CIÊNCIAS
CONTEÚDO
E HABILIDADES
FORTALECENDO
SABERES
 Conteúdo:
- Fontes Alternativas de Energia
DESAFIO DO DIA
DINÂMICA LOCAL
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 Habilidades:
- Conhecer as diferentes formas de energia e diferenciar
as fontes de energia renováveis
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Vídeo: O Mundo e as Energias
Renováveis (Renewable
Energies)
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 Fontes de energia:
As fontes de energia podem ser divididas em dois
grupos principais: permanentes (renováveis) e
temporários (não-renováveis). As fontes permanentes
são aquelas que têm origem solar, no entanto, o
conceito de renovabilidade depende da escala
temporal que é utilizado e dos padrões de utilização
dos recursos.
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Assim, são considerados os
combustíveis fósseis nãorenováveis já que a taxa de
utilização é muito superior
à taxa de formação do
recurso propriamente dito.
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 Não-renováveis:
Os combustíveis fósseis são fontes não-renováveis de
energia: não é possível repor o que se gasta, uma vez
que podem ser necessários milhões de anos para
poder contar novamente com eles. São aqueles cujas
reservas são limitadas. As principais são a energia da
fissão nuclear e os combustíveis fósseis (petróleo, gás
natural e carvão).
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 Energia renovável:
Chamamos de energia renovável todo e qualquer tipo
de energia que se origina de alguma fonte natural
como a água (energia hidráulica), o Sol (energia solar),
o vento (energia eólica), o movimento das ondas
(energia maremotriz), a energia geotérmica e a energia
da biomassa. Todos esses tipos de energia são
renováveis, ou seja, não se esgotam e não liberam
poluentes para a atmosfera.
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Vídeo: Energia renovável das
ondas do mar
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Visto o panorama atual colocam-se as seguintes
perguntas:
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Será que a nossa procura pela eletricidade é feita de
forma equilibrada?
E os serviços de abastecimento são eficientes?
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Contudo, também é necessário questionar os nossos
hábitos, procurar entendê-los e, se possível, lutar pela
sua correção. Então pergunto: Quais os prós e contras
dos combustíveis fósseis?
E a energia nuclear, será fiável?
Como evoluirão as energias renováveis, e como serão
elas a energia do futuro?
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Teremos alternativas energéticas? Quais as últimas
descobertas para a sua produção?
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 Renováveis:
Os combustíveis renováveis são combustíveis que usam
como matéria-prima elementos renováveis para a
natureza, como a cana-de-açúcar, utilizada para a
fabricação do etanol e também, vários outros vegetais
como a mamona utilizada para a fabricação do biodiesel
ou outros óleos vegetais que podem ser usados
diretamente em motores diesel com algumas
adaptações.
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 Energia Hídrica:
A energia hídrica é a energia renovável que já é utilizada
há muitos anos. As civilizações antigas aproveitavam o
relevo dos solos para utilizar a água na agricultura, em
terrenos de regadio. Os romanos começaram a utilizar a
água numa espécie de sistemas hidráulicos para a
moagem dos cereais, ao longo dos anos esses sistemas
vieram a ter uma grande utilização.
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No século XX, a energia hídrica foi e é utilizada para a
produção de energia eléctrica.
Esta energia alternativa, a energia hídrica resulta da
água dos rios em movimento, águas essas que vão em
direção ao mar e que para além de conduzirem a água
das nascentes captam a água das chuvas. O movimento
ou queda dessas águas das chuvas contém energia
cinética que pode ser aproveitada para produzir energia.
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Hoje em dia a
finalidade de energia
hídrica é a produção de
energia eléctrica nas
chamadas centrais
hidroelétricas.
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Vantagens:
- A maior vantagem das centrais hidroelétricas é a
transformação limpa do recurso energético natural, a
água;
- Não há resíduos poluentes, logo é uma energia que
não polui;
- É uma energia que apresenta um baixo custo;
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- Além da geração de energia eléctrica, o
aproveitamento hidroelétrico proporciona outros usos
tais como a irrigação, navegação, etc;
- Crescimento do turismo na região onde se insere esta
energia;
- A água é um recurso renovável, não se esgota.
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Desvantagens:
- Ocupam áreas extensas de produção de alimentos e
florestas;
- Alteram fortemente a paisagem e com isso prejudicam
muitas espécies de seres vivos;
- Causa erosão dos solos que podem ter impacto na
vegetação local;
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- Boa parte das florestas inundadas se decompõe
produzindo metano;
- Provoca alterações climáticas que irão comprometes a
fauna e a flora.
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 Biomassa:
A biomassa é utilizada na produção de energia a partir
de processos como a combustão de material orgânico
que se encontra presente num ecossistema, porém
nem toda a produção primária passa a incrementar a
biomassa vegetal do ecossistema. Parte dessa energia
acumulada é empregada pelo ecossistema para sua
própria manutenção.
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 Transformar a Biomassa em Energia:
Existem quatro formas de transformar a biomassa em
energia:
1. Pirólise: através dessa técnica, a biomassa é exposta
a supremas temperaturas sem a presença de
oxigénio, mirando o acelerar da decomposição da
mesma. O que sobra da decomposição é uma
mistura de gases, líquidos (óleos vegetais) e sólidos
(carvão vegetal);
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2. Gasificação: assim como na pirólise, aqui a biomassa
também é acalorada na ausência do oxigénio,
originando como produto final um gás inflamável.
Esse gás ainda pode ser filtrado, visando à remoção
de alguns componentes químicos residuais. A
diferença básica em relação à pirólise é o fato de a
gaseificação exigir menor temperatura e resultar
apenas em gás;
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3. Combustão: aqui a queima da biomassa é realizada
a altas temperaturas na presença abundante de
oxigénio, produzindo vapor a alta pressão. Esse
vapor geralmente é usado em caldeiras ou para
mover turbinas. É uma das formas mais comuns
hoje em dia e sua eficiência energética situa-se na
faixa de 20 a 25%;
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4. Co-combustão: essa prática propõe a substituição de
parte do carvão mineral utilizado em urnas
termoeléctricas por biomassa. Dessa forma, reduzse significativamente a emissão de poluentes. A
faixa de desempenho da biomassa encontra-se
entre 30 e 37%, sendo por isso uma escolha bem
atrativa e econômica atualmente.
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Vantagens:
- Baixo custo de aquisição;
- Não emite dióxido de enxofre;
- As cinzas são menos agressivas ao meio ambiente que
as provenientes de combustíveis fósseis;
- Menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos);
- Menor risco ambiental;
- Recurso renovável;
- Emissões não contribuem para o efeito estufa.
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Desvantagens:
- Menor poder calorífico;
- Maior possibilidade de geração de material particulado
para a atmosfera. Isto significa maior custo de
investimento para a caldeira e os equipamentos para
remoção de material particulado;
- Dificuldades no estoque e armazenamento.
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 DESAFIO DA CIÊNCIA:
1. Considere as seguintes características atribuídas aos
seres vivos:
I. Os seres vivos são constituídos por uma ou mais
células.
II. Os seres vivos têm material genético interpretado
por um código universal.
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III. Quando considerados como populações, os seres
vivos se modificam ao longo do tempo.
Admitindo que possuir todas essas características seja
requisito obrigatório para ser classificado como “ser
vivo”, é correto afirmar que:
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a) os vírus e as bactérias são seres vivos, porque
ambos preenchem os requisitos I, II e III.
b) os vírus e as bactérias não são seres vivos, porque
ambos não preenchem o requisito I.
c) os vírus não são seres vivos, porque preenchem os
requisitos II e III, mas não o requisito I
d) os vírus não são seres vivos, porque preenchem o
requisito III, mas não os requisitos I e II
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 Energia solar:
A energia solar é aquela energia
obtida pela luz do Sol, pode ser
captada com painéis solares nas
usinas fotovoltaicas e através de
receptores nas usinas térmicas,
chamadas usinas heliotérmicas.
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A radiação solar trazida para a Terra leva energia
equivalente a milhares de vezes a quantidade de
energia consumida pela humanidade.
Através de coletores solares, a energia solar pode ser
transformada em energia térmica e em um segundo
passo em energia elétrica. Usando painéis
fotovoltaicos, a energia luminosa pode ser diretamente
convertida em energia elétrica.
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Ambos os processos não têm nada a ver uns com os
outros em termos de sua tecnologia. As centrais
térmicas solares (heliotérmicas) utilizam energia solar
térmica a partir de coletores solares para gerar
eletricidade.
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Há dois componentes na radiação solar: radiação
direta e radiação difusa.
A radiação direta é a que vem diretamente do Sol, sem
reflexões ou refrações intermediárias. A difusa é
emitida pelo céu durante o dia, graças aos muitos
fenómenos de reflexão e refração da atmosfera solar,
nas nuvens, e nos restantes elementos da atmosfera
terrestre. A radiação refletida direta pode ser
concentrada e utilizada.
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No entanto, tanto a radiação direta quanto a radiação
difusa são utilizáveis.
É possível diferenciar entre receptores ativos e
passivos, em que os primeiros utilizam mecanismos
para orientar o sistema receptor rumo ao sol (chamado
seguidor) para melhor atrair a radiação direta.
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Vantagens da energia solar
- A energia solar não polui durante seu uso. A poluição
decorrente da fabricação dos equipamentos
necessários para a construção dos painéis solares é
totalmente controlável utilizando as formas de
controlo existentes atualmente.
- As centrais necessitam de manutenção mínima.
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- Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao
mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso
torna cada vez mais a energia solar uma solução
economicamente viável.
- A energia solar é excelente em lugares remotos ou de
difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala
não obriga a enormes investimentos em linhas de
transmissão.
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- Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da
energia solar é viável em praticamente todo o
território, e, em locais longe dos centros de produção
energética sua utilização ajuda a diminuir a procura
energética nestes e consequentemente a perda de
energia que ocorreria na transmissão.
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Desvantagens da energia solar
- Existe variação nas quantidades produzidas de acordo
com a situação climatérica (chuvas, neve), além de
que durante a noite não existe produção alguma, o
que obriga a que existam meios de armazenamento
da energia produzida durante o dia em locais onde os
painéis solares não estejam ligados à rede de
transmissão de energia.
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- Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia,
Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile)
sofrem quedas bruscas de produção durante os
meses de Inverno devido à menor disponibilidade
diária de energia solar. Locais com frequente
cobertura de nuvens (Londres), tendem a ter
variações diárias de produção de acordo com o grau
de nebulosidade.
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- As formas de armazenamento da energia solar são
pouco eficientes quando comparadas por exemplo
aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), e a
energia hidroeléctrica (água).
- Os painéis solares têm um rendimento de apenas
25%.
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 Energia eólica:
É uma forma indireta de
obtenção de energia do sol,
uma vez que os ventos são
gerados pelo aquecimento
desigual da superfície da
Terra pelos raios solares.
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Em outros termos, a energia eólica é a energia do
movimento (cinética) das correntes de ar que circulam
na atmosfera.
A energia eólica é uma forma de obtenção de energia
de fontes totalmente renovável e limpa, não produz
qualquer tipo de poluente. Sendo por isso, umas das
principais apostas no campo das fontes renováveis de
energia.
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Vantagens
- É inesgotável;
- Não emite gases poluentes nem gera resíduos;
- Diminui a emissão de gases de efeito de estufa (GEE).
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Desvantagens
- Provoca um impacto visual considerável,
principalmente para os moradores em redor, a
instalação dos parques eólicos gera uma grande
modificação da paisagem;
- Impacto sobre as aves do local: principalmente pelo
choque destas nas pás, efeitos desconhecidos sobre a
modificação de seus comportamentos habituais de
migração;
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- Impacto sonoro: o som do vento bate nas pás
produzindo um ruído constante (43Db (A)). As
habitações mais próximas deverão estar, no mínimo a
200m de distância.
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De acordo com os tipos de energia renovável
estudados, qual você pensa que seria mais viável a
sua comunidade? Justifique sua resposta