Energias Renováveis

A energia que é produzida sem esgotar as reservas limitadas da Terra é designada por energia renovável. Excluindo os combustíveis orgânicos, que produzem fumo quando são queimados, os recursos de energia renovável não poluem a atmosfera porque aproveitam a energia dos fenómenos naturais, como o vento e as ondas. Os recursos de materiais fósseis estão gradualmente a ser esgotados e, por isso, as pessoas têm de aproveitar, cada vez mais, os recursos de energia renovável.
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 álcool e também de vários outros vegetais, utilizado para a fabricação do biodiesel ou outros óleos vegetais que podem ser usados directamente em motores diesel com algumas adaptações.


Neste trabalho destacamos as seguintes energias renováveis: biomassa, solar, eólica, geotérmica, mareomotriz, hídrica e do hidrogénio.

DESENVOLVIMENTO

Biomassa

A energia da biomassa é a energia que se obtém durante a transformação de produtos de origem animal e vegetal para a produção de energia calorífica e eléctrica. Na transformação de resíduos orgânicos é possível obter biocombustíveis, como o biogás, o bioálcool e o biodiesel. A formação de biomassa a partir de energia solar é realizada pelo processo denominado fotossíntese, pelas plantas que, por sua vez, está accionando a cadeia biológica. (Fig. 2)
É uma fonte de energia renovável e limpa, que pode melhorar a qualidade do ambiente. Pode contribuir também positivamente para a economia, na medida em que há menos desperdício de matéria, e porque fornece ao mesmo tempo vários postos de trabalho. É uma energia segura e com grande potencial.
Contudo há a salientar algumas desvantagens e obstáculos no uso da biomassa: Para aumentar consideravelmente o uso deste tipo de energia, seriam necessárias criar culturas agrícolas apenas com fins energéticos. Seria necessário também, efectuar um melhoramento da eficácia dos sistemas sanitários, de modo a diminuir o desperdício de matéria, por exemplo, sob a forma de gás. É também necessária a criação de um sistema mais eficiente de transporte de bio-combustíveis. Por enquanto, o uso da biomassa, em termos de preço/competitividade é, presentemente, menos rentável do que outras fontes de energia mais poluidoras tais como os combustíveis fósseis. Por último, “a combustão de biomassa (tanto as áreas naturais do ecossistema como as florestas, relvados ou lenha) produz 3,5 milhões de toneladas de carbono (na forma de dióxido de carbono) todos os anos, chegando a contribuir com 40% da produção mundial anual de dióxido de carbono.”
O uso da biomassa (para fins energéticos) pela população mundial é, no presente, de apenas 7% da biomassa total produzida anualmente.
Um último dado importante, é o facto de que a produção total de biomassa no mundo pode fornecer até 8 vezes a energia total utilizada no mundo, quer isto dizer, que a biomassa constitui uma fonte imensa de energia.

Energia Solar

A energia solar é aquela energia obtida pela luz do Sol, pode ser captada com painéis solares, também chamados de painéis fotovoltaicos que convertem directamente a energia luminosa em energia eléctrica. (Fig. 3)
As centrais térmicas solares utilizam energia solar térmica a partir de colectores solares para gerar electricidade.
Há dois componentes na radiação solar: radiação directa e radiação difusa. A radiação directa é a que vem directamente do sol, sem reflexões ou refracções intermediárias. A difusa, é emitida pelo céu durante o dia, graças aos muitos fenómenos de reflexão e refracção da atmosfera solar, nas nuvens, e os restantes elementos do atmosférico e terrestre.
Em Portugal está situada em Serpa a maior central fotovoltaica do mundo. Esta tem uma potência de11 MW, com uma produção efectiva de 20 GWh/ano e fornece electricidade a 8.500 pessoas.
Destacamos algumas das principais vantagens e desvantagens:
Vantagens:
• a energia solar não polui durante o seu uso. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável.
• as centrais necessitam de manutenção mínima.
• os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que o custo dos mesmos vem decaindo. Isto torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável.
• a energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois a sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão.
Desvantagens:
• 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.
• locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, 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 (Curitiba, Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade.
• as formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (petróleo), a energia hidroeléctrica (água) e a biomassa (bagaço da cana)
• os painéis solares só tem um rendimento de 25%.

Energia Eólica

A energia eólica é uma das fontes mais amigáveis de energia renovável para o meio ambiente. A energia eólica é a energia obtida pela acção do vento, ou seja, através da utilização da energia cinética gerada pelas correntes aéreas.
A energia eólica está associada com o movimento das massas de ar que movem a partir de zonas de alta pressão do ar para as zonas adjacentes de baixa pressão, com velocidades proporcionais a gradiente de pressão.
A utilização da energia eólica comporta numerosas vantagens face às energias tradicionais e mesmo em comparação com outros tipos de energias renováveis, em função do seu maior desenvolvimento. (Fig. 4). Entre as suas principais vantagens podemos destacar as seguintes:
• é inesgotável.
• não emite gases poluentes nem gera resíduos de longa duração.
• é uma das fontes mais baratas de energia e pode competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais.
• o seu aproveitamento permitirá aos países uma poupança correspondente a uma menor aquisição de direitos de emissão de dióxido de carbono para cumprimento dos compromissos resultantes da Directiva europeia de comércio de emissões derivada do Protocolo de Quioto.
• os parques eólicos são compatíveis com outros usos e utilizações do terreno (como, por exemplo, a agricultura ou a criação de gado).
• em menos de seis meses, o aerogerador recupera a energia gasta com o seu fabrico, instalação e manutenção.
• os aerogeradores não necessitam de abastecimento de combustível e requerem escassa manutenção, uma vez que só se procede à sua revisão em cada seis meses.
Contudo, também há a salientar duas desvantagens:
• os parques eólicos alteram a paisagem.
• se for colocado em rotas migratória pode provocar a morte de muitas aves.

Energia Geotérmica

A energia geotérmica é a energia do interior da Terra. A geotermia consiste no aproveitamento de águas quentes e vapores para a produção de electricidade e calor. Exemplo: central geotérmica da Ribeira Grande (Açores).
Parte do calor interno da Terra (5.000 °C) chega à crosta terrestre. Em algumas áreas do planeta, próximas à superfície, as águas subterrâneas podem atingir temperaturas de ebulição, e, dessa forma, servir para impulsionar turbinas para electricidade ou aquecimento.
As vantagens dos sistemas geotérmicos são tais que:

• permitem poupar energia (75% de electricidade numa casa) uma vez que substituem ar condicionado e aquecedores eléctricos.
• são muito flexíveis, uma vez que podem ser facilmente subdivididos ou expandidos para um melhor enquadramento, (e aproveitamento de energia) num edifício, e isto, ficando relativamente barato.
• libertam relativamente menos gases poluentes para a atmosfera que outras fontes de energia não renováveis.
Porém, este sistema contém algumas desvantagens a ter em consideração:
• se não for usado em pequenas zonas onde o calor do interior da Terra vem á superfície através de géiseres e vulcões, então a perfuração dos solos para a introdução de canos é dispendiosa.
• este sistema tem um custo inicial elevado, e a barata manutenção da bomba de sucção de calor (que por estar situada no interior da Terra ou dentro de um edifício não está exposta ao mau tempo e a vandalismo), é contrabalançada pelo elevado custo de manutenção dos canos (onde a água causa corrosão e depósitos minerais).

Energia Mareomotriz (das Marés)

Central eléctrica mareomotriz no estuário do Rio Rance, ao noroeste da França.(Fig.5) A energia dos mares é a energia que se obtém a partir do movimento das ondas, a das marés ou da diferença de temperatura entre os níveis da água do mar.
A energia das marés têm a qualidade de ser renovável, como fonte de energia primária não está esgotada pela sua exploração e, é limpa, uma vez que, na transformação de energia não produz poluentes derivados na fase operacional. No entanto, a relação entre a quantidade de energia que pode ser obtida com os actuais meios económicos e os custos e o impacto ambiental da instalação de dispositivos para o seu processo impediram uma notável proliferação deste tipo de energia.
A grande vantagem desta forma de energia é ser rentável e poderosa. Além disso é uma fonte de energia limpa e renovável.
Porém, esta forma de energia traz uma série de problemas:
• é muito dispendiosa em termos de construção.
• são necessárias grandes quantidades de água para poder funcionar, e é de referir que grandes barragens acabam por compensar financeiramente mais depressa os custos de construção que barragens pequenas.
• destroi habitates naturais de pássaros e por vezes, são encontrados animais mortos nas turbinas.
• impossibilita a navegação (na maior parte dos casos).
Energia hídrica
A energia hídrica é a energia proveniente do movimento das águas doces. Quando chove nas colinas e montanhas a água concentra-se em rios, ribeiras e correntes que se deslocam para o mar. A produção deste tipo de energia é principalmente efectuada através de centrais hidroeléctricas de maior ou menor dimensão, que consistem na construção de pequenos açudes ou barragens, que desviam uma parte do caudal do rio, para lho devolver num local desnivelado, onde são instaladas as turbinas, produzindo assim electricidade, que é depois distribuída pela rede eléctrica.
A hidroenergia ou energia hídrica tem a energia solar como fonte de renovação. O ciclo dá-se através da evaporação da água dos rios, lagos, mares e oceanos, pela radiação solar directa e pelos ventos.
Assim, destacam-se as principais vantagens e desvantagens deste tipo de energia:
Desvantagens:
• a construção de centrais hidroeléctricas geralmente exige a formação de grandes reservatórios de água, o que provoca profundas alterações nos ecossistemas.
• dependendo do tipo de relevo e da região onde se encontra o empreendimento, as hidroeléctricas podem também ocasionar o alagamento de terras e o deslocamento de populações ribeirinhas.
Vantagens:
• a energia é produzida a partir de uma fonte contínua, neste caso, o movimento da água.
• não polui o meio ambiente.
• baixíssimo custo de produção.
A barragem portuguesa com maiores valores de produção energética é a da Bemposta, situada no rio Douro.

Energia do Hidrogénio

A energia do hidrogénio é a energia que se obtém da combinação do hidrogénio com o oxigénio produzindo vapor de água e libertando energia que é convertida em electricidade. Existem alguns veículos que são movidos a hidrogénio. (Fig. 6). Como em todas as formas de produzir energia, existem vantagens e desvantagens. Aqui apresentamos algumas:
Vantagens:
• elemento químico mais abundante;
• grande densidade energética;
• não é tóxico;
• subprodutos de reacção que são regeneráveis;
• reduzida emissão de gases que provocam o efeito de estufa;
• redução da poluição sonora, pois as células de hidrogénio trabalham silenciosamente;
• menor emissão de partículas para a atmosfera, como fumos e poeiras;
• grande utilidade a nível dos transportes.
Desvantagens:
• tecnologia dispendiosa;
• o hidrogénio não se encontra isolado na Natureza;
• dependência de hidrocarbonetos, petróleos e seus derivados;
• inexistência de boa relação preço-eficiência;
• necessidade de utilização de metais nobres;
• problemas e custos associados ao transporte e distribuição.

Conclusão

A energia manifesta-se à nossa volta e nas actividades que desenvolvemos de muitas formas. A energia faz parte do Universo que nos rodeia.
As fontes de energia podem ser renováveis ou não renováveis conforme o tempo que leva a repor-se a energia que delas vai sendo utilizada.
O Sol é a principal fonte de energia renovável e é a origem de toda a energia que consumimos na Terra.
A energia manifesta-se de diferentes modos, sendo detectada e qualificada pelos efeitos que produz, com os fenómenos a que está associada ou de acordo com a fonte de onde provém.
O século XX recorreu essencialmente a energias poluentes ou sujas, como o petróleo, gás natural ou carvão. O século XXI irá abrir as portas às energias limpas, que além de não serem poluentes são inesgotáveis. ENERGIAS RENOVÁVEIS.