Arquitetura e Decoração

Tipos de fontes de energia

A energia é uma grandeza física que associamos à capacidade dos corpos de produzir trabalho mecânico, emitir luz, gerar calor, etc. Em todas essas manifestações há um substrato comum, que chamamos de energia, que é apropriada para cada corpo ou sistema material de acordo com seu estado físico-químico, e cujo conteúdo varia quando esse estado é modificado.

Na física, a energia é um dos conceitos básicos devido à sua propriedade fundamental: a energia total de um sistema isolado permanece constante. Portanto, no universo não pode haver criação ou desaparecimento de energia, mas transferência de um sistema para outro ou transformação de energia de uma forma para outra.

A energia é, portanto, uma grandeza que pode se manifestar de diferentes maneiras: potencial, cinética, química, elétrica, magnética, nuclear, radiante, etc., com a possibilidade de se transformar mutuamente, mas sempre respeitando o princípio da a conservação de energia.

De onde vem a energia que consumimos?

Quase toda a energia disponível para nós vem do Sol. É a causa dos ventos, da evaporação das águas superficiais, da formação de nuvens, das chuvas e, consequentemente, das cachoeiras. Seu calor e luz são a base de inúmeras reações químicas essenciais para o desenvolvimento de plantas e animais que ao longo dos séculos fomentaram os combustíveis fósseis: carvão, petróleo …

Se nos lembrarmos do princípio da conservação de energia, afirmaremos inquestionavelmente que a energia não é criada ou destruída, é apenas transformada. Portanto, se precisarmos obter energia, teremos que partir de algum corpo que a tenha armazenado e possa passar por uma transformação. Esses corpos são chamados de fontes de energia.

Mais amplamente, chamaremos a fonte de energia para qualquer reservatório natural, artificial ou que possa nos fornecer energia. As quantidades disponíveis de energia dessas fontes são o que é chamado de recurso energético.

A Terra tem enormes quantidades destes recursos. No entanto, um dos problemas que a humanidade tem colocado é obtê-los e transformá-los.

As fontes de energia mais procuradas são aquelas em que a energia concentrada está disponível (muita energia por unidade de massa). Este é o caso do carvão, petróleo, gás natural, urânio, etc. Pelo contrário, temos um outro tipo de fontes de energia. As quais existem dificuldades para sua captura e concentração. Este é o caso da energia solar, do vento, etc.

No primeiro caso, devemos levar em conta, além do conteúdo energético, as impurezas, localização do depósito, facilidade de exploração, tecnologia requerida; razões todas elas que afetam diretamente o custo de obtenção dessa energia e, portanto, a rentabilidade da operação.

No caso de energias difusas, o problema não está na extração, mas na concentração, armazenamento e transformação. Esses dados são importantes para fazer o equilíbrio econômico de cada fonte.

Todas as fontes de energia são importantes, mas, do ponto de vista de seu uso real, as diferentes fontes de energia podem ou não ser substitutas uma da outra.

Por exemplo, para a produção de eletricidade em uma usina, podemos usar carvão, petróleo, gás natural ou urânio. No entanto, em um processo de fabricação de aço, o urânio nunca poderia substituir o carvão, e como um combustível, os produtos de petróleo (gasolina, querosene) não podem ser substituídos por carvão, urânio, madeira.

Como as fontes de energia são classificadas?

Para classificar as diferentes fontes de energia, vários critérios podem ser usados:

-De acordo com ser ou não renovável.

– De acordo com a incidência que eles têm sobre a economia do país.

– De acordo com o seu uso.

Chamaremos as fontes de energia renovável aquelas cujo potencial é inesgotável, porque elas provêm da energia que atinge nosso planeta continuamente como consequência da radiação solar ou da atração gravitacional de outros planetas em nosso sistema solar. São solar, eólica, hidráulica, maré e biomassa.

A energia não renovável são aqueles que existem em uma quantidade limitada na natureza. Eles não são renovados a curto prazo e é por isso que estão esgotados quando são usados. A atual demanda mundial por energia está basicamente satisfeita com esse tipo de fonte. Os mais comuns são carvão, petróleo, gás natural e urânio.

Se olharmos para o segundo critério de classificação, chamaremos as fontes convencionais de energia aquelas que têm uma participação importante nos balanços energéticos dos países industrializados. É o caso do carvão, petróleo, gás natural, hidráulico, nuclear.

Pelo contrário, são denominadas fontes de energia não convencionais , ou novas fontes de energia, que, estando em estágio de desenvolvimento tecnológico em termos de seu uso generalizado, não têm participação apreciável na cobertura da demanda energética daqueles países Este é o caso da energia solar, eólica, marés e biomassa.

Dependendo do seu uso , as fontes de energia podem ser classificadas em fontes primárias e secundárias . Os primários são aqueles obtidos diretamente da natureza, como exemplo temos carvão, petróleo, gás natural. É uma energia acumulada. Os secundários, também chamados de úteis ou finais, são obtidos das primárias por meio de um processo de transformação por meios técnicos. Este é o caso da eletricidade ou combustíveis.

O que é energia hidráulica e como ela é usada?

O que é energia hidráulica e como ela é usada?
O que é energia hidráulica e como ela é usada?

Podemos considerar a energia hidráulica como a energia obtida da água dos rios. É uma fonte de energia renovável.

Indiretamente, tem o Sol como sua origem. O calor evapora a água dos mares formando as nuvens, que por sua vez serão transformadas em chuva ou neve, garantindo assim a perenidade do ciclo.

O maior uso dessa energia é feito nas cachoeiras das represas. A água é geralmente retida em reservatórios ou reservatórios. Estes são grandes depósitos que são formados, geralmente, artificialmente, fechando a boca de um vale por uma represa ou represa na qual as águas de um rio são retidas. Esta água armazenada pode ser usada posteriormente para irrigação, fornecimento de populações ou para a produção de energia elétrica em uma usina hidrelétrica.

A maioria das barragens hidráulicas é usada para a produção de eletricidade. Os países com grande potencial hidráulico obter a maior parte da eletricidade em centrais hidrelétricas para suas grandes vantagens, inclusive sendo um recurso inesgotável que se renova livre e constante na natureza, sendo capaz de aproveitar o excedente para outros fins.

Mas também tem desvantagens. Não é possível fazer previsões, pois elas dependem da chuva anual, e anos de seca ou chuva não são fatos sobre os quais o homem pode influenciar. Locais hidráulicos estão frequentemente longe de grandes populações, então é necessário transportar a eletricidade produzida através de redes caras. Outro aspecto desfavorável é o efeito negativo que a criação de um reservatório sobre o meio ambiente pode ter, com problemas de alteração de canais, erosão, incidências nas populações, perda de solos férteis, etc.

Essas desvantagens, juntamente com os grandes investimentos necessários nesse tipo de usinas, e a localização cada vez mais difícil dos locais, são o que impedem um maior uso dessa fonte de energia. No entanto, a energia hidrelétrica continua a ser a mais amplamente utilizada entre as fontes de energia renovável para a produção de eletricidade.

O que é energia solar e como ela é usada?

A energia solar é o que atinge a Terra na forma de radiação eletromagnética do Sol, onde é gerada por um processo de fusão nuclear.

No Sol, há constantemente reações de fusão: os átomos de hidrogênio se fundem, dando origem a um átomo de hélio, liberando uma grande quantidade de energia. Deste, apenas uma pequena parte atinge a Terra, porque o resto é refletido para o espaço exterior pela presença da atmosfera da Terra.

A energia solar atinge a superfície da Terra de duas maneiras diferentes:

Influenciando objetos iluminados pelo Sol (radiação direta).

Por reflexão da radiação solar absorvida pelo ar e pelo pó atmosférico (radiação difusa).

O primeiro é utilizável diretamente. Coletores planos e células fotovoltaicas aproveitam o segundo, até certo ponto.

As vantagens da energia solar são:

É inesgotável em escala humana e não poluente.

Por meio de processos de concentração adequados, podem ser alcançadas temperaturas de até 3.000 ° C, que, em princípio, permitem iniciar ciclos termodinâmicos de alto desempenho.

As desvantagens desta fonte de energia são:

Não pode ser armazenado, por isso tem que ser imediatamente transformado em outra forma de energia (calor, eletricidade, biomassa).

Seu uso requer sistemas de captação com grandes superfícies e alguns de seus componentes principais são muito caros.

É descontínuo e aleatório.

Portanto, a energia solar que chega à Terra é livre, mas sua transformação em energia útil é muito cara e, em muitos casos, está em fase de experimentação.

O que é energia eólica e como ela é usada?

A energia eólica é a energia produzida pelo vento. Foi uma das primeiras fontes de energia usadas pelo homem. Barcos à vela e moinhos de vento são as primeiras manifestações do uso energético da energia eólica. Atualmente existem sistemas para aproveitar a energia cinética do vento e depois transformá-la em energia elétrica através de turbinas eólicas.

Essa fonte de energia apresenta as vantagens e desvantagens da energia solar: é inesgotável, limpa, não poluente e, uma vez feita a instalação para sua coleta, livre. Mas ao mesmo tempo é disperso, intermitente e irregularmente apresentado em termos de intensidade.

O que é energia geotérmica e como ela é usada?

O que é energia geotérmica e como ela é usada?
O que é energia geotérmica e como ela é usada?

Podemos considerá-la como a energia que envolve a Terra na forma de calor e que foi produzida fundamentalmente na desintegração das substâncias radioativas de seu núcleo. Esse calor tende a se difundir por dentro até que escapa pela superfície da crosta terrestre. Essa energia seria suficiente para cobrir as necessidades do mundo se pudesse ser usada, mas a energia geotérmica é uma energia difusa e difícil de usar.

A temperatura é distribuída irregularmente de acordo com as zonas da crosta terrestre. Os sacos de magma que vêm das áreas mais profundas se movem para áreas de menor pressão. Após o contato das rochas derreter e emitem grandes quantidades de gases tendem a sair por entre as fendas e fissuras na crosta, resultando em fenómenos de vulcânica, tais como as erupções vulcânicas, emite gases a temperaturas elevadas (fumarola e solfataras ), saída de água fervente e vapor (gêiseres) e saídas de água quente (fontes termais), embora apenas alguns deles sejam utilizáveis.

A energia geotérmica tem sido usada pelo homem desde os tempos mais remotos. Hoje em dia, tentamos encontrar uma maneira de aproveitar essa imensa quantidade de energia que envolve a Terra na forma de calor e que, exceto em casos isolados, é desperdiçada ou perdida.

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