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UTILIZAÇÃO DE ENERGIAUTILIZAÇÃO DE ENERGIA
CIÊNCIAS DO CIÊNCIAS DO AMBIENTE (QB70E)AMBIENTE (QB70E)
PROFESSOR: CARLOS PROFESSOR: CARLOS EDUARDO FORTESEDUARDO FORTES
ARISTEU SAKAMOTOARISTEU SAKAMOTOPAULO VINÍCIUSPAULO VINÍCIUS
TAYLOR OLIVEIRATAYLOR OLIVEIRAVICTOR MIYAWAKIVICTOR MIYAWAKI
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CRONOGRAMA CRONOGRAMA
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MANEIRAS DE SE PRODUZIR MANEIRAS DE SE PRODUZIR ENERGIAENERGIA
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
1. Carvão Mineral• Rocha Sedimentar;• Camadas de carvão;• 1ª Revolução Industrial;• Efluentes altamente tóxicos “grande
nevoeiro de 1952”;• Reservas Abundantes;• Produção cresceu 25% nos últimos 25 anos;• Reservas se concentram no Sul do Brasil.
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
1. Carvão MineralPaís 2005 2006 2007 2008 2009 2010 % Reservas
China 2349.5 2528.6 2691.6 2802.0 2973.0 3240.0 48.3 % 35 anos
Estados Unidos 1026.5 1054.8 1040.2 1063.0 975.2 984.6 14.8 % 241 anos
União Europeia 607.4 595.1 592.3 563.6 538.4 535.7 4.2 % 105 anos
Austrália 375.4 382.2 392.7 399.2 413.2 423.9 6.3 % 180 anos
Rússia 298.3 309.9 313.5 328.6 301.3 316.9 4.7 % 495 anos
Indonésia 152.7 193.8 216.9 240.2 256.2 305.9 5.0 % 18 anos
África do Sul 244.4 244.8 247.7 252.6 250.6 253.8 3.8 % 119 anos
Alemanha 202.8 197.1 201.9 192.4 183.7 182.3 1.2 % 223 anos
Polónia 159.5 156.1 145.9 144.0 135.2 133.2 1.5 % 43 anos
Cazaquistão 86.6 96.2 97.8 111.1 100.9 110.8 1.5 % 303 anos
Total mundial 6,035.3 6,342.0 6,573.3 6,795.0 6,880.8 7,273.3 100 % 119 anos
Mineração de carvão a céu aberto (Mina do Recreio, Butiá-Leão, RS)
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
2. Petróleo• Substância oleosa, inflamável, menos densa;• Combinação de Hidrocarbonetos;• Principal fonte de energia;• Altos custos;• Restos orgânicos depositados no fundo de
lagos e mares;• Primeiro poço perfurado (Azerbaijão) em 1846
• Após a Segunda Guerra Mundial; • Descolonização;• Surgimento da OPEP em 1960;• Acidente provoca 5 mil barris/dia• Força da OPEP;• Guerra do Yom Kipur (1976) - Primeiro Choque
pretrolífero, elevou o preço em 70%• Controle do Mercado pelo Oriente Médio.
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
2. Petróleo no Brasil
• Segunda Guerra Mundial; • Nacionalização – “O Petróleo é nosso!”• Bacia de Campos - Pré-sal;• Petróleo de Alta-Qualidade• Força da OPEP;
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
Pré-Sal – O Que é, Localização e Valores Econômicos
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
2. Refinarias
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
2. Exportadores e Produtores
Países Exportadores de PetróleoPaíses Produtores de Petróleo
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
2. Importadores e as Maiores Reservas
Países Importadores de Petróleo
As 20 Maiores Reservas
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
3. Gás Natural
• Encontrado no Subsolo; • Matéria Orgânica – Forma Anaeróbica• Persas, Babilônicos – “Foto Eterno”;• China – Fornos para Cerâmicas e Metalurgia;• Queimador Bunsen.
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
3. Gás Natural no Brasil
• Começou em 1940 – Recôncavo Baiano; • Bacia de Campos – Quadruplicar reservas de
gás;• Gaseduto Brasil-Bolívia: 30 milhões de m³/dia;• Apagão de 2001/2002;• Queimador Bunsen.
Gasoduto Brasil-Bolívia
Produção de Gás Natural por Países
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
4. Energia Nuclear
• Reações Nucleares – Reação em cadeia – Calor - Turbogerador;
• Bomba Atômica;
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
4. Energia Nuclear - Vantagens
• Não é um combustível fóssil; • Áreas Menores;• Não depende de situações Climáticas
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ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
4. Energia Nuclear - Desvantagens
• Resíduos Radioativos; • Acidentes;• Perigo aos Funcionários;• Segurança;• Gases do Efeito Estufa.
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
1. Energia Hidráulica
• Movimento das águas; • Mecanismos – Sistema de Turbinas – Corrente
Induzida – Ímãs – Campos Magnéticos Variáveis;
• Inundações;• Fluxos Migratórios de Peixes;• Ainda é a mais eficiente.
Esquema de um gerador/Turbina de uma barragem
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
2. Energia Eólica
• Movimento de Barcos; • Capturar Energia Cinética do vento;• TEEH - Pás do rotor, eixo e gerador;• Gerador: Transforma a Energia Rotacional em
Eletricidade;• Aerodinâmica (Empuxo e Arrasto) e Tamanho
influenciam na eficiência• 1 turbina = 5,2 milhões de kWh/ano =600 casasMapa dos Ventos do Brasil
Usina Eólica administrada pela COPEL em Palmas, PR
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
2. Energia Eólica no Brasil
• Capacidade de 140GW, mas temos apenas 1GW instalado;
• Hidrelétrica e Eólica deveriam ser complementares;
• Maior centro de geração: Osório – RS = 150MW;
• Taxa de Crescimento superiores a 20% no mundo.
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
2. Energia Eólica - Vantagens
• Não emite resíduos ou gases;• Podem ser instalados em qualquer terreno;
2. Energia Eólica - Desvantagens
• Deve-se estudar a região antes, mapeamento;• Poluição Sonora e Visual;• O equipamento ainda é muito caro.
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
2. Biomassa
• Combustão da matéria orgânica produzida e acumulada em um sistema.
Esquema de uma usina de biomassa
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
2. Biomassa no Brasil
• Éter etílico, óleo de mamona e alguns compostos de álcool substituem a gasolina e Diesel;
• 1931: Mistura álcool na gasolina, evitando aditivos mais nocivos ao meio ambiente;
• 1970: Pró Álcool
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
3. Maremotriz
• Força gravitacional lunar;• Maremotriz: Cinética ou Potencial;• Barragem – Diferença de Potencial entre os
reservatórios – Água gira a turbina em um sentido;
Maremotriz Cinética Maremotriz Potencial
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
3. Maremotriz - Vantagens
•Não polui o ar;
•É uma fonte renovável;
•Não requer material muito sofisticado;
3. Maremotriz - Desvantagens
•Alto custo para a construção da barragem;•Alterações no nível das marés;•Alterações nas correntes de marés;•Alterações no ecossistema;•Há poucos sítios favoráveis para barragens;•Fornece energia por apenas dez horas por dia;
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
4. Energia Geotérmica
•A água geotérmica usada é depois reenviada ao reservatório através de um poço de injecção, para ser reaquecida, para assim manter a pressão, e suportar o reservatório;
•3 tipos:•Utilização Direta;•Bombas de Calor Geotérmicas;•Centrais Geotérmicas.Usina Geotérmica
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
4. Energia Geotérmica – Vantagens
• É renovável;• Diversidade na obtenção de energia.
4. Energia Geotérmica – Desvantagens• Odor desagradável (H2S);• Tratamento da água vinda do interior da terra;• Nível da superfície;• Poluição Sonora.
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
5. Energia Solar
• Translação: 1410 W/m²;• Fotossíntese;• Métodos de Captura:
• Direto;• Indireto;
Distribuição diária média entre 1991-1993 da energia solar recebida pela Terra ao redor do Mundo. Os círculos pretos representam a área necessária para suprir toda a demanda de energia do planeta Terra.
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
5. Energia Solar - Vantagens
• Não polui durante sua produção;• Manutenção Mínima;• Painéis cada dia mais potentes;• Baixos investimentos e em lugares mais remotos;• Em países tropicais pode ser utilizado em quase todo território.
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ENERGIAS RENOVÁVEIS ENERGIAS RENOVÁVEIS
5. Energia Solar - Desvantagens
• Consome muita energia para fabricar-se um painel;• Preços elevados;• Influências Climáticas;• Latitudes médias e altas sofrem queda de produção no inverno;• Difícil armazenamento.
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NOVAS MANEIRAS DE PRODUZIR ENERGIANOVAS MANEIRAS DE PRODUZIR ENERGIA
1. Pelamis
• São serpentinas ancoradas nos mares próximas ao continente que se utilizam da força das ondas para produzir energia elétrica, é uma tecnologia extremamente nova, porém com um princípio de funcionamento extremamente simples.
Pelamis - Primeiro local a ser implantada: Portugal Parque da Aguçadoura.
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NOVAS MANEIRAS DE PRODUZIR ENERGIANOVAS MANEIRAS DE PRODUZIR ENERGIA
2. Wavegen
• Implantado nas encostas da Escócia, o Wavegen, bem como a Pelamis se utiliza da força das ondas para gerar energia, porém de uma forma mais peculiar. Diferentemente das outras tecnologias que utilizam a própria água para girar as turbinas que gerarão energia, a Wavegen utiliza o ar deslocado pelas ondas para girar a turbina. Instalado junto as encostas, a estrutura se assemelha a uma barragem, onde dutos permitem que a água entrem em seu “oco”, desloquem o ar que esta em seu interior através de outro duto, este ligado a uma turbina geradora.
Wavegen
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NOVAS MANEIRAS DE PRODUZIR ENERGIANOVAS MANEIRAS DE PRODUZIR ENERGIA
2. Usina de Ondas, pioneira na América Latina• Na onda de fontes renováveis, País atenta agora para o oceano, cuja capacidade energética é promissora. • A usina de ondas do Porto do Pecém, que transforma os movimentos do oceano em energia, será lançada, oficialmente, durante o evento Rio +20, a ser realizado entre os dias 13 e 22 desse mês. Pioneiro na América Latina, o projeto, inicialmente, irá abastecer o próprio Porto. De autoria do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (Coppe) - vinculado à UFRJ - e financiado pela Tractebel, contando, ainda, com o apoio do governo do Estado do Ceará, o empreendimento instala, no Brasil, experiências conhecidas em outros países, como Portugal, Holanda, Japão e Reino Unido.
Usina de Ondas, Ceará
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NOVAS MANEIRAS DE PRODUZIR ENERGIANOVAS MANEIRAS DE PRODUZIR ENERGIA
4. Usina de Ondas, pioneira na América Latina• A Seattle Hydrovolts, empresa americana, criou uma turbina voltada para a produção de energia cinética. Ela consegue gerar energia a partir do movimento da água em canais usados para irrigação. • Apesar da energia cinética já ser usada em vários lugares do mundo a partir do movimento das ondas do mar, por exemplo, esse novo método, o Hydrovolts tem seu diferencial por usar canais de irrigação agrícola.• A quantidade de energia gerada por ele varia conforme a velocidade da água que passa pela turbina. Se a água correr em uma velocidade de 1m/s, é possível produzir 0,4 kW. Caso o fluxo seja de 2m/s, a produção vai para 4 kW. Se ela for de 4m/s, então, a produção pode alcançar 32 KW.
Turbina com canais de irrigação
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DEMANDA ENERGÉTICADEMANDA ENERGÉTICA
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DEMANDA ENERGÉTICADEMANDA ENERGÉTICA
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• Em 2011 consumo de 12274,6 Mtep• Crescimento de 2,5% em relação a 2010• China representou 71% do crescimento
mundial• Países da OCDE diminuíram 0,8%
DEMANDA ENERGÉTICA MUNDIALDEMANDA ENERGÉTICA MUNDIAL
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DEMANDA ENERGÉTICA MUNDIALDEMANDA ENERGÉTICA MUNDIAL
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DEMANDA ENERGÉTICA MUNDIALDEMANDA ENERGÉTICA MUNDIAL
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DEMANDA ENERGÉTICA MUNDIALDEMANDA ENERGÉTICA MUNDIAL
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DEMANDA ENERGÉTICA BRASILEIRADEMANDA ENERGÉTICA BRASILEIRA
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DEMANDA ENERGÉTICA BRASILEIRADEMANDA ENERGÉTICA BRASILEIRA
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DEMANDA ENERGÉTICA BRASILEIRADEMANDA ENERGÉTICA BRASILEIRA
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DEMANDA ENERGÉTICA BRASILEIRADEMANDA ENERGÉTICA BRASILEIRA
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Eficiência Energética: aplicações, estudos, mercado, conscientização e
desenvolvimento sustentável
EFICIÊNCIA ENERGÉTICAEFICIÊNCIA ENERGÉTICA
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VÍDEOVÍDEO
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• História do uso de energia• A crise do petróleo• Protocolo de Kyoto• ANEEL• “ Os investimentos iniciais mais elevados serão
compensados no longo prazo, tanto em termos econômicos quanto para sociedade no geral”, Josche Muth secretário geral do conselho Europeu de Energia Renovável (EREC)
A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA PARA O MUNDOA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA PARA O MUNDO
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A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO BRASILA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO BRASIL
• Iniciou-se aproximadamente há três décadas.• PROCEL
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A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO BRASILA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO BRASIL
• ANEEL• PEE• Programa PROCEL nas escolas 1 – Nível fundamental 2 – Nível Médio 3 – Superior: “conservação e uso suficiente de
energia”
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CONSULTORIA ENERGÉTICACONSULTORIA ENERGÉTICA
• Auditoria energética• O desuso da palavra auditoria• O mercado da Consultoria• Como se faz uma consultoria:1 – Quanta energia esta sendo consumida?2 – Quem esta consumindo esta energia?3 – Como se esta consumindo energia, e qual
sua eficiência?
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CONSULTORIA ENERGÉTICACONSULTORIA ENERGÉTICA
Como fazer uma consultoria:1° - Identificar2° - Quantificar3° - Modificar
4° - Acompanhar
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TECNOLOGIAS APLICADAS À INDUSTRIATECNOLOGIAS APLICADAS À INDUSTRIA
• O uso de softwares no controle de processos.• Tendência da diminuição da emissão de gases de efeito
estufa.• O uso de tecnologias como:1 – LEDs: não utilização de mercúrio, maior vida útil e
baixo consumo de energia2 – Sistemas de Iluminação: reatores eletrônicos,
lâmpadas avançadas (lâmpada de indução magnética),3 – Motor elétrico de alto rendimento: rendimentos
obrigatórios, motores de alto rendimento, economia de 380MW o equivalente a uma usina,
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IMAGENS DOS EQUIPAMENTOSIMAGENS DOS EQUIPAMENTOS
Lâmpada de LED Motor de alto
rendimento
Reator eletrônico
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HÁBITOS DIÁRIOS EM QUE PODEMOS ECONOMIZAR ENERGIA ELÉTRICAHÁBITOS DIÁRIOS EM QUE PODEMOS ECONOMIZAR ENERGIA ELÉTRICA
• Apagar as luzes ao sair.• Substituir as borrachas vedantes do refrigerador.• Desligar os eletrodomésticos quando não
estiverem sendo usados.• Substituir Lâmpadas incandescentes por
fluorescentes.• Regular a temperatura do congelador de acordo
com as estações do ano.• Desligar a iluminação ao ar livre ou usar
fotocélulas (foto sensores).
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HÁBITOS DIÁRIOS EM QUE PODEMOS ECONOMIZAR ENERGIA ELÉTRICAHÁBITOS DIÁRIOS EM QUE PODEMOS ECONOMIZAR ENERGIA ELÉTRICA