Ambiente & Energia
Estatísticas Energéticas
Valentim M B Nunes
Unidade Departamental de Engenharias
Instituto Politécnico de Tomar, Março, 2012
Energia
A Energia é um recurso vital em qualquer sociedade moderna: tal como a comida a
energia tem de ser armazenada e transportada do tempo e lugar onde está disponível
para onde vai ser usada.
Os combustíveis fósseis e nucleares, que armazenam energia na forma química ou
nuclear são a forma mais comum de armazenar e transportar energia.
Sala das máquinas:
ebulidor, turbinas,
condensador
Torres de refrigeração
Linhas de transmissão
(alta voltagem)
Central Termoeléctrica do Pego
Energia renovável
As fontes de energia renovável são de várias formas: turbinas eólicas, energia das
ondas, energia solar e sistemas hídricos ou mini hídricos (barragens) são alguns
exemplos.
Água
armazenada
Casa das máquinas
Linhas de transmissão
(alta voltagem)
Barragem do Castelo de Bode
A Central Termoeléctrica do Ribatejo:
3 unidades ou grupos de
produção, com potência
unitária nominal de 392 MW.
A tecnologia de ciclo
combinado permite alcançar
nesta central um rendimento
de conversão energética
superior a 57.5 % e compara
muito favoravelmente com os
36% de uma central a carvão
como a de Sines ou Pego.
Estas unidades modernas são bastante complexas, e são projectadas para alcançar
máxima eficiência térmica. Mas a combustão de combustíveis fósseis dá origem
poluentes sólidos e gasosos, como COx, SOx, NOx, vapores metálicos, cinzas, etc.. Para
remover estes poluentes são necessários equipamentos caros como “scrubbers”,
precipitadores electrostáticos, etc, que encarecem o preço da electricidade.
Barragem da Aguieira
Nuclear sim ou não?
As centrais nucleares utilizam um ciclo a vapor para produzir energia mecânica, mas o
vapor para alimentar a turbina é gerado por transferência de calor de um fluido
quente que passa através do reactor nuclear, ou contacta directamente com o
combustível do reactor. A principal desvantagem de uma central nuclear, que não
emite poluentes para o ar, é a dificuldade em assegurar que a imensa radioactividade
gerada nunca escapa por acidente.
Ao longo do tempo…..
Sociedades agrícolas: Energia Solar
1as Civilizações: Energia hidráulica
Crescimento da Europa: Canais/Barragens/Moinhos
(energia eólica)
Modernidade: Energia química/mecânica
Revolução Industrial: Carvão/vapor
Século XX : electricidade, petróleo, nuclear
Século XXI: Fusão termonuclear controlada?
Fontes de Energia à escala global
1 Q = 1x1015 Btu = 1.055x1018 J = 2.9307x1011 kWh
Consumo global de electricidade
A electricidade é uma forma de energia secundária, gerada a partir de fontes primárias
(fósseis, nuclear, hidroeléctrica, geotérmica e outras fontes renováveis)
Energia Final
Fornecimento global de energia
Reservas fósseis mundiais
Combustível
Reservas
(Q)
Consumo
(Q/y) - 1995
Crescimento de
Tempo de
consumo / ao ano vida/anos
Tempo de vida
c/ crescimento
Carvão
24000
93
0.8%
258
140
Petróleo
9280
141
1.1%
66
50
Gás
6966
78
2.5%
90
50
* Por explorar estão as imensas reservas de hidratos de metano no fundo dos
oceanos, mas os quais ainda não existe tecnologia.
Consumo e produção de energia: visão
geral
Consumo de energia em Portugal: transportes, industria e
sector domestico
O protocolo de Kyoto e a factura energética
Combustíveis fosseis e fontes de energias não renováveis: petróleo – carvão – gás natural vs renováveis
Evolução do Preço: combustíveis
Estrutura de preços - 2011
Renováveis
O total de energia eléctrica produzida é corrigido com o Índice de Produtibilidade
Hidroeléctrica (IPH) para efeitos de comparação com meta estabelecida na Directiva
2001/77/CE
Problema 1.
As reservas mundiais de carvão são estimadas em 24000 Q. Qual o valor total em kJ?
Qual será o tempo de vida destas reservas à taxa de consumo actual de 93 Q/ano e se
o consumo aumentar r = 0.5, 0.8 ou 1% ao ano? O tempo de vida pode ser calculado
através de T  r 1 ln r  QT   1 onde r é a taxa de crescimento do consumo, QT são as

   Q0 


reservas totais e Q0 é o consumo actual.
Problema 2.
O quadro abaixo mostra a situação da produção de energia eléctrica a partir de
fontes renováveis até 2009. i) a partir dos dados estime a produção em 2020 a
partir das várias fontes; ii) Calcule a % de produção de cada umas das fontes e para
cada ano e trace o cenário de evolução em Portugal.
Produção de Energia Eléctrica a partir de fontes renováveis ( GWh)
Hídrica > 10MW
Hídrica < 10MW
Biomassa
Eólica
Geotérmica
Fotovoltaica
Total RENOVÁVEIS
Energia Eléctrica TOTAL
1995
7.962
492
988
16
42
1
9.501
33.264
1996
14.207
658
959
21
49
1
15.895
34.520
1997
12.537
638
1.036
38
51
1
14.301
34.207
1998
12.488
566
1.022
89
58
1
14.224
38.984
1999
7.042
589
1.237
122
80
1
9.071
43.287
2000
11.040
675
1.554
168
80
1
13.518
43.764
2001
13.605
770
1.600
256
105
2
16.338
46.509
2002
7.551
706
1.732
362
96
2
10.449
46.107
2003
15.163
891
1.663
496
90
3
18.306
46.852
2004
9.570
577
1.797
816
84
3
12.847
45.105
2005
4.737
381
1.976
1.773
71
3
8.941
46.575
2006
10.633
834
2.001
2.925
85
5
16.483
49.041
2007
9.927
522
2.140
4.037
201
24
16.851
47.253
2008
6.780
516
2.133
5.757
192
41
15.419
45.969
2009
8108
901
2.376
7577
194
160
19.316
50.207
Bibliografia/webgrafia
Fay, J., Golomb, D.S., Energy and the Environment, Oxford University Press and
Open University, Oxford, UK, 2004
http://www.minerva.uevora.pt/odimeteosol/energias.htm
http://www.dgge.pt