ENERGIA A FONTE DA VIDA ENERGIA FONTE DE VIDA Profº Flávio Caetano O QUE É ENERGIA A ENERGIA é a base da vida. Sem a energia não haveria nenhuma forma de vida. A energia é que dá movimento às coisas, ao vento, às ondas do mar, às marés. A energia é que nos permite viver, respirar, sentir, amar. A energia é que permite a realização de tarefas, de plantar, de fabricar, de transportar. A energia é que permite que nós possamos sentir a vida, as sensações, as emoções. Segundo o dicionário, ENERGIA é a capacidade que os corpos têm de desenvolver uma força, a capacidade de produzir trabalho. COMO SÃO AS FORMAS DE ENERGIA A primeira e mais primitiva forma de energia, relacionada diretamente às sociedades humanas, é a energia humana, a energia produzida pelos músculos humanos. A primeira grande revolução da sociedade humana e da demonstração de inteligência do ser humano, acontece quando ele passa a utilizar o fogo (energia térmica). Essa fase é chamada de Idade do Fogo. Num segundo instante, o ser humano aprende a tirar vantagens da energia humana de outros seres humanos. Cria a escravatura, umas das primeiras formas de exploração do homem pelo homem, existente desde a chamada Idade Antiga. Séculos depois o trabalho assalariado se constituirá como a base da exploração, apesar da existência, até os dias atuais, da prática da escravidão. A partir da Idade Antiga e principalmente no Período Medieval descobre-se a energia dos animais (bois, vacas, cavalos, etc.) O medievo será marcado, também, pela utilização da energia dos ventos, surgindo os moinhos. No século XVIII, Watson cria a Máquina a Vapor e começa a Era Industrial. Uma verdadeira revolução ocorre nos métodos de produção e nos costumes da sociedade. A vida começa a se concentrar nos grandes centros urbanos. Surge também os veículos, o trem a vapor, o barco a vapor, etc. Consumo, ampliação do emprego industrial, desenvolvimento econômico, conforto para alguns, progresso das ciências, crescimento acelerado da poluição, desigualdade social são algumas características desse mundo industrial. O HOMEM É O LOBO DO HOMEM Thomas Hobbes As primeiras indústrias a surgirem ficavam limitadas, do ponto do vista geográfico, à fonte de água, na medida em que, por serem movidas à energia hidráulica, tinham que estarem próximas dos rios. Com o desenvolvimento da Primeira Revolução Industrial, no século XVIII, a principal fonte geradora de energia tornou-se o vapor, proveniente da queima do carvão. Na segunda metade do século XIX, a utilização da eletricidade e da energia proveniente do petróleo contribuíram para uma revolução no sistema de produção. A industrialização se expandiu por diversos países europeus e para o Japão e os Estados Unidos. Acelera-se o processo de poluição e de emissão de CO2. Após a Segunda Guerra Mundial (1939-1945) inicia-se a Era Atômica e a energia nuclear passa a ser desenvolvida tanto para fins pacíficos como militares. A proporção que cresce a utilização da energia nuclear, a questão do lixo atômico (de longa durabilidade) e de riscos de acidentes nucleares, como o de Chernobyl e de Goiânia, levam os ecologistas a se oporem a esse tipo de energia. No início do século XXI, em conseqüência do efeito estufa e do aquecimento global, os ecologistas revêem sua posição em relação à energia atômica, cujo efeito para a emissão de CO2 é basicamente nulo. A escassez do petróleo e o efeito estufa tornam-se temas constantes neste início de século. Busca-se novas fontes de energias e pesquisas sobre a utilização de energias renováveis se aceleram. PENSAMENTO DOMINANTE NO SÉCULOXIX E XX O grau de utilização de energias demonstra o grau de desenvolvimento das nações. O século XIX e XX caracteriza-se pelo progresso científico e tecnológico, estabelecendo a crença na superioridade do ser humano sobre os outros animais A NATUREZA A SERVIÇO DO HOMEM. GAIA SUBJULGADA, EXPLORADA, DOMINADA, MALTRATADA E MAL CUIDADA As energias existem em diversas formas: Energia Cinética - Aquela que está contida em um corpo em movimento. Imagine um carro em alta velocidade. Ele possui uma grande quantidade de energia cinética. Quando ele bate em uma parede e pára, toda a energia cinética é utilizada para amassar o carro. Energia Térmica - É conhecida também como energia calorífica. Energia Potencial - Aquela produzida pelo corpo por estar em alturas diferentes. Segure uma pedra em determinada altura. Ela possui uma certa energia potencial. Ao largar, o corpo cai e vai se espatifar no chão. Quem espatifou a pedra foi a energia potencial nela contida. Energia Elétrica - Aquela que está presente na eletricidade. Um fio elétrico transporta energia elétrica que poderá fazer girar o eixo de um motor. Energia Calorífica - Aquela que é desenvolvida através do calor. Uma panela de água no fogão vai produzir muito vapor de água que sai sob pressão. Veja uma panela de pressão. O valor sai pela válvula com muita força. Energia Atômica - Aquela que é produzida a partir da desintegração do núcleo do átomo. O núcleo do átomo, ao se desintegrado, libera uma quantidade muito grande de calor. Energia Nuclear - A mesma que energia atômica. Energia Química - Aquela que é liberada em uma reação química. Jogue uma colherinha de Sal de Fruta em um copo com água. Vai sair um monte de bolhas produzida pela energia química que está sendo liberada. Energia Humana - Aquela que é produzida pela pessoa. Quando você transporta uma cadeira de um local para outro está utilizando a energia humana. Energia Animal - Aquela que é produzida pelos animais. Quando você quer levar um saco de batata de um local para outro, você pode utilizar um cavalo para isso. Neste caso você estará utilizando a energia do animal (cavalo). OS USOS DA ENERGIA Uso Industrial Uso Residencial Uso Público Uso Comercial e Serviços A UTILIZAÇÃO DE ENERGIA NO MUNDO Produto % Porcentagem Petróleo 43,00 Gás Natural 16,20 Eletricidade 16,10 Biomasaa 14,10 Carvão Mineral 7,10 Outros 3,05 Dados da Agência Internacional de Energia - 2002 MAIORES CONSUMIDORES DE ENERGIA DO MUNDO EM MILHÕES DE KWH (Kilowatt hora) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Estados Unidos Bloco da Ex-União Soviética Japão China Canadá Alemanha França Grã-Bretanha Itália Brasil 2.900 1.700 750 550 500 500 400 350 200 200 QUEM MAIS CONSOME ENERGIA NO BRASIL 1. Indústrias 39% 2. Uso Público e Transportes 19% 3. Residências 16% 4. Setor Energético 9% 5. Comércio e Serviços 8% 6. Outros 9% ENERGIAS SEGUNDO AS SUAS FONTES E SEUS USOS FONTE CLASSE TIPO DE ENERGIA EMPREGO (para que serve) Açúcar renovável transformação Energia humana Álcool renovável térmica (queima) Veículos em geral - motor a explosão interna Animal renovável mecânica (força muscular) Carroça - cavalo, burro, jumento Moinho de cana, farinha – vaca, jumento Antigamente era usado para puxar bondes. Babaçu renovável Biomassa renovável transformação Biomassa - óleo de babaçu térmica (queima) produção de eletricidade – usina térmica FONTE CLASSE Calor TIPO DE ENERGIA renovável térmica EMPREGO (para que serve) Caldeira, forno, estufa Usina térmica - produção de eletricidade Chuveiro, torneira, forno elétrico Fogão, forno Cana de Açúcar renovável transformação Álcool – Etanol Biomassa - bagaço da cana Açúcar Carvão Mineral não-renovável térmica (queima) Caldeiras Usina térmica Trem - Maria fumaça Carvão Vegetal renovável térmica (queima) Churrasqueira Fogão a Carvão Usina de gusa FONTE CLASSE TIPO DE ENERGIA EMPREGO (para que serve) Eletricidade renovável mecânica Motor elétrico em geral Ônibus Elétrico Trem elétrico Metrô, Bonde Eletrodoméstico – liquidificador, batedeira,relógio luminosa Iluminação domestica – Lâmpada Iluminação Pública - Ruas e avenidas Segurança Pública - farol, semáforo de trânsito, placas Navegação aérea/marítima - farol, sinalizadores Propaganda - letreiros luminosos térmica Chuveiro, torneira elétrica Forno elétrico, forno microondas Equipamentos médicos - Estufas, banhos térmicos FONTE CLASSE TIPO DE ENERGIA EMPREGO (para que serve) Eletricidade renovável elétrica Eletrodomésticos - rádio, TV, computador Carregador de baterias – Telefone celular, notebook Equipamentos hospitalares - raio X, tomográfico, ressonância,ultrassom Tortura de presos - pau de arara química Eletrólise - fábrica de alumínio, galvanoplastia, cromeação FONTE CLASSE Gás Natural não-renovável TIPO DE ENERGIA EMPREGO (para que serve) térmica (queima) Caldeira, forno, estufa Usina térmica para geração de eletricidade Veículos em geral Geisel renovável transformação Energia Geotérmica Humana renovável muscular Andar de bicicleta Escrever, Andar, correr Máquina de moer carne, ralador de queijo, saca-rolha, abridor de garrafas Bater, brigar, guerras Lenha renovável térmica (queima) Fogão a lenha Forno a Lenha: Padaria / Pizzaria Lareira FONTE CLASSE TIPO DE ENERGIA EMPREGO (para que serve) Madeira renovável transformação Álcool – Metanol Carvão vegetal Lenha térmica (queima) Fogão a lenha Forno a lenha - padaria, pizzaria Trem a vapor - Maria fumaça Mamona renovável transformação Biomassa - óleo de mamona Maré renovável potencial Geração de eletricidade – usina maremotriz Ondas renovável cinética (movimento de sobe e desce) Geração de eletricidade FONTE CLASSE TIPO DE ENERGIA EMPREGO (para que serve) Petróleo não-renovável transformação Gasolina - automóveis e motores a explosão interna Álcool - veículos em geral Gás Liquefeito de Petróleo – GLP (gás de cozinha) Óleo Diesel – caminhões Querose – avião Óleo Combustível - caldeira, forno, estufa, usinas térmica Química renovável transformação Eletricidade - pilhas, baterias e acumuladores Eletrólise - Fábrica de alumínio FONTE CLASSE Radioatividade não-renovável TIPO DE ENERGIA EMPREGO (para que serve) radiação nuclear-urânio, plutônio Usinas Atômicas ou nucleares para a produção de eletricidade Hospitais: tratamentos de saúde – radioterapia – tumores malignos como câncer e outros Agricultura: tratamento de sementes para torná-las resistentes a pragas Bombas atômicas Submarinos atômicos Resíduos renovável transformação Resíduo de papel – aparas Resíduo de madeira – serragem FONTE CLASSE Rios renovável TIPO DE ENERGIA EMPREGO (para que serve) Potencial (diferença de altura entre 2 pontos) Geração de eletricidade Usina hidroelétrica (ou simplesmente hidrelétrica) Cinética (velocidade da água) Roda d’água – moinho Sol (renovável) Fotossíntese –vegetação com Radiação (luz) clorofila Geração de eletricidade – células fotovoltaicas (calculadora de bolso) Térmica (calor) Produção de água quente: caldeiras Vento renovável Cinética (velocidade do vento) Geração de eletricidade – Usina eólica Catavento – moinho Xisto não-renovável Transformação Geração de energia térmica(calor) QUAIS SÃO AS FONTES DE ENERGIA Onde e como as energias estão sendo produzidas no Brasil. FONTES 1. Hidráulicas (Produzidas em Usinas Hidrelétricas) 2. Derivados do Petróleo Gás Engarrafado (GLP) Gasolina Querosene Óleo Diesel Óleo Combustível 3. Carvão Vegetal e Lenha 4. Bagaço de Cana 5. Álcool 6. Carvão Mineral 7. Gás Natural 8. Outras Fontes 37% 32% 9% 7% 4% 3% 2% 6% A VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS DIVERSAS FORMAS DE ENERGIA TIPO DE USO TIPO DE ENERGIA COMO É OBTIDA VANTAGENS DESVANTAGENS 1.Fornos, Caldeiras e Água Quente de petróleo Energia Térmica Queima de derivados Polui o ar com fuligem preta e CO2 Queima de Carvão Mineral Polui o ar com CO2 e produz muita fuligem preta e deixa muitas cinzas que vão poluir rios. Queima de Carvão Vegetal Acaba com as florestas, polui o ar com CO2 e produz muita fuligem preta. Queima de Lenha É barato, basta Acaba com as florestas, polui o ar pegar no mato com fuligem preta e CO2 no mato. Queima de Gás GLS Polui o ar com CO2 Provoca efeito estufa. Queima de Gás Natural Polui o ar com CO2 Provoca efeito estufa. Resistência Elétrica e Bobinas de Indução Não polui o meio ambiente. Queima do Bagaço de Cana Polui o ar com CO2 Provoca efeito estufa. Aquecimento Solar Não polui o meio Caro, rendimento baixo e só (serpentinas) ambiente. funciona de dia e sem nuvens. A VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS DIVERSAS FORMAS DE ENERGIA TIPO DE USO Residências, TIPO DE ENERGIA COMO É OBTIDA VANTAGENS Energia Elétrica Constrói-se em Polui muito o ar com CO2 pouco tempo Contribui com o efeito estufa Usina Térmica Comércio, DESVANTAGENS Indústrias, Iluminação Pública, Trens de Carga, Trens de Metrôs Usina Nuclear Não contribui Custo proibitivo, polui o solo e com o efeito apresenta risco de contaminação estufa ambiental por radiação nuclear. Usina Hidráulica Não polui o meio Demora para ser construída ambiente e baixo custo de produção. Energia Solar Não polui o meio (células fotos-elétricas) ambiente. Custo proibitivo Só funciona durante o dia. Energia dos Ventos Não polui o meio Custo proibitivo (eólica) ambiente. Só funciona quando tem vento. A VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS DIVERSAS FORMAS DE ENERGIA TIPO DE USO TIPO DE ENERGIA COMO É OBTIDA VANTAGENS DESVANTAGENS Residências, Energia Elétrica Energia das Marés Não polui o meio Baixa capacidade e só Comércio (Usina Maremotriz) ambiente. funciona onde há maré forte. Indústria Iluminação Pública Queima do Bagaço Baixo Custo Polui muito o ar com CO2 Trens de Carga de Cana e outras Contribui com o efeito estufa e Trens de Metrô biomassas. não se sabe o que fazer com tanta cinza. Lixo (gás metano) Baixo custo Baixo poder Calorífico, polui o meio ambiente, e aumenta o efeito estufa. A VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS DIVERSAS FORMAS DE ENERGIA TIPO DE USO TIPO DE ENERGIA COMO É OBTIDA VANTAGENS DESVANTAGENS Automóveis, Energia Química Gasolina Fonte esgotável, polui o ar Veículos com CO2 Rodoviários e Óleo Diesel Fonte esgotável, polui o ar Motores com CO2 Estacionários Álcool de cana Fonte Renovável de Combustão Polui pouco o ar Ainda polui o meio ambiente Interna (Geradores). Álcool de Madeira Fonte Renovável Ainda polui o meio ambiente. Polui pouco o ar Gás GLP Fonte esgotável Ainda polui o meio ambiente Gás Natural Abundância Poucos locais para no Brasil abastecimento e processo muito lento de carga Energia Elétrica Nenhum tipo de Caro e de autonomia limitada através de poluição, inclusive células sonora fotos-elétricas ou fotos-voltaicas QUANTO CUSTA A ENERGIA PAÍS Brasil CUSTO POR mWh R$ 327,21 ou US$ 172 EUA US$ 104 França US$ 144 Espanha US$ 165 Portugal US$ 184 Inglaterra US$ 186 Irlanda US$ 258 México US$ 101 No início do século XXI o homem começa a se perceber como integrante da natureza. Se no início dos tempos humanos éramos dependentes da natureza e depois passamos a subjugá-la de forma irresponsável, hoje se faz necessário a sua conservação. A sobrevivência humana na terra requer uma mudança radical de hábitos e costumes. A sociedade de consumo e do desperdício torna-se incompatível com o desenvolvimento sustentável do ser humano. O homem holístico desponta nesse novo milênio, como integrante de mesmo QUE A AURORA DO NOVO TEMPO BRILHE SOBRE TODOS NÓS Fontes de Pesquisa http://www.ebanataw.com.br/roberto/energia/index.htm http://www.comciencia.br/reportagens/2004/12/15.shtml