8º Ano - Aula 02 - Fontes de Energia

 

Fontes de energia

A energia, em suas variadas formas, pode ser obtida a partir de diversas fontes. As fontes de energia estão relacionadas a vários recursos, e, dependendo de sua origem, podem ser classificadas como fontes não renováveis ou fontes renováveis.

Fontes de energia não renováveis

Uma fonte de energia não renovável é aquela em que sua taxa de consumo é superior a seu processo natural de reposição no ambiente. Dessa maneira, o uso contínuo dessas fontes reduz seus estoques naturais no planeta, e elas podem acabar. Atualmente, as principais fontes de energia exploradas no mundo são não renováveis, como carvão mineral, petróleo, gás natural e minerais radioativos.

O carvão mineral é uma rocha sedimentar de origem fóssil, formada por transformações de restos vegetais soterrados há milhões de anos, sob condições específicas de temperatura e pressão. O petróleo e o gás natural também são produtos de origem fóssil, e assim como ocorre com o carvão mineral, sua formação leva milhões de anos. Por isso essas fontes de energia

Há milhões de anos, animais e vegetais foram cobertos por camadas de sedimentos. Com o passar do tempo, a ação de elevadas temperaturas e pressões possibilitou que reações químicas transformassem a matéria orgânica em petróleo e gás natural. Durante esse processo, movimentações na crosta criaram diferentes arranjos geológicos que formaram armadilhas onde o petróleo e o gás natural ficaram presos. Por meio do refinamento do petróleo, que é um processo de separação de seus componentes, é possível obter diversos produtos, como a gasolina e o óleo diesel. O gás natural é envasado e posteriormente processado.

A energia presente no petróleo, gás natural e carvão mineral é utilizada para o funcionamento de diversas máquinas. A energia química desses combustíveis não renováveis propicia a combustão, uma transformação química que pode liberar energia luminosa e térmica, onde, nesse caso, esta última pode ser convertida em energia elétrica e cinética.

Outra fonte de energia não renovável, que não necessita de combustão, são os combustíveis nucleares, como, por exemplo, o urânio, um dos principais elementos radioativos obtidos pela mineração. O urânio é encontrado na natureza em diversos minerais, como a uraninita (ou óxido de urânio), que passa por diversos tratamentos para a produção de pastilhas com alta concentração de urânio, sendo utilizadas para a produção de energia elétrica em usinas nucleares. Esse processo será estudado posteriormente. Devido ao longo processo natural de formação dos minerais radioativos, essas fontes de energia nuclear são consideradas não renováveis.

Fontes de energia renováveis

Fontes de energia renováveis são aquelas consideradas inesgotáveis, pois, ao serem usadas, renovam constantemente na natureza. São exemplos de fontes renováveis as energias: hídrica, solar, eólica, biomassa, geotérmica, oceânica, entre outras. Além do fato de serem renováveis, outra vantagem de se utilizar essas fontes de energia é o menor impacto ao ambiente, se comparadas com o uso das fontes não renováveis, de origens fósseis, que, durante a combustão, lançam diversos gases e material particulado na atmosfera.

Entre as desvantagens estão a menor eficiência de energia fornecida e a dependência de fatores climáticos, como chuvas, incidência solar, ocorrência de ventos, entre outros. Vejamos mais detalhes sobre algumas dessas fontes.

Água: A água em movimento é uma fonte de energia renovável. Esse movimento está relacionado com energia cinética, que pode ser utilizada para a produção de energia elétrica, como ocorre nas usinas hidrelétricas. A energia hídrica, obtida do movimento da água, é variável ao longo do ano, pois depende do nível dos rios, o que está diretamente relacionado com a ocorrência de chuvas. No Brasil, devido à abundância de rios, fontes de energia hídrica são amplamente utilizadas para gerar energia elétrica, correspondendo a aproximadamente 75% da produção nacional.

Vídeo sobre como funcionam as hidroelétricas

Sol: A radiação solar que chega na Terra é aproveitada pelo ser humano, principalmente para gerar energia térmica e energia elétrica. A energia térmica aquece o planeta e pode ser aproveitada nos aquecedores solares, que absorvem a luz solar e aquecem a água a ser utilizada em indústrias e residências. A energia luminosa pode ser transformada em energia elétrica por meio dos painéis fotovoltaicos. Embora o Sol seja a principal fonte de energia renovável do planeta, a utilização da energia solar depende das condições climáticas, pois, em dias nublados, a intensidade luminosa é menor.

Vento: Denomina-se energia eólica a energia cinética do movimento das massas de ar (o vento), que é uma fonte de energia renovável e pode ser transformada em energia elétrica, nos geradores eólicos, também chamados aerogeradores. A energia eólica depende da ocorrência de ventos; por isso, é recomendável a construção de parques eólicos em regiões que tenham vento pelo menos 8 meses ao ano.

Vídeo sobre como funcionam os aerogeradores

Biomassa: A biomassa é uma fonte de energia renovável, constituída de matéria orgânica de origens animal e vegetal. São considerados biomassa, por exemplo, a lenha, o bagaço de cana-de--açúcar, a madeira picada (cavaco), comumente queimados para produzir energia térmica, como ocorre em algumas usinas termelétricas. Ela também pode ser utilizada para produzir combustíveis, como o etanol, obtido a partir de cana-de-açúcar.

Temperatura interna da Terra:  Energia geotérmica é a energia obtida a partir do calor proveniente do interior da Terra. É considerada uma fonte de energia renovável e limpa, pois seu uso gera baixos índices de poluição no meio ambiente. Pode ser obtida por meio das rochas quentes e do vapor quente. Essa fonte de energia pode ser encontrada em locais do planeta próximos a regiões vulcânicas ou entre placas tectônicas. A água que infiltra no solo é aquecida pelo calor proveniente do interior da Terra, gerando vapor a alta pressão. A energia cinética da movimentação desse vapor é captada por usinas geotérmicas e transformada em energia elétrica.

Mares e oceanos: Os oceanos e mares são fontes de energia, devido ao movimento de suas águas, como ondas, marés e correntes marítimas. Equipamentos específicos transformam a energia cinética do movimento das águas oceânicas em energia elétrica.

Atividades

1.      O Brasil foi o pioneiro na pesquisa e no desenvolvimento do etanol, um combustível com origem na biomassa, e não no petróleo, como a gasolina e o óleo diesel. Nos veículos, a energia do etanol é obtida por explosão, assim como ocorre com a gasolina; porém, sua queima emite em média 25% a 35% menos gases poluentes, como o monóxido de carbono e o óxido de nitrogênio.

a)    O que é biomassa?

b)    A biomassa e o petróleo são duas importantes fontes de energia renovável ou não renovável?

c)   O etanol, quando utilizado nos veículos, pode ser considerado uma fonte renovável de energia? Justifique sua resposta.

d)    Qual a importância de se utilizar combustíveis que não sejam de origem fóssil?

e)    Em nossa cidade que fontes de energia costumamos usar para gerar energia elétrica?