3.1: Descreva cada uma das Fontes Alternativas de Energia sucintamente. Ordene-as levando em consideração sua importância e viabilidade (vantagens e desvantagens em relação aos fatores econômicos e ambientais) para o Brasil. Justifique sua ordenação.
R.: Energia Solar
É a fonte de energia obtida a partir da energia solar. Pode ser obtida por vários processos, como: Espelhos coletores de raios solares, que aquecem a água, transformando-a em vapor d’água, que aciona geradores de energia elétrica; células solares ou fotoelétricas, para a conversão direta de energia solar em eletricidade (Efeito Fotovoltaico); nanotecnologia solar, que embora ainda alvo de muitas pesquisas, tem substituindo as placas fotovoltaicas, por placas com esta nova tecnologia, por serem mais finas, baratas, pequenas e eficientes. Contudo, por serem partículas muito pequenas, podem entrar nas células dos seres vivos, podendo causar efeitos que ainda são desconhecidos.
A energia solar é bastante acessível, que pode ser captada em qualquer lugar que tenha acesso a raios solares. Além disso, é barata, limpa, sem causar nenhum dano à natureza, como o efeito estufa, e é altamente abundante. Estima-se que a quantidade de energia irradiada por ano pelo Sol seja dez mil vezes a energia consumida pela população mundial neste mesmo período. Outra vantagem desta fonte de energia é o fato de poder ser aplicada em lugares em que, por exemplo, a energia elétrica convencional não pode ser implantada. Em contrapartida, para obtê-la em larga escala é necessária a disponibilidade de uma grande área livre, além de depender de altos investimentos em aparelhagem para o seu aproveitamento.
No Brasil, ainda se encontra grandes dificuldades para a implantação desta forma de energia em grandes quantidades pela falta de investimentos, embora crescentes. Ultimamente, alguns projetos privados e governamentais vêm sendo criados, como um Projeto de Iluminação Pública na Região do Pantanal, no estado do Mato Grosso.
Energia Eólica
É proveniente de moinhos aperfeiçoados que, através do vento, geram energia elétrica. É uma forma de energia renovável, mais limpa, barata e possível de produzir em larga escala em qualquer lugar, desde que tenha as condições favoráveis. Para adquirir este tipo de energia é necessário avaliar alguns fatores físicos, como a disponibilidade de áreas livres para a construção dos moinhos, e ambientais, como a freqüência e a velocidade dos ventos. Outra desvantagem desta forma de energia é que a implantação das fazendas eólicas pode alterar a paisagem, além do fato de que podem atrapalhar as rotas de migração dos pássaros e as transmissões de televisão. Porém, por ser uma fonte de energia inesgotável, mesmo que exija altos investimentos para implantação dos moinhos, há um rápido retorno financeiro.
O Brasil é um país com grande potencial eólico, onde as principais áreas com condições favoráveis e que já possuem usinas eólicas estão localizadas na Região Norte e Nordeste.
Energia dos Oceanos
É um tipo de energia ainda pouco utilizada e com muitas pesquisas relacionadas com a obtenção desta energia em larga escala. Dentre os principais processos de captação desta energia renovável estão: reservatórios com turbinas que são acionadas com o movimento das marés; torres ou bóias situadas em alto mar ou mais perto da costa, com turbinas que geram energia elétrica através do movimento das ondas.
Esta é uma fonte alternativa para obtenção de energia limpa e renovável, porém com baixo rendimento e necessidade de grandes investimentos e que nem sempre pode ser implantada em todos os lugares que tenham acesso ao mar, além de precisar de alguns cuidados. No caso da energia obtida pelas marés, é necessária a formação de uma barragem, o que pode causar danos a fauna e flora local. Já para a implantação das torres e bóias associadas à energia proveniente das ondas, devem ser feitas pesquisas a fim de que estas não interfiram nas rotas de navegação. Além de estarem sujeitas a fatores ambientais climáticos, como tempestades.
O processo de obtenção deste tipo de energia ainda não é utilizado no Brasil, mesmo que este tenha potencial para a aplicação do mesmo.
Energia da Biomassa
É a energia produzida através de processos químicos, proveniente da energia acumulada nos vegetais. É uma fonte energética alternativa possível de produzir em larga escala, renovável e limpa. Dentre os principais processos utilizados estão: o da cana-de-açúcar, entre outros materiais, para produção de álcool etílico; a queima de materiais como madeira vegetal e animal, bagaço de cana, lixo, entre outros; fermentação do lixo orgânico para produção de metano.
Entre as principais vantagens deste processo estão o fato de sua aquisição ser de baixo custo e não haver emissão de dióxido de enxofre, não contribuindo para o efeito estufa. Porém, a energia a partir da biomassa possui um poder calorífico baixo, há dificuldade de armazenamento e estoque e causa poluição, mesmo que menos que os combustíveis fósseis, por causa das partículas que libera na atmosfera.
No Brasil, a energia de biomassa mais utilizada é da produção de etanol a partir da cana-de-açúcar, produto abundante no país. Estima-se que 25% da energia utilizada no país provêm da biomassa.
Com base nas pesquisas realizadas pelo grupo, a energia gerada pelo Sol é a que apresenta mais vantagens, tanto na questão econômica, por ser a mais abundante, quanto na questão ambiental, por ser a fonte alternativa de energia menos prejudicial à natureza. Porém, a energia proveniente dos ventos é a mais barata, que mesmo com custos elevados de implantação, geram lucros em curto prazo. Embora a biomassa seja a mais poluente, é a principal fonte alternativa utilizada no Brasil.
3.2: Em qual ou em quais das fontes descritas estão envolvidas reações químicas? Em qual ou em quais das fontes descritas ocorre transformação da Energia Química em Energia Térmica?
R.: Das fontes alternativas de energia descritas na questão anterior, a única em que ocorrem reações químicas é a proveniente da biomassa. Neste processo, a energia pode ser obtida de várias formas, porém só em alguns métodos ocorre a transformação de Energia Química em Energia Térmica. Dentre eles o mais utilizado é o da combustão (queima) de matérias orgânicas como madeira e bagaço de cana.
3.3: O grupo deve apresentar uma comparação argumentada, em termos energéticos (poder calorífico), dos seguintes combustíveis: Metano, Etanol, Hidrogênio e Gasolina.
R.: Metano: CH 2 (g)+ 2O 2 (g) CO 2 (g) + 2H 2 O (l) ∆H = -890 KJ/mol
Na queima de 1 grama de Metano, são liberados 63,57 KJ.
X ------- 1 g X = 0,07 mol/g
1 mol ------- -890 KJ
0,07 mol ----- X X = -63,57 KJ/g
Etanol: C 2 H 6 O (l) + ½ O 2 (g) 2CO 2 (g) + 3H 2 O (l) ∆H = -1365,6 KJ/mol
Na queima de 1 grama de Etanol, são liberados 29,69 KJ.
X ------- 1 g X = 0,02 mol/g
1 mol ------- -1365,6 KJ
0,02 mol ----- X X = -29,69 KJ/g
Na queima de 1 grama de Hidrogênio, são liberados 121 KJ.
1 mol ------- 2 g
X ------- 1 g X = 0,5 mol/g
1 mol ------- -242 KJ
0,5 mol ----- X X = -121 KJ/g
Gasolina: C 8 H 18 (l) + 25/2O 2 (g) 9H 2 O (l) + 8CO 2 (g) ∆H = -5400 KJ/mol
Na queima de 1 grama de Gasolina, são liberados 47,37 KJ.
X ------- 1 g X = 0,009 mol/g
1 mol ------- -5400 KJ
0,009 mol ----- X X = -47,37 KJ/g
Através dos cálculos acima, é possível concluir que o combustível com o maior poder calorífico é o Hidrogênio, pois apresenta a maior liberação de calor por grama queimado. Já o Etanol, o combustível menos eficiente, possui a menor liberação de calor por grama queimado.
3.4: Quais os cuidados que o grupo acha que devem ser tomados com relação ao consumismo de energia em geral?
R.:O desperdício de energia elétrica é preocupante. É importante gastarmos o mínimo possível de energia elétrica e de preferência acabar com desperdícios. A seguir temos uma lista de “tarefas” que devemos fazer para que não haja desperdício de energia elétrica:
Substitua todas as lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes, aproveitando também a luz natural do dia.
Sempre que for o último a sair de um local da casa apague a luz.
Compre sempre eletrodomésticos da classe energética A ou B, pois ambas gastam menos luz que as outras.
Procure lavar roupa usando a capacidade total da máquina, pois gasta a mesma quantidade de energia ao lavar-se meia máquina de roupa e evitar a centrifugação, tentando secar as roupas apenas no varal.
Não guarde alimentos quentes na geladeira ou freezer e também evite a abertura continua da geladeira ou do freezer.
Não tome banhos demorados e desligue o chuveiro ao se ensaboar para não gastar água e/ou luz.
Mantenha a panela tapada enquanto cozinha e baixe a chama ao mínimo necessário – para cozinhar mais rapidamente.
Desligue o monitor se o computador estiver inativo, isso poupa muita energia.
Muitos eletrodomésticos ao serem desligados ficam em stand-by, aquela clássica luz vermelha que fica próximo dos botões, apesar de ser inofensiva essa luz gasta energia sem que se perceba. Esse trecho foi retirado de um site da prefeitura da cidade portuguesa de Sintra “Estima-se que o consumo anual médio em Stand-by para cada lar Português seja de 377 kWh/ano, o que corresponde a uma despesa de 37,25 €.” Ajustando a valores do Real dá em tono de R$ 102,43 reais.
Economizar energia, porém, não é uma tarefa que cabe apenas a cada cidadão. As grandes empresas e indústrias também devem procurar métodos para economizar o consumo de energia durante a produção, o que, além de ajudar não desperdiçar energia, diminuiria os custos desta.
3.5: Serão as coletas seletivas do lixo e posteriores reciclagem e compostagem medidas preventivas para evitar o desperdício de energia e aperfeiçoar o seu aproveitamento? O grupo deverá embasar sua opinião a respeito dessa questão.
R.: Reciclar e compostar são atividades muito incentivadas nos dias de hoje, dada a iminente e irreversível escassez futura. 'O que pode ser feito?' é o pensamento de muitos, ou 'Nada vai mudar', há ainda muito a ser feito, muitos atos de bondade em prol do planeta e das próximas gerações, e é claro que isso mudará, e muito, a qualidade de vida na Terra. Para melhor. Veem-se muito na TV, Internet ou filmes, o desejo e a necessidade de mudarmos nossos hábitos, do contrário, o planeta pagará nossa arrogância.
A reciclagem e a compostagem são as maneiras mais simples de socorrer o planeta, basta conscientizar as massas de que e barato e viável. Os quatro itens de maior necessidade e incentivo de serem reciclados são: papel, vidro, metal e plástico. Já os destinados à compostagem são: lixo doméstico, aparas de grama, entre outros resíduos orgânicos.
A seguir, um breve panorama da reciclagem e compostagem em ação:
- O papel, ao ser produzido, consome 50 a 60 eucaliptos, 100 mil litros de água e 5 mil KW/h de energia. Já uma tonelada de papel reciclado consome 1.200 Kg de papel velho, 2 mil litros de água e 1.000 a 2.500 KW/h de energia.
- Vidros são completamente recicláveis, portanto, não se deve jogá-los no lixo orgânico. Durante a reciclagem, a temperatura para fundição é menor, e é economizado cerca de 30% de energia.
- Uma tonelada de alumínio, material constituinte das latas de refrigerante, é produzida consumindo-se 17.600 kWh, e, reciclando,utiliza-se 750 kWh, ou seja, é uma economia de cerca de 95% de energia. Além disso, reduz-se 85% da poluição do ar, e 76% do consumo de água. Reciclar UMA lata de alumínio economiza energia suficiente para manter um televisor ligado por aproximadamente três horas.
- Todos os plásticos são derivados do petróleo, recurso não renovável e cuja extração exige retirada de água do mar, e esta, ao ser devolvida, polui o ecossistema marinho, matando animais e dificultando a respiração dos mesmos. Reciclar plástico economiza 90% de energia e gera mão-de-obra pela implantação de pequenas e médias empresas. E 100 toneladas de plástico recicladas evitam a extração de uma tonelada de petróleo.
– Durante a compostagem da matéria orgânica, são produzidos gases, como o metano, que se liberados na atmosfera podem agravar o efeito estufa. Se implantados sistemas de captação destes gases, eles podem ser utilizados como combustível, com quase metade do potencial energético do carvão.
Fica evidente que, se adotados tais métodos, só há lucro para nossa vivência e para o Planeta, mas há pessoas que fecham os olhos para tal fato. Reciclar abre portas para outras formas de obtenção de energia. Assim, é necessária toda uma reeducação humana; nós, como 'urbanoides', não somos muito receptivos a isso, pois estamos acostumados com nossas vidas de rapidez e simplicidade. Os meios alternativos que poupariam energia e a natureza exigem que deixemos de lado alguns eletrodomésticos - cujo calor excessivo prejudica o planeta -, e carros velozes - mas altamente poluentes.
Então, eis que nos perguntamos: 'Por que é tão difícil para alguns aceitar essas mudanças?', a resposta é simples e óbvia. Há, mundo afora, várias pessoas insensíveis e indiferentes ao Planeta e à Humanidade, as quais, para enriquecer, farão o que for, sendo a preservação do ar e da vegetação uma necessidade para termos um futuro melhor e mais 'respirável', rico em ar puro e verde.
“Nossa sociedade será definida não só pelo que criamos, mas também pelo que nos recusamos a destruir” - John C. Sawhill
3.6: Quais as influências e conseqüências do emprego equivocado e exagerado da energia no meio ambiente? Existe alguma relação entre o abuso no consumo de nossas fontes naturais de energia e a poluição no planeta?
3.7: Quais os cuidados e procedimentos que cada um de nós, cidadãos conscientes, podemos fazer para evitar o abuso do consumo de energia protegendo o meio ambiente e possibilitando a manutenção dos empregos para os trabalhadores bem como a ampliação do mercado de trabalho que beneficiaria inúmeros desempregados?
R.: É importante que cada cidadão cumpra o seu papel para com a sociedade e o meio ambiente. Simples hábitos, como não deixar lâmpadas acesas desnecessariamente e usar lâmpadas fluorescentes, evitam o desperdício de energia. Todavia, o governo também deve adotar medidas visando diminuir o consumo desta. A adoção de uma política anticonsumista aliada à utilização de fontes alternativas, além de reduzir este consumo, auxilia na criação de novos empregos como, por exemplo, no setor de pesquisas relacionadas a essas fontes de energia, na construção e no funcionamento desta.
Outra atitude que pode ser tomada é a separação correta do lixo doméstico, pois assim ele pode ser reciclado mais facilmente. A reciclagem gera um menor consumo de energia, pois a energia necessária para reciclar um produto é menor do que a empregada para a produção de um novo, além de não precisar de nova matéria prima. A reciclagem da sucata do aço, por exemplo, consome apenas 70% da energia utilizada para a produção inicial do aço. Além disso, com o aumento do número de reciclagens, a necessidade de trabalhadores neste setor aumenta.
3.8: Considerando que o grupo esteja vivendo em uma “Ecovila” (Vila Ecológica), que fontes alternativas de energia seriam priorizadas, visando à auto-sustentabilidade, ou seja, tornando auto-sustentável a comunidade que habita? Justifique sua resposta argumentando convincentemente.
R.: Uma Ecovila é um assentamento de desenvolvimento sustentável. Nesse sistema residem grupos de pessoas e/ou famílias no qual procuram integrar uma vida social harmônica a um estilo de vida sustentável. Vale lembrar que também é buscada a sustentabilidade em vários níveis, tanto energético como social, espiritual e cultural, denegrindo o mínimo possível o ambiente. A prática comum nas ecovilas é a permacultura (permanência e cultura), no qual a pessoa larga um pouco a dependência do mundo e começam a cuidar um pouco de si. Veja algumas práticas desse assentamento:
Produção local e orgânica de alimentos;
Utilização de sistemas de energias renováveis;
Utilização de material de baixo impacto ambiental nas construções (bioconstrução ou arquitetura sustentável);
Criação de esquemas de apoio social e familiar;
Diversidade cultural e espiritual;
Governança circular, incluindo experiências com novos processos de tomada de decisão e consenso;
Economia solidária, cooperativismo e rede de trocas;
Educação transdisciplinar e holística;
Sistema de Saúde integral e preventivo;
Preservação e manejo de ecossistemas locais.
No nosso sistema atual para se adquirir recursos básicos energia elétrica, água, esgoto e alimentos muitas vezes ocasionam impactos ambientais. Habitações auto-sustentáveis é um grande desafio, pois os assentamentos deverão consumir menos energia elétrica, reciclar dejetos, economizar água com água de esgoto e captação de água de chuva. No entanto, numa ecovila, existem meios de ter tudo isso sem agredir a natureza. Um deles seria utilizar fontes de energia limpa, através de fontes alternativas de energia. As casas são totalmente elaboradas para que se possa entrar o máximo de luz possível e a energia elétrica é adquirida com o sol, utilizando energia solar. Em um sistema de permacultura é necessário um planejamento para a conservação de toda forma de energia. O ecocentro IPEC descobriu várias formas de adquirir energia elétrica sem denegrir a natureza. Nesse instituto, a energia provida do sol é adquirida de diversas formas:
Com as casas que são isolantes térmicos evitando gastos com refrigeração e aquecimento;
Desidratação de alimentos em fornos solares aproveitando do efeito estufa;
Água aquecida para o banho é obtida por coletores solares que funcionam por termocifonamento;
A energia elétrica é obtida por placas fotovoltáicas que transformam a luz do sol em corrente elétrica. Sistemas fotovoltáicos não geram resíduos nem ruído, nem qualquer outro tipo de poluição e se aproveitam de um espaço geralmente ocioso quando instalados sobre um telhado. Ele é durável e de baixo custo de manutenção.
Pode obter-se energia eólica, por biocombustíveis e com água, implantando pequenas turbinas hidráulicas acopladas a geradores impulsionadas por alguma corrente natural de água. Esse sistema possui um sistema relativamente baixo em relação às placas fotovoltaicas, mas inviável em ambientes urbanos. Outra vantagem desse sistema é que este funciona 24 horas por dia, independente de vento e sol.
Bibliografia:
Sites:
http://www.eolica.org.br/energia.html (Centro Brasileiro de Energia Eólica)
http://www.ambientebrasil.com.br
http://ames.linkare.pt/site/pagina.asp?nome=reduzir_electrica§ion=19
http://g1.globo.com/Noticias/Economia_Negocios/0,,MUL64518-9356,00.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ecovila
http://www.youtube.com/watch?v=MipldiYbwRw
http://www.ecocentro.org
http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=804130
http://www.arq.ufsc.br/labcon/arq5661/trabalhos_2003-1/ecovilas/critica.htm
http://www.reciclagem.pcc.usp.br/a_construcao_e.htm
Revistas:
National Geographic – Edições de: Outubro de 2007, Março de 2009 e Setembro de 2002.
Livros:
FELTRE, Ricardo – Química, Vol. 2;
TERRA, Lygia – Geografia geral e geografia do Brasil: o espaço natural e socioeconômico, Volume único – 1 edição;
Perguntas Adicionais:
O que o grupo achou desse trabalho de pesquisa? Comentar.
R.: O grupo ficou descontente com o trabalho, pois a pesquisa abordou alguns assuntos já conhecidos, tornando-se cansativo. Além disso, necessitava uma maior dedicação de tempo, o que para um aluno do segundo ano do CMPA é difícil de disponibilizar. Porém, o aprofundamento da pesquisa enriqueceu o conhecimento que já possuíamos.
2. Como o grupo procedeu a sua pesquisa investigatória? Explique.
R.: O grupo procurou aprofundar-se nos assuntos propostos pelo trabalho a partir de pesquisas realizadas em sites, livros e revistas. Procurou comentar e discutir os assuntos, mesmo que nem todos os integrantes do grupo participassem.
3. Que dificuldades o grupo encontrou para realizar sua pesquisa?
R.: Para a realização da pesquisa, o grupo não encontrou muitas dificuldades. Porém, estas foram encontradas no entendimento daquilo que as questões propunham.
4. Que sugestões o grupo daria para a elaboração de um próximo trabalho de pesquisa?
R.: O grupo acredita que um número reduzido de integrantes (máximo cinco integrantes), facilitaria as discussões e o desempenho do mesmo.
Colégio Militar de Porto Alegre
Trabalho de Química:
Energia, Fontes Alternativas,
Consumo, Lixo e Poluição.
Nomes:
Akie –
Melissa –
Rebeca Salazar –
Radd –
Debiasi –
Ericsson –
Thiago Persi –
Thiago Cantanhêde –
Marques –
Turma: 202
Prof. Odone
Porto Alegre, 9 de Junho de 2009.
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