Formas de Energia

Este documento apresenta maior destaque, claramente, para a primeira onde os esforços de pesquisas devem ser acentuados nas próximas décadas. Ainda em relação as pesquisas, aqui se aborda também os desafios para o futuro, englobando as sugestões em pesquisa, atualmente em discussão na sociedade acadêmica e apresenta comentário sobre outras, já com aplicações práticas e em teste, como a utilização da força das marés para conversão da energia mecânica em elétrica no porto de PECEM, iniciativa da UFRJ. ​ FORMAS DE ENERGIA Da definição física, energia é a capacidade de gerar trabalho, mas não somente isto, ela também é considerada um fator de produção e como tal um insumo importante para impulsionar o desenvolvimento econômico do país (KAEHLER, 2000).

Podemos claramente definir dois grupos de fonte de energia: as renováveis e as não renováveis. As energias renováveis são aquelas provenientes de ciclos naturais de conversão da radiação solar, fonte primária de quase toda energia disponível na Terra e, por isso, são praticamente inesgotáveis e não alteram o balanço térmico do planeta (PACHECO, 2006). No limiar do terceiro milênio, os avanços tecnológicos em geração, transmissão e uso final de energia elétrica permitem que ela chegue aos mais recônditos lugares do planeta, transformando regiões desocupadas ou pouco desenvolvidas em pólos industriais e grandes centros urbanos. Os impactos dessas transformações socioeconômicas são facilmente observados em nosso cotidiano. ​ ENERGIAS FÓSSEIS ​ Petróleo O petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos (moléculas de carbono e hidrogênio) que tem origem na decomposição de matéria orgânica, principalmente o plâncton (plantas e animais microscópicos em suspensão nas águas), causada pela ação de bactérias em meios com baixo teor de oxigênio.

Ao longo de milhões de anos, essa decomposição foi-se acumulando no fundo dos oceanos, mares e lagos e, pressionada pelos movimentos da crosta terrestre, transformou-se na substância oleosa denominada petróleo. Essa substância é encontrada em bacias sedimentares específicas, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. Da mesma forma, os depósitos variam de camadas relativamente simples e próximas da superfície do solo e, portanto, de fácil extração e baixo custo, ou mais complexas e profundas, de difícil extração e custos elevados. Em termos de contribuição na matriz energética mundial, o carvão é atualmente responsável por cerca de 22% de todo o consumo mundial de energia primária e 45% de toda a eletricidade gerada no mundo ( Atlas, 2003).

Apesar dos graves impactos no meio ambiente, o carvão é considerado a maior fonte de energia para uso local. As principais razões para isso são as seguintes: i) abundância das reservas; ii) distribuição geográfica das reservas; iii) baixos custos e estabilidade nos preços, relativamente a outros combustíveis. Embora fontes renováveis, como biomassa, solar e eólica, venham a ocupar maior parcela na matriz energética mundial, o carvão deverá continuar sendo, por muitas décadas, o principal insumo para a geração de energia elétrica, especialmente nos países em desenvolvimento (ATLAS, 2003). Ainda, em relação a outros combustíveis fósseis, o gás natural apresenta maior flexibilidade, tanto em termos de transporte como de aproveitamento (KAEHLER, 2000). Além de insumo básico da indústria gasoquímica, o gás natural tem-se mostrado cada vez mais competitivo em relação a vários outros combustíveis, tanto no setor industrial como no de transporte e na geração de energia elétrica.

Neste último caso, a entrada do gás natural na matriz energética nacional, conjugada com a necessidade de expansão do parque gerador de energia elétrica e com o esgotamento dos melhores potenciais hidráulicos do país, tem despertado o interesse de analistas e empreendedores em ampliar o uso do gás natural na geração termelétrica ​ ENERGIAS RENOVÁVEIS ​ Energia solar Quase todas as fontes de energia – hidráulica, biomassa, eólica, combustíveis fósseis e energia dos oceanos – são formas indiretas de energia solar. Além disso, a radiação solar pode ser utilizada diretamente como fonte de energia térmica, para aquecimento de fluidos e ambientes e para geração de potência mecânica ou elétrica. Pode ainda ser convertida diretamente em energia elétrica, através de efeitos sobre determinados materiais, entre os quais se destacam o termoelétrico e o fotovoltaico.

No segundo, os fótons contidos na luz solar são convertidos em energia elétrica, através do uso de células solares. Entre os vários processos de aproveitamento da energia solar, os mais usados atualmente são o aquecimento de água e a geração fotovoltaica de energia elétrica. No Brasil, o primeiro é mais encontrado nas regiões Sul e Sudeste, devido a características climáticas, e o segundo, nas regiões Norte e Nordeste, em comunidades isoladas da rede de energia elétrica. ​ 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. Entre as características energéticas mais importantes, destacam-se as seguintes: disponibilidade de recursos, facilidade de aproveitamento e, principalmente, seu caráter renovável.

A energia solar é convertida em energia química, através da fotossíntese, base dos processos biológicos de todos os seres vivos. Embora grande parte do planeta esteja desprovida de florestas, a quantidade de biomassa existente na terra é da ordem de dois trilhões de toneladas; o que significa cerca de 400 toneladas per capita. Em termos energéticos, isso corresponde a mais ou menos 3. ej por ano; ou seja, oito vezes o consumo mundial de energia primária (da ordem de 400 ej por ano) (RAMAGE & SCURLOCK, 1996). Uma das principais vantagens da biomassa é que, embora de eficiência reduzida, seu aproveitamento pode ser feito diretamente, através da combustão em fornos, caldeiras, etc. Recentes desenvolvimentos tecnológicos (sistemas avançados de transmissão, melhor aerodinâmica, estratégias de controle e operação das turbinas, etc.

têm reduzido custos e melhorado o desempenho e a confiabilidade dos equipamentos. Espera-se, portanto, que a energia eólica venha a ser muito mais competitiva economicamente na próxima década. ​ Energia nuclear A energia nuclear ou nucleoelétrica é proveniente da fissão do urânio em reator nuclear. Apesar da complexidade de uma usina nuclear, seu princípio de funcionamento é similar ao de uma termelétrica convencional, onde o calor gerado pela queima de um combustível produz vapor, que aciona uma turbina, acoplada a um gerador de corrente elétrica. ​ Energia eólica A energia eólica apresenta um panorama bastante diferente da energia solar, já possuindo maturidade tecnológica e escala de produção industrial. Isso foi resultado de significativos investimentos em P&D e uma política de criação de mercado através de políticas de incentivos em vários países, especialmente na Alemanha, Dinamarca, EUA, e mais recentemente na Espanha, entre outros.

Hoje essa tecnologia está preste a ser tornar economicamente viável para competir com as fontes tradicionais de geração de eletricidade, além de um existir um grande potencial eólico a ser explorado em diversos países. O desenvolvimento de máquinas para situações específicas no Brasil deve ser considerado levando em conta: regime de ventos; dados de potencial eólico e a integração de parques eólicos ao sistema interligado. ​ Energia do oceano Cerca de 16% da eletricidade mundial tem origem hidráulica e além da tradicional, temos o mar como uma alternativa para a geração de eletricidade. O custo da biomassa no país e alta eficiência de sistemas modernos de geração de eletricidade, especialmente através da gaseificação de biomassa e uso do gás em ciclos combinados, justificam maior atenção para o desenvolvimento dessas tecnologias no Brasil.

​ BIBLIOGRAFIA E REFERÊNCIAS Agência Nacional de Energia Elétrica (Brasil). Atlas de energia elétrica do Brasil / Agência Nacional de Energia Elétrica. – Brasília : ANEEL, 2002. p. Salvador: Conjuntura Econômica n. PAFFENBARGER, J. Oil in Power Generation. Paris: IEA, OCDE, 1997. RAMAGE, J. Rio de Janeiro, 2001. Disponível em: <www. eletronuclear. gov. br>. Acesso em 10 abr 2019.