Energias Renováveis

Energia renovável é aquela originária de fontes naturais que possuem a capacidade de regeneração (renovação), ou seja, não se esgotam.

5 países que mais usam energia renovável:

1. Estados Unidos, 24.7% do total global
2. Alemanha, 11.7% do total mundial
3. Espanha, 7.8% do total mundial
4. China, 7.6% do total mundial
5. Brasil, 5% do total mundial

Biocombustível

Biocombustíveis são fontes de energia renováveis, derivados de matérias agrícolas como plantas oleaginosas, biomassa florestal, cana-de-açúcar e outras matérias orgânicas. Existem vários tipos de biocombustíveis: bioetanol, biodiesel, biogás, biomassa, biometanol, bioéter dimetílico, bio-ETBE, bio-MTBE, biocombustíveis sintéticos (ver: Combustível sintético), bio-hidrogénio, gás de síntese.

Os principais biocombustíveis são: a biomassa, o bioetanol, o biodiesel e o biogás.

Bioetanol: O bioetanol é a obtenção do etanol através da biomassa, para ser usado diretamente como combustível ou se juntar com os ésteres do óleo vegetal e formar um combustível, a esse processo se dá o nome detransesterificação. Biodiesel: O biodiesel é derivado de lipídios orgânicos renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais, para utilização em motores de ignição por compressão (diesel). É produzido por transesterificação

Biogás: Biogás é o nome comum dado a qualquer gás que foi produzido pela quebra biológica da matéria orgânica na ausência de oxigênio.

Energia cinética das correntes marítimas

Tecnologia: Fluxo livre em torno da turbina de eixo horizontal

A energia cinética das correntes marítimas (correntes das marés e permanentes) pode ser transformada em energia elétrica com o auxílio de turbinas horizontais de fluxo livre com três pás.Devido às propriedades físicas semelhantes, as turbinas de correntes marítimas são semelhantes às turbinas eólicas. No entanto, como meio propulsor, a água possui uma densidade de massa 800 vezes superior à do ar, o que torna as pás dos rotores destas turbinas marítimas significativamente mais curtos.

 O sistema é notadamente simples, robusto, e de baixa manutenção. Um enorme esforço foi feito para evitar a utilização de elementos que demandassem elevada manutenção, tal como ajuste do ângulo da pá, o monitoramento da corrente, engrenagens, vedações dinâmicas, simulações elétricas, bem como a lubrificação de mancais, entre outros.
Para aplicações em correntes marítimas, em que a direção do fluxo se inverte a cada seis horas, são utilizadas pás que podem ser acionadas por ambos os lados. Dessa forma, a turbina inverte o seu sentido de rotação a cada mudança de maré.

Energia das correntes marítimas é uma forma de energia marinha obtida através do aproveitamento da energia cinética das correntes marítimas, como a corrente do Golfo. Embora não seja amplamente usada atualmente, a energia das correntes marítimas possui um importante potencial para a futura geração de eletricidade. As correntes marítimas são mais previsíveis que o vento

Energia heliotérmica

Energia heliotérmica ou energia solar térmica concentrada ou internacionalmente conhecido como CSP (Concentrating Solar Power) é uma tecnologia de geração elétrica renovável que transforma irradiação solar direta em energia térmica e subsequentemente em energia elétrica. Através da concentração dos raios solares diretos, temperaturas acima de 1000°C podem ser atingidos.

Uma usina de solar térmica concentrada consiste de duas partes: o coletor térmico e o ciclo de potência. Espelhos de configurações diferentes servem para concentrar os raios solares. No foco dos espelhos circula um fluido de trabalho que é aquecido.

No ciclo de potência, acontece a expansão desse fluido de trabalho em uma turbina, que. Alternativamente, o vapor pode ser utilizado diretamente em processos industriais. Além disso, para garantir um funcionamento mais flexível e pronto, é possível de incluir um armazenamento térmica ou uma combustão de combustíveis reservas no ciclo de potência.

Energia Geotérmica

A energia geotérmica se caracteriza pelo calor proveniente da Terra, é a energia calorífera gerada a menos de 64 quilômetros da superfície terrestre, em uma camada de rochas, chamada magma, que chega a atingir até 6.000°C. Geo significa terra e térmica corresponde a calor, portanto, geotérmica é a energia calorífica oriunda da terra.

Devido a necessidade de adquirir energia eléctrica de uma forma mais limpa e em quantidades cada vez maiores, foi desenvolvido um modo de usufruir esse calor para a geração de electricidade. Hoje a grande parte da energia eléctrica provém da queima de combustíveis fósseis, como o petróleo métodos esses muito poluentes.

Para uma melhor compreensão da forma como é aproveitada a energia do calor da Terra deve-se primeiro perceber como o nosso planeta é constituído. A Terra é formada por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no qual encontramos o magma, que resume-se basicamente em rochas derretidas. Com o aumento da profundidade a temperatura vai acrescendo, no entanto, há zonas de intrusões magmáticas, onde a temperatura é muito maior. Essas são as zonas onde existe elevado potencial geotérmico.

Os aspectos positivos desse tipo de energia são:

A emissão de gases poluentes (CO2 e SO2) é praticamente nula, não intensificando o efeito de estufa, diferentemente dos combustíveis de origem fóssil.

A área necessária para a instalação da usina é pequena.

Pode abastecer comunidades isoladas.

Os aspectos negativos:

É uma energia muito cara e pouco rentável, pois necessita de altos investimentos estruturais e sua eficiência é baixa.

Pode ocasionar o esgotamento do campo geotérmico.

O calor perdido aumenta a temperatura do ambiente.

Ocorre a emissão de ácido sulfídrico (H2S), extremamente corrosivo e nocivo à saúde.

Energia Hidráulica

O uso da energia hidráulica foi uma das primeiras formas de substituição do trabalho animal pelo mecânico, particularmente para bombeamento de água e moagem de grãos. Tinha a seu favor, para tanto, as seguintes características: disponibilidade de recursos, facilidade de aproveitamento e, principalmente, seu caráter renovável.

A energia hidráulica resulta da irradiação solar e da energia potencial gravitacional, que provocam a evaporação, condensação e precipitação da água sobre a superfície terrestre, é a energia existente na água e que em determinadas condições de vazão e altura de queda, pode ser usada para movimentar maquinas. Assim, a energia hidráulica é convertida em energia mecânica. Ao contrário das demais fontes renováveis representam uma parcela significativa da matriz energética mundial e possui tecnologias de aproveitamento devidamente consolidadas. Atualmente, é a principal fonte geradora de energia elétrica para diversos países e responde por cerca de 17% de toda a eletricidade gerada no mundo.

Energia Biomassa

Em geração de energia, o termo biomassa abrange os derivados recentes de organismos vivos utilizados como combustíveis ou para a sua produção. Do ponto de vista da ecologia, biomassa é a quantidade total de matéria viva existente em um ecossistema ou numa população animal ou vegetal. Os dois conceitos estão, portanto, interligados, embora sejam diferentes.

Na definição de biomassa para a geração de energia excluem-se os tradicionais combustíveis fósseis, embora estes também sejam derivados da vida vegetal (carvão mineral) ou animal (petróleo e gás natural), mas são resultado de várias transformações que requerem milhões de anos para acontecerem. A biomassa pode ser considerada um recurso natural renovável, enquanto que os combustíveis fósseis não se renovam a curto prazo.

A biomassa é utilizada na produção de energia a partir de processos como a combustão de material orgânico produzida e acumulada em um ecossistema, porém nem toda a produção primária passa a incrementar a biomassa vegetal do ecossistema. Parte dessa energia acumulada é empregada pelo ecossistema para sua própria manutenção. Suas vantagens são o baixo custo, é renovável, permite o reaproveitamento de resíduos e é menos poluente que outras formas de energias como aquela obtida a partir de combustíveis fósseis.

A queima de biomassa provoca a liberação de dióxido de carbono na atmosfera, mas como este composto havia sido previamente absorvido pelas plantas que deram origem ao combustível, o balanço de emissões de CO2 é nulo.

Energia azul

Energia azul é a energia obtida da diferença de concentração de sal entre a água do mar e a do rio, com o uso de eletrodiálise reversa (EDR) (ou osmose) com membranas específicas para cada tipo de íons. O resíduo deste processo é água salobra.

A tecnologia de EDR foi confirmada em condições laboratoriais. Como em outras tecnologias, o custo da membrana foi um obstáculo. Uma membrana nova e mais barata, baseada em polietileno eletricamente modificado, permitiu o seu uso comercial. Com isso a energia azul, é considerada mais uma das novas energias renováveis que no futuro, quando se esgotarem as energias não-renováveis, nos trará energia. Quando um rio deságua as suas águas no oceano, há uma libertação gigantesca de energia. Coloca-se uma membrana entre dois reservatórios, um com água doce e outro com água do mar. Ela é capaz de reter íons de sal, mas não a água, gerando um fluxo de água em direção à água salgada. Aplica-se uma pressão maior na água salgada, invertendo este processo. A água do mar tem dois tipos diferentes de pequenos componentes: íons do sódio e íons de cloreto, positivos e negativos. E cada conjunto tem dois tipos de membrana. Uma deixa passar apenas o íon positivo e outro somente o íon negativo. Temos um circuito elétrico, entre a água salgada e a água doce, de cada lado das duas membranas.

Energia Solar

Energia solar é aquela proveniente do Sol (energia térmica e luminosa). Esta energia é captada por painéis solares, formados por células fotovoltáicas, e transformada em energia elétrica ou mecânica. A energia solar também é utilizada, principalmente em residências, para o aquecimento da água.

Vantagens

A energia solar é considerada uma fonte de energia limpa e renovável, pois não polui o meio ambiente e não acaba.

Custo e armazenamento

A energia solar ainda é pouco utilizada no mundo, pois o custo de fabricação e instalação dos painéis solares ainda é muito elevado. Outro problema é a dificuldade de armazenamento da energia solar.

Maiores produtores

Os países que mais produzem energia solar são:

1.   Japão
2. Estados Unidos
3. Alemanha.

Energia Eólica

Energia eólica é aquela gerada pelo vento. Desde a antiguidade este tipo de energia é utilizado pelo homem, principalmente nas embarcações e moinhos. Atualmente, a energia eólica, embora pouco utilizada, é considerada uma importante fonte de energia por se tratar de uma fonte limpa (não gera poluição e não agride o meio ambiente).

Como é gerada

Grandes turbinas (aerogeradores), em formato de cata-vento, são colocadas em locais abertos e com boa quantidade de vento. Através de um gerador, o movimento destas turbinas gera energia elétrica.

Uso no mundo

Atualmente, apenas 1% da energia gerada no mundo provém deste tipo de fonte. Porém, o potencial para exploração é grande. Atualmente, a capacidade eólica mundial é de 238,4 GW (Gigawatts).

Os países que mais geram energia eólica:

1º -  China (62,7 mil megawatts)

2º -  Estados Unidos (46,9 mil megawatts)

3º -  Alemanha (29 mil megawatts)

Geração de energia eólica no Brasil

Apesar de ter um território vasto com ótimo potencial de geração de energia elétrica utilizando o vento, o Brasil ainda produz pouca energia a partir desta fonte. Atualmente, o Brasil produz cerca de 1.200 megawatts, correspondendo a apenas 0,6% de participação no sistema elétrico nacional. São apenas 46 parques eólicos (usinas eólicas) em todo território nacional (dados de 2012).

Energia das Ondas

As ondas são formadas pela força do vento sobre a água e o tamanho das ondas varia com a velocidade do vento, da sua duração e da sua distância da água da qual o vento faz força. O movimento da água que resulta da força do vento transporta energia cinética que pode ser aproveitada por dispositivos próprios para a captação dessa energia, chamada energia das ondas.

Transformar em Energia

A tecnologia Pelamis afigura-se a uma cobra articulada que balança à medida que as ondas percorrem o seu comprimento. Esse movimento nas articulações permite accionar geradores de electricidade e a energia é depois recolhida por um cabo submarino e encaminhada para terra.

Vantagens e Desvantagens

Vantagens:

- Não produz qualquer tipo de poluição.

- Estão menos dependentes das condições da costa.

- Não produz qualquer tipo de poluição.

- Estão menos dependentes das condições da costa.

Desvantagens:

- Instalações de potência reduzida;

- Requer uma geometria da costa especial e com ondas de grande amplitude.

- Impossibilita a navegação (na maior parte dos casos).

- A deterioração dos materiais pela exposição à água salgada do mar.

Energia Maremotriz

Existem diversas maneiras de se aproveitar a energia proveniente dos oceanos. Assim como a que se origina dos ventos e do sol, a energia vinda das águas dos oceanos - por meio da energia térmica e da energia contida no fluxo das marés, nas correntes marítimas e nas ondas - é classificada como limpa e auto-sustentável.

A energia maremotriz é uma forma de produção de energia proveniente da movimentação das águas dos oceanos, por meio da utilização da energia contida no movimento de massas de água devido às marés. Dois tipos de energia maremotriz podem ser obtidas: energia cinética das correntes devido às marés; e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa.

O sistema de maremotriz é aquele que aproveita o movimento regular de fluxo do nível do mar (elevação e abaixamento). Funciona de forma semelhante a uma hidrelétrica: uma barragem é construída, formando-se um reservatório junto ao mar; quando a maré enche, a água entra e fica armazenada no reservatório, e, quando baixa, a água sai, movimentando uma turbina diretamente ligada a um sistema de conversão, gerando assim eletricidade.

A primeira usina maremotriz do mundo foi construída em La Rance, na França, em 1966. Hoje, essa forma de geração de energia é utilizada principalmente no Japão, na Inglaterra e no Havaí - mas há usinas maremotrizes em construção ou em fase de planejamento no Canadá, no México, no Reino Unido, nos EUA, na Argentina, na Austrália, na Índia, na Coréia e na Rússia.

Para a implementação desse sistema, é necessária uma situação geográfica favorável e uma amplitude de maré relativamente grande, que varia de local para local. O Brasil apresenta condições favoráveis à implementação desse sistema em locais como o litoral maranhense, em que a amplitude dos níveis das marés chega a oito metros. Os estados do Pará e do Amapá também apresentam condições favoráveis. Apesar disso ainda não há nenhuma usina maremotriz no Brasil.

A utilização deste tipo de energia poderá ser uma opção para um futuro bem próximo, porém devem ser levados em conta, neste tipo de empreendimento, os possíveis impactos ambientais associados à construção das usinas, além da necessidade de análise econômica da viabilidade do sistema.