Aula 03 - Fontes de geração de energia elétrica

Por mais que a gente não se dê conta em nosso dia a dia, hoje vivemos em um mundo onde não é possível sobreviver sem energia elétrica. Ela está presente em nosso trabalho, em nossa casa e até mesmo nos mais simples momentos de lazer. Um show na capital paulista, por exemplo, vai precisar de energia elétrica, pois sem ela o palco não poderia ser iluminado e nem a música sairia das caixas de som.

Figura 01 - Fontes de energia

Sendo assim, ao longo dos anos, o homem foi descobrindo várias e várias formas de gerar energia. Algumas delas podem durar para sempre, mas outras necessitam de recursos que são finitos. Essa divisão é feita em energia renovável (aquelas que são constantemente reabastecidas pela natureza) e energia não-renovável (aquelas que não se renovam em um prazo útil).
Por isso, é importante conhecer quais são as formas possíveis dentro de cada uma delas para que possamos usar com mais sabedoria os nossos recursos. Em um mundo ideal, todas as formas de geração de energia seriam renováveis, mas ao menos por enquanto esse é um sonho distante de se tornar realidade.

Figura 02 - Energia eólica

Energia eólica - Trata-se da energia produzida a partir da força do vento. Embora seja um recurso energético inesgotável, quase nenhuma região do mundo têm uma quantidade de ventos suficiente para que possa gerar energia exclusivamente sob essa forma. O grande problema fica por conta do alto custo dos recursos necessários para a implantação de uma usina eólica. Em contrapartida, os impactos ambientais são baixos.

Figura 03 - Energia solar fotovoltaica

Energia solar - Essa é uma das formas de energia que têm se popularizado no Brasil. A energia gerada a partir do sol pode ser do tipo fotovoltaica ou térmica. A primeira usa células específicas para gerar o efeito fotoelétrico. A segunda utiliza o aquecimento de água para gerar vapor e, consequentemente, energia. Os custos ainda são elevados para a implantação, mas houve muita evolução nessa área na última década e redução de custos. A energia gerada nos módulos solares em corrente contínua é conectado ao inversor que converte em corrente alternada que poderá ser consumida na residência ou injetada na rede elétrica. Para isto o modelo de medidor utilizada nesta instalação é bidirecional, para medir a energia gerada fornecida injetada na rede elétrica (excedente do consumo) e fornecida pela concessionária de energia.

Figura 04 - Energia hidrelétrica

Energia hidrelétrica - Essa é a principal forma de energia utilizada no Brasil. Trata-se do aproveitamento da água dos rios para movimentar poderosas turbinas geradoras de eletricidade. A relação custo-benefício dessa modalidade é uma das melhores, mas nem todos os países têm a geografia necessária para se aproveitar esta modalidade. O impacto ambiental nas áreas de implantação pode ser alto, por isso é preciso uma série de estudos antes da construção de uma usina hidrelétrica.
Biomassa - Biomassa é toda matéria orgânica não fóssil, de origem animal ou vegetal, que pode ser utilizada na produção de calor, seja para uso térmico industrial, seja para geração de eletricidade e/ou que pode ser transformada em outras formas de energias sólidas (carvão vegetal, briquetes), líquidas (etanol, biodiesel) e gasosas (biogás). 

Figura 05 - Usina termoelétrica

A queima de substâncias orgânicas pode ser uma forma de geração de energia. Trata-se de uma forma de energia renovável, porque o dióxido de carbono produzido na queima dos materiais é reaproveitado pela própria natureza durante a fotossíntese. Esse é um processo ainda usado em pequena escala, e seus custos de implantação são altos, mas é apontado com uma das tendências para o futuro.
Fontes não-renováveis de energia
Em oposição às fontes renováveis, as fontes de energia não-renováveis são aquelas que se utilizam de recursos da natureza que são considerados finitos. Em outras palavras, isso quer dizer que vai chegar um ponto em que eles não vão mais existir e vamos ter que buscar outras formas de geração de energia.

Figura 06 - Usina Nuclear

Combustíveis fósseis - Os chamados combustíveis fósseis são aqueles cuja queima é capaz de gerar energia, seja para estações termoelétricas ou para veículos de qualquer porte. Os três tipos mais conhecidos de combustíveis fósseis são o petróleo, o carvão mineral e o gás natural, mas a lista é muito mais extensa.
Além de gerarem muita energia, os combustíveis fósseis também são apontados como um dos principais poluentes do mundo moderno. Sendo assim, hoje se busca utilizar mecanismos de redução dos gases emitidos pela queima do carbono, através de filtros e unidades de recuperação de vapor.
Energia nuclear - Também conhecida como energia atômica, a energia nuclear é obtida por meio da fissão nuclear de materiais radioativos, como o urânio-235. Embora sejam menos poluentes do que as usinas que utilizam combustíveis fósseis, os ambientalistas têm muita preocupação com os eventuais acidentes que podem ser causados em função do uso dessa tecnologia.
Dessa forma, muitos países vêm reconsiderando o seu uso, buscando novas formas de geração de energia que possam ser mais seguras e menos poluentes. Entretanto, esse é um processo de transição bastante lento e caro para todos os envolvidos. Dessa forma, o que se preconiza nos dias de hoje é que cada um de nós economize energia sempre, independentemente da forma como ela é gerada.

No link a seguir há exercícios de aplicação: 04 - Lista de exercícios de Eletricidade básica.

Veja o vídeo da viagem da eletricidade: https://youtu.be/0Ve4aU07E8o

Fonte: Eletricidade, volume 1 / Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. SENAI/DN, 2012. 184 p. il. (Série Eletroeletrônica).

© Direitos de autor. 2019: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 06/02/2019