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SEMINÁRIO INTERDISCIPLINAR CTA 2009/3

Colégio: Colégio Tiradentes Aldeota
Série: 1° ano
Turma: única
Turno: manhã
Alunos que compõem a equipe:
1- Nome: Flaviane da Silva Pereira - nº 12
2- Nome: Dayane Pereira Nascimento - nº 09
3- Nome: Caio Lima de Weimar Thé - nº 32
4- Nome: Gabriel Gomes da Silva - nº 31
Líder da equipe: Dayane Pereira

TEMA DO SEMINÁRIO: Fontes de energia

Introdução

As fontes de energia podem ser convencionais ou alternativas.
Energia convencional é caracterizada pelo baixo custo, grande impacto ambiental e tecnologia difundida. Já a energia alternativa é aquela originada como solução para diminuir o impacto ambiental. Com essas duas fontes de energia, surgem também duas distinções: renováveis e não-renováveis.

Renovável: é a energia que é extraída de fontes naturais capaz de se regenerar, consequentemente inesgotável. Ex: energia solar, energia eólica, etc.
Não-renovável: é a energia que se encontra na natureza em quantidades limitadas, que com sua utilização se extingue. Ex: petróleo, carvão mineral, etc.

Biocombustíveis

Os bicombustíveis são combustíveis com fontes renováveis, obtidos a partir do beneficiamento de determinados vegetais, entre os quais podemos citar: cana-de-açúcar, plantas oleaginosas, resíduos agropecuários, eucalipto, além de muitos outros.

Essa fonte de energia, de acordo com especialistas, é uma alternativa relativamente eficiente para amenizar diversos problemas relacionados à emissão de gases e, automaticamente, combater o efeito estufa. Para isso é preciso promover gradativamente a substituição do uso dos combustíveis fósseis pelos bicombustíveis, até porque o petróleo é um recurso finito e que, segundo pesquisadores, deve acabar por volta do ano de 2070.

Atualmente, a produção de energia a partir de produtos agrícolas é classificada em: etanol, biogás, biodiesel, florestas e resíduos. Em relação à produção do etanol, pretende-se obter totalmente a partir da cana-de-açúcar. O biogás é uma fonte de energia produzida de restos de matéria orgânica em fase de decomposição, como por exemplo, palhas, estercos, bagaços de diversos tipos de vegetais ou lixo. O biodiesel é uma fonte de energia obtida a partir do processamento de determinadas sementes, como de mamona, dendê, girassol, babaçu, amendoim e soja. Os óleos derivados desses vegetais podem ser usados integralmente ou agregados ao diesel (fóssil) em quantidades variadas.

A fonte energética apresentada figura atualmente como uma alternativa frente aos problemas ambientais, a escassez de petróleo e os elevados preços desse produto no mercado internacional. No entanto, é bom ressaltar que a produção de bicombustíveis também age negativamente nos ambientes naturais e que pode também comprometer a produção de gêneros alimentícios.

Energia solar

Energia solar é um tipo de energia proveniente da captação de luminosidade solar transformada em energia elétrica. Diariamente o mundo recebe uma imensa quantidade de luz solar, que representa grande quantidade de energia.

A fantástica energia proveniente da luz solar é superior à produção de todas as fontes convencionais juntas, como usinas nucleares, termoelétricas e hidrelétricas. O principal entrave é produzir energia a partir desse recurso com custos mais acessíveis e também encontrar maneiras de armazená-la.

Hoje esse tipo de energia tem seu uso ainda restrito ao aquecimento de água e acendimento de lâmpadas, além de ter sua utilização em calculadoras pequenas. No entanto, isso acontece de forma pouco significativa nos países do mundo.

Apesar de ser uma fonte de energia limpa e abundante, são poucos os países que exploram efetivamente essa alternativa, entre os quais podemos citar: o Estado de Israel, onde pelo menos 70% das casas contam com coletores solares; na Indonésia aproximadamente 15 mil casas são iluminadas por energia oriunda de células fotovoltaicas, aparelho que transforma a energia solar em eletricidade.

Em países como Alemanha, Japão e Estados Unidos circulam carros (protótipos) movidos a energia solar, isso de forma experimental. A Alemanha promoveu um plano de incentivo para aqueles que instalassem coletores de energia solar em suas residências. Coletores e equipamentos que revertem energia solar em eletricidade possibilitam que o excedente seja direcionado para a rede elétrica da região. Fazendo que essas residências não paguem contas de energia, mas recebam pelo fornecimento.

O tipo de energia em questão possui diversos pontos positivos, são eles: não gera poluição, exceto na construção dos equipamentos; gera pouca manutenção nas centrais; as tecnologias dos equipamentos estão evoluindo, aumentando a potência e seus custos diminuindo; viabilidade de aplicação em áreas de difícil acesso, pois não requer vultosos investimentos em redes de transmissão; e pode ter seu uso difundido em países tropicais, onde o Sol brilha praticamente o ano todo.

Energia eólica

A energia eólica é a energia cinética do deslocamentos de massas de ar, gerados pelas diferenças de temperatura na superfície do planeta. Resultado da associação da radiação solar incidente no planeta com o movimento de rotação da terra, fenômenos naturais que se repetem. Por isso é considerada energia renovável.

Tudo indica que as primeiras utilizações de energia eólica deram-se com as embarcações, algumas publicações mencionam vestígios de sua existência já por volta de 4.000 a.C., recentemente testemunhado por um barco encontrado num túmulo sumeriano da época, no qual havia também remos auxiliares.

Por volta de 1.000 a.C. os fenícios, pioneiros na navegação comercial, se utilizavam de barcos movidos exclusivamente a força dos ventos. Ao longo dos anos vários tipos de embarcações a vela foram desenvolvidos, com grande destaque para as Caravelas - surgidas na Europa no século XIII e que tiveram papel destacado nas Grandes Descobertas Marítimas.

As embarcações a vela dominaram os mares durante séculos, até que o surgimento do navio a vapor, em 1807 veio dividir este domínio, mas pelo fato de exigir menores despesas em contrapartida a menor regularidade oferecida no tempo dos trajetos, o veleiro conseguiu manter o páreo por um bom tempo, só vindo a perder a concorrência no início do século XX, quando foi praticamente abandonado em favor do vapor. Atualmente os maiores usos das embarcações a vela são no esporte e lazer.

Carvão Mineral

O carvão mineral é um minério não-metálico, possui cor preta ou marrom com grande potencial combustível, uma vez queimado libera uma elevada quantidade de energia. É constituído basicamente por carbono (quanto maior o teor de carbono mais puro é o carvão) e magnésio, sendo encontrado em forma de betume.

Esse carvão é considerado um combustível fóssil, pois as jazidas desse minério se formaram há milhões de anos; quando extensas florestas foram submersas, fazendo com que os restos de vegetais, que são ricos em carbono, se transformassem em um elemento rochoso. Esse é classificado em turfa, linhito, antracito e hulha, essa distinção existe em razão das condições ambientais e época de formação.

O combustível fóssil é utilizado, especialmente, no aquecimento de fornos de siderúrgicas, indústria química (produção de corantes), na fabricação de explosivos, inseticidas, plásticos, medicamentos, fertilizantes e na produção de energia elétrica nas termoelétricas. O carvão mineral teve seu uso difundido bem antes do descobrimento do petróleo como fonte de energia. No século XVIII surgiram máquinas movidas a vapor, que permitiram a substituição da força animal pela mecânica.

No século XX o petróleo ocupou lugar de principal fonte de energia, superando o uso do carvão mineral, no entanto, sua importância é bastante representativa no mundo. Atualmente, do total de reservas de carvão existentes no mundo, 56,5% se encontra na Rússia; 19,5%, nos Estados Unidos; 9,5%, na China; 7,8%, no Canadá; 5,0%, na Europa; 1,3%, na África; e 0,4%, em outros países.

Carvão Vegetal

O carvão vegetal é obtido a partir da queima ou carbonização de madeira, após esse processo resulta em uma substância negra. No cotidiano o carvão vegetal é utilizado como combustível de aquecedores, lareira, churrasqueiras e fogões a lenha, além de abastecer alguns setores industriais como as siderúrgicas. O carvão também é usado na medicina, nesse caso chamado de carvão ativado oriundo de determinadas madeiras de aspecto mole e não resinosas. Essa substância tem sido utilizada desde a Antigüidade, na civilização egípcia tinha seu uso difundido na purificação de óleos e uso medicinal. Na Segunda Guerra serviu para a retirada de gases tóxicos a partir de sua elevada capacidade de absorver impurezas sem alterar sua estrutura, devido a sua composição porosa.

No Brasil há relatos de uso de carvão vegetal por parte dos índios, esses realizavam a mistura da substância com gorduras de animais com finalidade de combater doenças como tumores e úlceras.

O carvão também se destaca na condução de oxigênio e um eficiente disseminador de toxinas. Diante de várias indicações positivas do carvão pode-se destacar o seu uso no tratamento de dores estomacais, mau hálito, aftas, gases intestinais, diarréias infecciosas, desinteria hepática e intoxicações.

O Brasil ainda faz uso do carvão vegetal na produção industrial, prática que deixou de ser desenvolvida nos países centrais, o país ocupa o primeiro lugar na produção dessa substância. Diante disso, cerca de 85% do carvão produzido é utilizado nas indústrias, as residências respondem por 9% do consumo e o setor comercial como pizzarias, padarias e churrascarias 1,5%.

Apesar dos benefícios apresentados com a utilização do carvão vegetal é preciso analisar as conseqüências que a sua produção provoca. Em primeiro lugar é importante analisar o fator social, quando pessoas adultas e até crianças trabalham nas carvoarias na maioria das vezes em condições precárias de trabalho e baixíssimos salários.

Outro fator não menos importante que o primeiro é o ambiental, pois para o desenvolvimento dessa atividade diversas vezes é preciso retirar a cobertura vegetal de importantes composições vegetativas contidas no território brasileiro, que geralmente não são oriundos de madeiras de reflorestamento ou madeira cultivada para esse fim, pois algumas pesquisas revelam que aproximadamente 78% do carvão produzido no Brasil é de origem de vegetação nativa causando um enorme prejuízo ambiental.

Energia Hidrelétrica

Dentre as formas de obtenção de energia, a hidrelétrica está entre as que menos poluem, principalmente se comparada com os combustíveis fósseis, tendo em vista que não gera resíduos que poluem o ambiente.

Energia hidrelétrica é um tipo de energia concebida a partir da força das águas, geralmente utiliza um rio para impulsionar as turbinas, além dos desníveis do relevo ou quedas construídas pelo homem.

Apesar de aparentemente não ser nociva ao ambiente, a geração de energia a partir de usina hidrelétrica requer a construção de enormes reservatórios que represam as águas de um rio de modo que formem quedas, responsáveis por movimentar as turbinas. Diante disso, percebemos que, ao represar um rio, enormes áreas são inundadas, cobrindo florestas, matando animais, comprometendo rios menores e seus peixes, além de fazendas antigas, povoados, cidades e etc.

Esse tipo de energia responde por apenas 2,5% do total da energia usada no mundo e 15% da eletricidade gerada no mundo são oriundas dessa fonte. Diante desses percentuais, nota-se que a participação desse tipo de geração de energia ainda é modesta. O início da utilização dessa fonte de energia ocorreu por volta de 1860, na Europa. No entanto, o seu uso foi efetivamente difundido após a Segunda Guerra Mundial, pois inúmeras usinas foram construídas.

Nesse tipo de geração de energia é necessário que se tenha rios com grande volume de água e corram sobre relevo do tipo planalto, propiciando assim quedas de água. Em razão desse requisito, nem todo país tem condições naturais para a implantação de usinas hidrelétricas. Os países que possuem grande potencial para geração de energia hidrelétrica são: Rússia, Canadá, Estados Unidos e Brasil. Todos eles possuem territórios de dimensões continentais e abrigam uma grande quantidade de rios.

A produção desse tipo de energia é limitada em virtude das condições naturais necessárias, porém, apesar de sua limitação, apresenta vantagens em relação a outros tipos de fontes energéticas (petróleo, carvão e energia atômica). Dentre as vantagens estão: não gera diretamente poluição e não esgota.

Energia nuclear

A energia nuclear é uma espécie alternativa de energia gerada a partir de usinas nucleares, onde a fissão do átomo é realizada. Desse modo, a quebra do átomo produz energia elétrica. Para a produção é necessário urânio ou tório, que são minérios extremamente radioativos.

Os principais produtores de energia nuclear são os países europeus. Atualmente, de acordo com a Agência Internacional de Energia Atômica, cerca de 7% de toda energia produzida no mundo são oriundas das usinas nucleares.

É comum que as pessoas relacionem usinas nucleares com fabricação de bombas, entretanto, elas podem ser usadas unicamente com finalidade pacífica, como por exemplo, na produção de energia elétrica.

Atualmente não tem crescido o número de usinas nucleares no mundo e nem mesmo ocorrido a expansão da capacidade produtora das que já existem. Em plena fase de transição entre as fontes de energia tradicionais, como o petróleo e o carvão, e as alternativas, a nuclear ainda continuará em funcionamento nos próximos anos, isso quer dizer que as usinas nucleares não serão desativadas.

Dentre os maiores produtores de energia nuclear no mundo estão: França (70% da energia elétrica produzida), Bélgica (55%), Suécia (50%), Ucrânia (46%) e Suíça (40%). Apesar de esses países serem os grandes produtores, as nações que detém um elevado desenvolvimento tecnológico nesse seguimento, além de terem o maior número de usinas, são: Estados Unidos, França, Japão, Rússia, Alemanha, Reino Unido e Coreia do Sul.

Gás natural

O gás natural é um tipo de gás constituído, majoritariamente, por metano. Geralmente, é encontrado junto com combustíveis fósseis (petróleo ou carvão mineral). Esse gás pode ser usado como combustível, sendo aproveitado como um dos componentes dos adubos.

O gás natural pode ser encontrado de duas formas, sendo diluído no óleo ou mesmo em composição gasosa, além de se apresentar isoladamente próximo à superfície terrestre. Esse tipo de fonte energética tem sido bastante usada no mundo como combustível, por isso responde por 20% de todas as energias produzidas.

Estima-se que, por volta do ano de 2020, o consumo de gás natural aumente aproximadamente 86%, disponibilizando duas maneiras de aproveitamento, sendo utilizado de forma líquida ou gasosa, e o melhor é que existem significativas jazidas espalhadas no mundo. Outro atrativo dessa fonte de energia é que sua queima emite um percentual menor de poluentes em relação aos combustíveis fósseis.

O uso do gás natural tem aumentado, exemplo disso são os Estados Unidos, que a cada ano eleva o consumo desse recurso como fonte de energia. Esse incremento no consumo é explicado pelo fato desse gás possuir um custo mais baixo se comparado ao petróleo e o carvão mineral, além de ser mais fácil de ser transportado, uma vez que ele se desloca por meio de gasodutos. É comum que o gás flua ao longo dos gasodutos desde o local de extração até os pontos de venda, isso acontece até mesmo entre países. Atualmente, as maiores jazidas desse gás se encontram, especialmente, no norte da África e Rússia, áreas relativamente isoladas, fator que dificulta a distribuição.

O gás em questão tem seu uso difundido como combustível (combustão mais limpa, além de pouco danificar os equipamentos) automotivo (usado para movimentar motores de caminhões, ônibus e carros, gerando uma economia de aproximadamente 70%) e na indústria (utilizado com uma das matérias-primas na fabricação de metanol, amônia e ureia).

Recursos energéticos fósseis

A natureza oferece uma série de recursos indispensáveis ao homem, dentre eles podemos citar os minerais. Os recursos minerais foram extraídos de maneira mais intensa a partir da Primeira Revolução Industrial.

Uma vez que para o funcionamento da indústria é preciso ter abundância de matéria-prima e energia, nesse seguimento produtivo os recursos mais utilizados são os minérios, que podem ser renováveis e não-renováveis e metálicos ou não-metálicos.

Os minerais fósseis, de origem orgânica, tiveram sua utilização difundida a partir da Revolução Industrial com a invenção da máquina a vapor, que era movida a carvão mineral, de origem fóssil. Em geral, esses minerais têm seu uso vinculado à produção de energia, de maneira que movimenta, além de máquinas, aviões, carros, caminhões, entre outros. Os recursos energéticos fósseis possuem outros usos, pois são agregados na produção de inúmeros produtos. Os principais são: petróleo e carvão. Esses são de importância fundamental para o desenvolvimento de qualquer nação, tendo em vista que países desprovidos de tais recursos enfrentam muitas dificuldades nos seguimentos industriais, comerciais e agrícolas.

O petróleo se formou a milhões de anos, a partir de matéria orgânica (restos de animais, vegetais e microrganismos) que se armazenou no fundo dos oceanos. Em razão da temperatura e da pressão sofrida, a matéria orgânica se transformou em um líquido viscoso, de coloração escura.

Esse importante recurso mineral é extraído todos os dias em várias partes do mundo, a unidade de medida usada é o barril, que equivale a 159 litros de petróleo. Após a extração do petróleo do subsolo ou do fundo do mar, ele é transportado para as refinarias, onde o minério bruto é beneficiado e transformado em produtos como: gasolina, óleo diesel e querosene. A partir do petróleo são fabricados ainda: plásticos, borrachas sintéticas, asfalto, fertilizantes, fibras e muitos outros.

O carvão se formou a milhões de anos através da decomposição de matéria orgânica (vegetais e animais) que se transformou, em face da abundância em carbono, num elemento rochoso, o próprio carvão mineral. Uma das principais utilizações desse minério é de servir de energia em fornos siderúrgicos, nos quais é produzido o aço. O carvão também é agregado na fabricação de corantes, inseticidas, plásticos, medicamentos, entre outros.

Conclusão

Neste trabalho concluímos que existem muitos tipos de fontes de energia, e que muitas vezes não as usamos, pois não as conhecemos ou não temos recursos suficientes para ultiliza-lás. Muitas delas trazem muitos benefícios em relação ao meio ambiente, outras nem tanto pois degradam os recursos naturais.

Fontes de pesquisa

http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia

http://www.brasilescola.com/geografia/fontes-energia.htm

http://www.aondevamos.eng.br/textos/texto01.htm