerar electricidade através de fontes geotérmicas foi em 1904, numa região de Itália chamada Larderello, que é caracterizada por um elevado gradiente geotérmico. No entanto, esta tentativa fracassou.
A primeira estação geotérmica foi construída com sucesso em 1913 e quando já tinham sido produzidos 100 MW (Megawatts) de energia, esta estação foi destruída em plena Segunda Guerra Mundial.
Os Estados Unidos da América também já apostaram na energia geotérmica. Em 1921, foi construída uma fábrica com capacidade para armazenar 250 KW de energia mas o local não se revelou rentável. Mais tarde, em 1960, na Califórnia, a primeira grande estação geotérmica foi construída e a sua capacidade é de 11 MW.
Em 1970, foi criado o Conselho de Recursos Geotérmicos, que ainda hoje existe. Este Conselho é composto por profissionais que investigam métodos de melhoramento desta energia renovável, as condições mais favoráveis para um melhor desempenho desta energia, desenvolvem encontros anuais para divulgar a energia geotérmica e proporcionam workshops, congressos e/ou conferências mensalmente. A sua sede encontra-se nos EUA.
Na Nova Zelândia, em Wairakei por volta de 1952, foi desenvolvido um centro geotérmico, que em 1964 produzira 192 MW de energia mas hoje em dia este campo está a produzir cada vez menos energia por ano.
Assim como nos outros países, Portugal também tem centrais geotérmicas como é o caso da Central Geotérmica do Pico Vermelho e Central Geotérmica da Ribeira Grande (ambas na ilha de São Miguel, Açores). Em 2007, 37% da energia consumida na ilha de São Miguel era proveniente das centrais geotérmicas.
Nos dias de hoje os maiores produtores de energia geotérmica são: EUA, México, Islândia, Filipinas, Itália, Indonésia e Nova Zelândia.
Vantagens e Desvantagens
As principais vantagens deste tipo de energia são que esta liberta muito menos gases para a atmosfera que outras fontes de energia; permite poupar cerca de 75% da electricidade de uma casa (uma vez que deixam de ser utilizados aquecedores e ar condicionado); é flexível pois permite alargar o sistema de canos de uma forma não muito dispendiosa; o investimento pode tornar-se muito rentável com o passar dos anos (uma vez que deixa de haver tantos gastos) e nos locais onde se observa energia geotérmica de alta entalpia, a sua utilização é extremamente eficiente e rentável.
Uma bomba de sucção de calor de 11 KWT (que permite aquecer cerca de 380m ) pode custar em média 4100€. E, estando ligada 24 horas por dia, a conta ao final do mês não chega a 150€, o que significa que por dia (e deve-se reparar que estes valor são para bombas que estejam em funcionamento durante o dia inteiro) consome menos de 5€.
Já um aquecedor a gasolina de 9.5 KWT (que aquece também 380m ) custa cerca de 490€, e gasta 18.2 litros de gasolina em 24 horas, considerando que o utilizador compra o combustível na área da Grande Lisboa, o preço que deverá pagar por litro de gasolina rondará os 1.3€ o que significa que ao fim de um dia inteiro ligado, o aquecedor consumirá 24€ de energia. Feitas as contas, ao fim de um mês, o utilizador gastará com este aquecedor, constantemente ligado, cerca de 744€. Ou seja, ao fim de um mês o aquecedor a gasolina gasta 5 vezes mais energia consumida que uma bomba de sucção calor geotérmico.
Sendo assim, a diferença de investimento entre os dois aquecedores é de 3610€, o que significa que, devido à diferença de gastos ao fim do mês, ao fim de 6 meses e 5 dias o investimento de 4000€ na bomba de sucção de calor ficará liquidado (relativamente à compra do outro aquecedor) e a partir dessa altura o utilizador só terá lucro relativamente a uma pessoa que utilize aquecedor a gasolina.
Em contrapartida, a sua utilização também tem desvantagens. As desvantagens são: é difícil o acesso e instalação de centrais nos locais onde há energia geotérmica de alta entalpia; há um reduzido número de locais com interesse geotérmico (mesmo que de baixa entalpia); em raros casos, pode ser fonte de poluição sonora; se a instalação for feita em locais onde o calor interno da Terra não se manifesta, deixa de haver lucro ao longo dos anos e passa a haver cada vez mais gastos; alguns químicos utilizados na manutenção do equipamento podem produzir CFC’s (gases de efeito de estufa e poluidores da atmosfera) e, apesar de ao longo dos anos o investimento se transformar em lucro, o custo inicial é elevado e a manutenção dos canos também (pois ao longo do tempo a água vai provocando a sua corrosão).
quarta-feira, 17 de fevereiro de 2010
Energia das Ondas e das Marés
História
Tradicionalmente, em muitos países a energia eléctrica tem sido gerada pela queima de combustíveis fósseis, mas os temores sobre o custo ambiental ao planeta e a sustentabilidade do consumo contínuo de combustível fóssil estimularam pesquisas de métodos mais limpos de geração de electricidade a partir de fontes alternativas de energia.
Embora nem sempre associado ao conceito de energia útil, o potencial energético das ondas dos oceanos é reconhecido desde a antiguidade. Foi na década de 1960, no Japão, que o comandante Yoshio Masuda, deu inicio ao desenvolvimento de bóias de sinalização marítima alimentadas por energia das ondas.
Após o período de crise no mercado petrolífero de 1973, a energia das ondas surgiu nos programas de I&D (Investigação e Desenvolvimento) no Reino Unido, através dos trabalhos de Salter (sobre a potencialidade energética das ondas, 1974), que despertou bastante interesse e aparecimento de diversas actividades em diversos países (tais como Suécia, Noruega, Dinamarca, Portugal, Irlanda, Japão e EUA), mas o programa britânico era demasiado ambicioso, pois tinham como objectivo instalar centrais que perfaziam 2GW, o que foi responsável pelo quase total abandono do governo deste programa nos meados de 1980.
Muito diferente do programa do Reino Unido, a experiencia japonesa e as investigações passaram das bóias do comandante Masuda para o Kaimei, um navio de demonstração que integra 13 câmaras pneumáticas acopladas a geradores eléctricos de 40 a 50 KW, sendo este o princípio da operação CAO, Coluna de Água Oscilante (Oscillating Water Column), o Kaimei foi testado em 1978 e 1979,
seguido da construção de uma central CAO de 40 KW em Senze, meados de 1983, seguida de outra central CAO (60 KW) em Sakata e outra central flutuante de CAO Migthy Whale. Semelhante a abordagem japonesa, a Noruega construiu uma central CAO de 400KW, Kvaerner e ainda outra Tapchan. Foram construídas na década de 1990 outras centrais pilotos com potencias que oscilam os 20 e os 500KW na Índia, China, Portugal e Reino Unido.
Em relação e energia das marés, a primeira central de produção de energia das marés foi na Europa em La Rance (França), no Canal da Mancha, onde a amplitude da maré é de 13m, encontra-se em funcionamento desde 1966, e produz cerca de 55GWh anualmente. Mas em Portugal, existiu aproveitamento de energia das marés datado desde o séc. XIII em Algarve, nos moinhos a beira rio e estuários. E na Aldeia de Marim no Parque Natural da Ria Formosa, entrou pela primeira vez em funcionamento a 15 de Agosto de 1855 o Moinho de Maré, designado Moinho Novo de Marim.
Vantagens e Desvantagens
A desvantagem de se utilizar este processo na obtenção de energia é que o fornecimento não é contínuo e apresenta baixo rendimento. Além disso, as instalações não podem interferir com a navegação e têm que ser robustas para poder resistir às tempestades mas ser suficientemente sensíveis para ser possível obter energia de ondas de amplitudes variáveis.
O ciclo de marés de 12 horas e meia e o ciclo quinzenal de amplitudes máxima e mínima apresentam problemas para que seja mantido um fornecimento regular de energia. A energia das marés só poderia ser aproveitado em locais com variações de nível de água significativas. A conversão da energia potencial que a maré vai realizar mostra que os valores são mais ou menos 80%. Isto significa que 20% do total da energia potencial é geralmente perdido e apenas 80% da energia potencial é normalmente utilizada para a produção de electricidade.
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 que salientar também, que a implementação de ambas as centrais é bastante complicada. No caso do aproveitamento da energia das ondas, é necessário escolher locais onde estas sejam continuamente altas, o que significa que a central necessita suportar condições adversas e muito rigorosas. No caso das marés, as barragens também têm de ser bastante resistentes. Além de que, ocuparão uma área maior do que no caso das ondas, o que tem implicações ambientais associadas, por exemplo, à renovação dos leitos dos rios.
Condições Favoráveis
A energia das ondas apresenta-se assim como particularmente atractiva para ilhas e países com grandes faixas costeiras.
A energia das marés implica a construção de grandes barragens, atravessando um rio ou um estuário. Para que seja rentável as amplitudes das marés têm de ser superiores a 5m, e existem poucos locais no mundo onde isto e possível, para alem disso, e necessário que o local seja propicio para a construção da barragem.
Funcionamento:
ENERGIA DAS ONDAS - Os geradores utilizam quase incessante movimento das ondas para gerar energia. Uma câmara construída na margem é aberta na extremidade do mar de maneira que o nível da água dentro da câmara suba e desça a cada sucessiva onda. O ar acima da água é alternadamente comprimido e descomprimido, esse movimento faz accionar uma turbina conectada a um gerador, que transforma a energia mecânica da turbina em energia eléctrica.
ENERGIA DAS MARÉS - A energia das marés consiste no aproveitamento dos desníveis de água que resultam da combinação de forças produzidas pela atracção do sol e da lua e do movimento de rotação da terra. Para aproveitar esses desníveis de maré alta e baixa são construídas barragens sobre as bocas de estuários. Quando a maré sobe, a água passa através de uma comporta da barragem enchendo o estuário. Nessa comporta esta colocado uma turbina num ponto estratégico, que por sua vez esta liga a um gerador que transforma a energia mecânica da turbina em energia eléctrica. Com a baixa da maré, as comportas são fechadas e uma cabeceira de água se forma atrás da barragem.
Tradicionalmente, em muitos países a energia eléctrica tem sido gerada pela queima de combustíveis fósseis, mas os temores sobre o custo ambiental ao planeta e a sustentabilidade do consumo contínuo de combustível fóssil estimularam pesquisas de métodos mais limpos de geração de electricidade a partir de fontes alternativas de energia.
Embora nem sempre associado ao conceito de energia útil, o potencial energético das ondas dos oceanos é reconhecido desde a antiguidade. Foi na década de 1960, no Japão, que o comandante Yoshio Masuda, deu inicio ao desenvolvimento de bóias de sinalização marítima alimentadas por energia das ondas.
Após o período de crise no mercado petrolífero de 1973, a energia das ondas surgiu nos programas de I&D (Investigação e Desenvolvimento) no Reino Unido, através dos trabalhos de Salter (sobre a potencialidade energética das ondas, 1974), que despertou bastante interesse e aparecimento de diversas actividades em diversos países (tais como Suécia, Noruega, Dinamarca, Portugal, Irlanda, Japão e EUA), mas o programa britânico era demasiado ambicioso, pois tinham como objectivo instalar centrais que perfaziam 2GW, o que foi responsável pelo quase total abandono do governo deste programa nos meados de 1980.
Muito diferente do programa do Reino Unido, a experiencia japonesa e as investigações passaram das bóias do comandante Masuda para o Kaimei, um navio de demonstração que integra 13 câmaras pneumáticas acopladas a geradores eléctricos de 40 a 50 KW, sendo este o princípio da operação CAO, Coluna de Água Oscilante (Oscillating Water Column), o Kaimei foi testado em 1978 e 1979,
seguido da construção de uma central CAO de 40 KW em Senze, meados de 1983, seguida de outra central CAO (60 KW) em Sakata e outra central flutuante de CAO Migthy Whale. Semelhante a abordagem japonesa, a Noruega construiu uma central CAO de 400KW, Kvaerner e ainda outra Tapchan. Foram construídas na década de 1990 outras centrais pilotos com potencias que oscilam os 20 e os 500KW na Índia, China, Portugal e Reino Unido.
Em relação e energia das marés, a primeira central de produção de energia das marés foi na Europa em La Rance (França), no Canal da Mancha, onde a amplitude da maré é de 13m, encontra-se em funcionamento desde 1966, e produz cerca de 55GWh anualmente. Mas em Portugal, existiu aproveitamento de energia das marés datado desde o séc. XIII em Algarve, nos moinhos a beira rio e estuários. E na Aldeia de Marim no Parque Natural da Ria Formosa, entrou pela primeira vez em funcionamento a 15 de Agosto de 1855 o Moinho de Maré, designado Moinho Novo de Marim.
Vantagens e Desvantagens
A desvantagem de se utilizar este processo na obtenção de energia é que o fornecimento não é contínuo e apresenta baixo rendimento. Além disso, as instalações não podem interferir com a navegação e têm que ser robustas para poder resistir às tempestades mas ser suficientemente sensíveis para ser possível obter energia de ondas de amplitudes variáveis.
O ciclo de marés de 12 horas e meia e o ciclo quinzenal de amplitudes máxima e mínima apresentam problemas para que seja mantido um fornecimento regular de energia. A energia das marés só poderia ser aproveitado em locais com variações de nível de água significativas. A conversão da energia potencial que a maré vai realizar mostra que os valores são mais ou menos 80%. Isto significa que 20% do total da energia potencial é geralmente perdido e apenas 80% da energia potencial é normalmente utilizada para a produção de electricidade.
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 que salientar também, que a implementação de ambas as centrais é bastante complicada. No caso do aproveitamento da energia das ondas, é necessário escolher locais onde estas sejam continuamente altas, o que significa que a central necessita suportar condições adversas e muito rigorosas. No caso das marés, as barragens também têm de ser bastante resistentes. Além de que, ocuparão uma área maior do que no caso das ondas, o que tem implicações ambientais associadas, por exemplo, à renovação dos leitos dos rios.
Condições Favoráveis
A energia das ondas apresenta-se assim como particularmente atractiva para ilhas e países com grandes faixas costeiras.
A energia das marés implica a construção de grandes barragens, atravessando um rio ou um estuário. Para que seja rentável as amplitudes das marés têm de ser superiores a 5m, e existem poucos locais no mundo onde isto e possível, para alem disso, e necessário que o local seja propicio para a construção da barragem.
Funcionamento:
ENERGIA DAS ONDAS - Os geradores utilizam quase incessante movimento das ondas para gerar energia. Uma câmara construída na margem é aberta na extremidade do mar de maneira que o nível da água dentro da câmara suba e desça a cada sucessiva onda. O ar acima da água é alternadamente comprimido e descomprimido, esse movimento faz accionar uma turbina conectada a um gerador, que transforma a energia mecânica da turbina em energia eléctrica.
ENERGIA DAS MARÉS - A energia das marés consiste no aproveitamento dos desníveis de água que resultam da combinação de forças produzidas pela atracção do sol e da lua e do movimento de rotação da terra. Para aproveitar esses desníveis de maré alta e baixa são construídas barragens sobre as bocas de estuários. Quando a maré sobe, a água passa através de uma comporta da barragem enchendo o estuário. Nessa comporta esta colocado uma turbina num ponto estratégico, que por sua vez esta liga a um gerador que transforma a energia mecânica da turbina em energia eléctrica. Com a baixa da maré, as comportas são fechadas e uma cabeceira de água se forma atrás da barragem.
Energia Eólica
História
A energia Eólica começou a ser usada à cerca de 5500 anos, tanto para os barcos como para os sistemas de ventilação dos edifícios, sendo que os moinhos de vento apareceram no século VII e eram usados para a irrigação dos terrenos, no entanto, o primeiro moinho feito para produzir electricidade foi criado em 1887 por James Blyth, na Escócia e passado um ano, o Americano Charles Brush criou o primeiro moinho totalmente automático, que tinha cerca de 18 metros de altura e pesava cerca de 4 toneladas. Em 1931 a União Soviética tinha em Ialta um aerogerador muito semelhante aos actuais.
Actualmente a Energia Eólica é utilizada maioritariamente para a produção de eletricidade, Portugal, por exemplo, produz aproximadamente 13% da energia consumida através do uso desta tecnologia.
Como funciona
Geralmente os aerogeradores têm três pás pois mesmo que com duas se consigam melhores resultados, existe maior turbulência, provocando riscos na estrutura. A torre tem um tamanho entre os 40 e os 60 metros.
Os Aerogeradores estão equipados com vários sistemas de segurança, entre os quais: o anemómetro que mede a velocidade do vento, para que, caso esta seja muito elevada o sistema se desligue automaticamente para evitar danos; o para raios; o cata-vento, para o rotor (conjunto formado pelas pás e o eixo que os une) e as pás se adaptarem às mudanças de direcção do vento; e por ultimo as entradas de ar.
Com a rotação das pás, o veio também vai rodar, transmitindo essa energia para o multiplicador (que multiplica em cerca de 60 a velocidade do eixo) que por sua vez está ligado ao gerador eléctrico que vai transformar a energia mecânica em energia eléctrica.
Vantagens
- Não produz qualquer tipo de emissões prejudiciais para o meio ambiente.
- Manutenção praticamente inexistente.
- Parques Eólicos compatíveis com a Agricultura.
- Não requer combustível, facilitando países em desenvolvimento.
- Inesgotável
- Diminuição de gases que provocam o efeito de estufa
Desvantagens
- Poluição sonora
- Poluição visual (modifica muito a paisagem)
- Morte das Aves que choquem contra as pás
Condições Favoráveis
Área que tenha um nível considerável de vento abundantemente, mas que nunca excede um certo valor ou pode danificar os aerogeradores. Infelizmente os ciclos migratórios das aves coincidem geralmente com os melhores locais para a criação dos parques eólicos. Distância de no mínimo 200 metros da população, pois o ruído atinge os 43 db.
A energia Eólica começou a ser usada à cerca de 5500 anos, tanto para os barcos como para os sistemas de ventilação dos edifícios, sendo que os moinhos de vento apareceram no século VII e eram usados para a irrigação dos terrenos, no entanto, o primeiro moinho feito para produzir electricidade foi criado em 1887 por James Blyth, na Escócia e passado um ano, o Americano Charles Brush criou o primeiro moinho totalmente automático, que tinha cerca de 18 metros de altura e pesava cerca de 4 toneladas. Em 1931 a União Soviética tinha em Ialta um aerogerador muito semelhante aos actuais.
Actualmente a Energia Eólica é utilizada maioritariamente para a produção de eletricidade, Portugal, por exemplo, produz aproximadamente 13% da energia consumida através do uso desta tecnologia.
Como funciona
Geralmente os aerogeradores têm três pás pois mesmo que com duas se consigam melhores resultados, existe maior turbulência, provocando riscos na estrutura. A torre tem um tamanho entre os 40 e os 60 metros.
Os Aerogeradores estão equipados com vários sistemas de segurança, entre os quais: o anemómetro que mede a velocidade do vento, para que, caso esta seja muito elevada o sistema se desligue automaticamente para evitar danos; o para raios; o cata-vento, para o rotor (conjunto formado pelas pás e o eixo que os une) e as pás se adaptarem às mudanças de direcção do vento; e por ultimo as entradas de ar.
Com a rotação das pás, o veio também vai rodar, transmitindo essa energia para o multiplicador (que multiplica em cerca de 60 a velocidade do eixo) que por sua vez está ligado ao gerador eléctrico que vai transformar a energia mecânica em energia eléctrica.
Vantagens
- Não produz qualquer tipo de emissões prejudiciais para o meio ambiente.
- Manutenção praticamente inexistente.
- Parques Eólicos compatíveis com a Agricultura.
- Não requer combustível, facilitando países em desenvolvimento.
- Inesgotável
- Diminuição de gases que provocam o efeito de estufa
Desvantagens
- Poluição sonora
- Poluição visual (modifica muito a paisagem)
- Morte das Aves que choquem contra as pás
Condições Favoráveis
Área que tenha um nível considerável de vento abundantemente, mas que nunca excede um certo valor ou pode danificar os aerogeradores. Infelizmente os ciclos migratórios das aves coincidem geralmente com os melhores locais para a criação dos parques eólicos. Distância de no mínimo 200 metros da população, pois o ruído atinge os 43 db.
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