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 Exploração sustentada dos Recursos Energéticos

                                 Recursos Energéticos

        A exploração dos recursos energéticos tem vindo a aumentar, sendo também resultante do crescimento populacional e da industrialização, bem como de técnicas de exploração cada vez mais produtivas, poderá conduzir a um rápido esgotamento das reservas disponíveis de abundantes recursos energéticos. Tal como qualquer recurso natural, os recursos energéticos consideram-se recursos:

  Recursos Energéticos: tipos de recursos 

Riscos associados ao uso desenfreado dos Recursos Energéticos

        Os recursos energéticos podem ter uma natureza não renovável (carvão, petróleo, gás natural, energia nuclear) ou podem ter uma natureza renovável, como a energia geotérmica. Enquanto os primeiros estão particularmente, relacionados a problemas de poluição atmosférica, que colaboram para o efeito de estufa e, consequentemente, para o aquecimento global da atmosfera, a energia nuclear torna-se potencialmente perigosa devido à radioactividade libertada por contingentes acidentes ou pelos resíduos produzidos.

            É assim evidente que o Homem tem de continuar a desenvolver as suas actividades recorrendo aos recursos energéticos disponíveis, mas também está patente que ele deve fazer destes uma exploração sustentada, de forma a satisfazer as suas necessidades e a salvaguardar a subsistência das gerações futuras!

                                                                                              Susana C.

A energia nuclear resulta de reacções que envolvem o (s) núcleo (s) de um ou dois elementos. Há dois tipos de reacções nucleares que conduzem à libertação de quantidades significativas de energia:

Cisão ou fissão: que consiste na desintegração do núcleo de um elemento pesado

Fusão: que consiste na coalescência dos núcleos de dois elementos leves.

Desde a descoberta da radioactividade, que os cientistas se ocupam cada vez mais a evitar acidentes ou prejuízos para a saúde, o que ocorre com alguma frequência nas fases iniciais das investigações.

A opinião pública tem plena consciência do perigo que podem representar as radiações radioactivas, mas muito pouca gente sabe que a exposição à radiação é absolutamente natural, que faz parte do nosso quotidiano, e que existem mecanismos de defesas naturais que o nosso sistema imunitário possui, mas que também tem limites.

Central Nuclear

        Uma Central nuclear produz energia eléctrica e em alguns casos, dependendo do tipo de sistema, também produz água potável e vapor para aquecimento.
        Energia nuclear é a força que mantêm os componentes do núcleo de um átomo unidos. O romper desta força é capaz de produzir energia térmica. Num reactor, o objectivo é romper esta força e usar a enorme quantidade de energia térmica liberada para gerar vapor, que produzirá movimento e por fim, electricidade. Assim, a energia eléctrica não é gerada directamente dos átomos que se dividem.

Vantagens da energia nuclear

• Poluição térmica da água;
• Risco de acções terroristas;
• Será uma tecnologia energética, limpa, poderosa, praticamente inesgotável, segura, “amiga do ambiente” e economicamente atractiva;
• Não há libertação de gases para a atmosfera criadores do efeito de estufa e das chuvas ácidas;
• Uma reacção de fusão é 100 vezes mais poderosa que uma reacção de fissão, que por sua vez é 100 000 vezes mais poderosa que uma reacção química;
• Os combustíveis (D e T) podem ser facilmente obtidos em qualquer parte da Terra:

    O deutério pode ser extraído da água;

    O trítio, elemento radioactivo com uma vida média da ordem de 12.4 anos, pode ser produzido no interior do reactor, usando a reacção de um neutrão com uma camada fértil de lítio;

• Uma central eléctrica de fusão será inerentemente segura devido a duas razões principais:

  Não é possível gerar grandes quantidades de energia incontrolada, dado que a quantidade de combustível no interior do reactor é pequena;

•   As reacções de fusão podem ser quase instantaneamente interrompidas, dado que os combustíveis entram para o reactor à medida que vão sendo utilizados;
• Amiga do ambiente.

Impacto Ambiental da Energia Nuclear

Numa Central nuclear há um envoltório de contenção, também conhecido como barreira biológica, composto de uma barreira de aço com uma barreira de concreto, superposta à primeira, onde fica o circuito primário de uma Central nuclear. Esta estrutura, o prédio do reactor, deve conter qualquer problema que aconteça neste circuito, impedindo que escape para o ambiente externo. Também deve ser resistente a ataques externos, como a queda de um avião, choque de míssil, terramoto, raios e inundações.

Além de Centrais para produção de electricidade, reactores nucleares podem ser instalados em navios, submarinos e satélites. O circuito primário compreende o reactor, onde ocorrerá a reacção de fissão nuclear, que é a “quebra” dos átomos de U235 através do choque de neutrões nestes átomos de urânio. As reacções de fissão ocorrem quando o núcleo pesado de um elemento cindível captura um neutrão.

Efeitos das Radiações

Os efeitos da radioactividade nos seres vivos manifestam-se a dois níveis:

- Nível somático, cuja expressão máxima é a morte;

- Nível genético, responsável pelo aumento de mutações cromossómicas, podendo originar aberrações genéticas nas gerações posteriores.

Quando uma radiação incide num tecido biológico, altera as características químicas das moléculas destes tecidos, formando-se radicais intracelulares que, ou matam a célula, ou originam divisões não controláveis.

No primeiro caso, o organismo elimina e substitui as células mortas, mas no segundo caso, geralmente formam-se tumores malignos.

Por estas razões são muito perigosas as consequências das explosões nucleares. O pó radioactivo extremamente fino, com facilidade pode introduzir-se nos nossos corpos e aí se acumular.

Para proteger as pessoas expostas e para garantir a segurança do ambiente, é necessário ter um controlo rigoroso de todas as fontes de radioactividade.

                                                                                              Rafael L.

As fontes de energia não renováveis na Natureza são finitas e esgotam-se com a sua utilização. Consideram-se fontes de energia não renováveis os combustíveis fósseis (carvão, petróleo bruto e gás natural) e o urânio, que é a matéria-prima necessária para obter a energia resultante dos processos de Fusão Nuclear.

Origem dos combustíveis fósseis

Combustível fóssil é toda a substância mineral composta de hidrocarbonetos usada como combustível. Existem três grandes tipos de combustíveis fósseis: o petróleo, o carvão e o gás natural.

Os combustíveis fósseis resultam de um processo lento de decomposição das plantas e dos animais, ou seja, tudo começa aquando da morte das plantas, dos animais e outros seres vivos, segue-se pela decomposição dos corpos enterrados, nas camadas debaixo da terra. São necessários milhões de anos para que estas camadas de matéria orgânica se transformem em pedra preta e dura a que chamamos o carvão, num líquido negro: o petróleo, ou ainda no gás natural.

Petróleo

- É extraído pelas companhias petrolíferas escavando poços muito fundos;

- É armazenado em grandes tanques antes de ser distribuído pelo Mundo;

- Tem de ser transformado ou refinado noutros produtos antes de ser usado.

• Alguns produtos que derivam do petróleo:

–        Os fertilizantes para as quintas;

–        Roupas;

–        Pasta de dentes;

–        Garrafas;

–        Plásticos.

• Nas refinarias o petróleo bruto é separado em vários produtos pelo aquecimento deste espesso combustível. Estes produtos são: a gasolina, o gasóleo, o combustível dos aviões, os óleos,…

Carvão

O carvão é um combustível fóssil sólido, constituído por restos de plantas que cresceram em pântanos enormes e quentes, durante o período carbónico.

• Existem diferentes tipos de carvão, alguns de melhor qualidade como fonte de energia (os que têm maior percentagem de carbono) e outros de poder calorífero inferior.

Gás natural

    É um gás inodoro, incolor, mais leve que o ar, e é constituído maioritariamente por metano, sendo este um composto químico simples constituído por átomos de carbono e hidrogénio.

Como o gás não tem odor nem pode ser visto, antes de ser canalizado por tubos até aos tanques de armazenamento, mistura-se um químico que lhe confere um forte odor, sendo assim facilmente identificada uma fuga de gás.

O gás natural armazenado nos tanques, é distribuído através de tubos até ás nossas casas, fábricas e centrais eléctricas servindo de combustível para produzir electricidade.

Problemas ambientais associados

- A queima de combustíveis fósseis liberta para a atmosfera dióxido de enxofre, que, ao combinar-se com o vapor de água atmosférico, dá origem a ácido sulfúrico, o qual precipita como chuva ácida. A chuva ácida baixa o PH do solo e dos cursos de água, provocando a morte de organismos e o desequilíbrio dos ecossistemas.

- A queima de combustíveis fosseis liberta também grandes quantidades de dióxido de carbono para a atmosfera. O aumento de dióxido de carbono na atmosfera contribui para o aumento do efeito de estufa e, consequentemente, para o aquecimento global do planeta.

- A extracção do carvão em minas e a extracção do petróleo em poços podem causar contaminação do solo e da água.

                                                                                                                                Filipa M.

Energia   Geotérmica

                   Ù  Origem e Definição

Geotermia corresponde ao calor que está armazenado no interior da Terra, remetendo em parte para os estádios iniciais da formação do nosso Planeta, tendo ficado acumulado no seu interior durante milhões de anos… Essas reservas caloríficas internas aí permaneceram em parte devido à fraca condutividade térmica das rochas do manto e crusta, sendo responsáveis pela actividade geológica da Terra.

A dissipação de calor por fendas da superfície terrestre – fluxo térmico é contínua, apesar de se fazer de forma silenciosa e extremamente lenta. Mas ocasionalmente esta dá origem a fenómenos geológicos como o vulcanismo e a emergência de fontes termais, onde a espectacularidade e a fatalidade estão muitas vezes de mãos dadas.

A energia geotérmica é a energia obtida a partir desse calor, que se produz inquantificavelmente por desintegração de materiais que constituem o núcleo terrestre, alcançando temperaturas na ordem dos 4000ºC, que vão aquecendo as rochas mais superficiais.

É praticamente inesgotável, pelo que se denominada de recurso renovável. Acredita-se que quando a energia geotérmica deixar de se manifestar, o coração da Terra deixou de bater e o nosso fim avizinha-se…

Ù Jazigos Geotérmicos

         A energia geotérmica emerge em todos os locais da crusta terrestre, constituindo depósitos passíveis a exploração para inúmeros fins.

Mas nem todos os lugares conferem rentabilidade à utilização deste recurso, pois é necessário um gradiente geotérmico elevado do local – taxa de variação de temperatura elevada com a profundidade. Em termos médios esse valor ronda os 30ºC por quilómetro, o que em zonas vulcânicas como nos Açores chega a ser 5 vezes superior.

Zonas onde se manifesta vulcanismo activo e residual são autênticos jazigos de energia geotérmica, cuja exploração é economicamente rendível.

Normalmente existe um fluido capaz de transportar o calor desde as zonas mais profundas até à superfície, constituindo reservas energéticas que podem ser obtidas recorrendo frequentemente a furos pouco profundos. Se esse fluido circular a uma temperatura superior a 150ºC (alta entalpia) pode ser facilmente convertido em energia eléctrica em centrais geotérmicas.

 Furnas de S. Miguel (Açores) Nas furnas tem lugar a confecção do famoso cozido das furnas- colocam-se todos os ingredientes num recipiente metálico, envolve-se em serapilheira e ata-se. Posteriormente é introduzido num buraco cavado no solo e tapado com terra. Depois é só deixar o “forno terrestre” actuar.

Ù  Manifestações Geotérmicas

As manifestações de energia geotérmica compreendem quer o vulcanismo activo, pela emissão de calor durante uma erupção vulcânica, mas principalmente o vulcanismo residual ou atenuado, em fenómenos bem menos perigosos e não menos espectaculares. Por vezes as águas da chuva infiltram-se através de fracturas geológicas, entrando me contacto com rochas quentes. Essas águas ficam sobreaquecidas e ascendem novamente à superfície frequentemente sob pressão, dando forma a géiseres e a fontes termais. Noutros casos, o fluido fica preso em reservatórios geotérmicos naturais, nas profundezas terrestres, tendo de ser extraído através de furos.

Vulcões

Aberturas naturais na crusta terrestre que emanam materiais a altíssimas temperaturas, provenientes do interior da Terra.

Géiseres

Jactos intermitentes e periódicos de água e vapor de água, a elevada temperatura.

Old Faithful O géiser do Parque Nacional de Yellowstone (EUA) é famoso pela sua regularidade em projectar água a cada 80 minutos.

Fumarolas

Emanações gasosas expelidas através de fendas próximas de vulcões activos. Se houver predomínio da emissão de dióxido de carbono designa-se de mofeta. Quando há libertação quase exclusiva de gases sulfurosos, atribui-se o nome de sulfatara, podendo constituir-se importantes depósitos de enxofre.

                 Fontes ou Nascentes Termais

Emanações de água, dióxido de carbono e vapor de água a elevadas temperaturas, que podem possuir grande teor de sais dissolvidos. As águas podem ser originárias da infiltração das águas da chuva (águas meteóricas) ou da condensação do vapor de água do magma (águas juvenis).

Termas de Chaves As suas águas hipertermais brotam de nascentes de origem vulcânica a 73ºC, o que faz delas as águas bicarbonatadas sódicas mais quentes da Europa.

Ù Potenciais Utilizações e Vantagens

A energia geotérmica para além de ser um recurso renovável e muito pouco poluente, encontra-se num plano de grande vantagem em relação a outras energias alternativas. Esta não está dependente dos factores meteorológicos que condicionam a energia solar, hídrica ou eólica. Esta forma de energia tem inúmeras aplicações. Entre elas:

Ù     Produção de energia eléctrica em centrais geotérmicas;

Ù     Aquecimento urbano, industrial e agrícola;

Ù     Culturas de estufa;

Ù     Confecção de alimentos;

Ù     Balneoterapia;

Ù     Piscicultura;

Ù     Turismo.

        As águas termais por se encontrarem a uma temperatura elevada, têm a capacidade de dissolver substâncias minerais, pelo que são aproveitadas em termas para tratamento de doenças de pele, por exemplo.

Central Geotérmica da Ribeira Grande (Açores) Numa central geotérmica, os reservatórios de água e vapor subterrâneos são drenados por meio de tubos até à central. Aí o vapor faz girar as turbinas, criando energia mecânica que se converte em energia eléctrica, através de um gerador. À saída do vapor da turbina, este condensa em água por arrefecimento, que é devolvida ao reservatório inicial, onde voltará a aquecer, permitindo um abastecimento permanente da central. As centrais satisfazem as necessidades energéticas de 60 milhões de pessoas no Mundo.

Ù  Geotermia no Mundo

Islândia

A Islândia é um exemplo bem sucedido de utilização de energia geotérmica. Na capital, Reiquejavique, 95% das habitações e edifícios são aquecidos directamente por geotermia. É uma zona rica em vulcões, géiseres e fumarolas, daí a designação “baía fumegante” para esta cidade.

Estados Unidos da América

No Parque Nacional de Yellowstone existem cerca de 10000 géiseres, que tornam este lugar muito rentável em termos turísticos.

   Ù Geotermia em Portugal

        Em Portugal esta energia já é explorada por via de fontes termais desde o tempo dos Romanos, Árabes e do Rei D.João II. Os aproveitamentos termais são os mais evidentes em solo continental e são de baixa entalpia (temperaturas entre os 20ºC e os 76ºC). É o caso das zonas como Chaves e São Pedro do Sul, que iniciaram a exploração nos anos 80.

Termas de São Pedro do Sul (Viseu) Local onde emergem águas a temperaturas relativamente elevadas (68,7 ºC) e fortemente mineralizadas, com propriedades medicinais.

Central Geotérmica do Pico Vermelho (Açores) Todas as ilhas açorianas, à excepção de Santa Maria, têm um potencial geotérmico de alta entalpia, suficiente para satisfazer as necessidades eléctricas do arquipélago. As centrais geotérmicas da Ribeira Grande e do Pico Vermelho produzem cerca de 50% da electricidade consumida na ilha de S.Miguel, valor que tende a aumentar no futuro.

Ù  Impactos e Problemas

        A exploração de energia geotérmica encontra algumas barreiras, tais como:

Ó     Regiões com potencial para exploração restritas globalmente;

Ó     Gases sulfurosos libertados com odor desagradável, corrosivos e nocivos à saúde humana;

Ó     Emissão de CO₂ ;

Ó     Possibilidade de contaminação das águas junto às centrais geotérmicas;

Ó     Grandes retiradas internas de fluido aumentam possibilidade de ocorrência de abalo sísmico e aluimentos de terra;

Ó     Poluição sonora derivada de perfurações das fontes;

Ó     Poluição visual pela emissão de vapor branco (vapor de água) pelas centrais;

Ó     Aumento da temperatura próximo da central;

Ó     Elevado custo de investimento e manutenção das centrais.

                                                                                                                                          Susana O.

Recursos energéticos são elementos da natureza utilizados pelo Homem, com o objectivo do desenvolvimento da civilização, sobrevivência e conforto da sociedade em geral. Podem ser renováveis, como a água, a energia do Sol e do vento, a flora e a fauna  (biomassa), ou ainda não renováveis, como o petróleo.

Abordagem Geral

Recursos Não Renováveis

Recursos não renováveis são aqueles cuja velocidade de consumo é superior ao tempo necessário para que estas substâncias se formem. Temos, por exemplo:

·  O petróleo

É um recurso abundante, mas a sua procura envolve elevados custos e uma grande complexidade de estudos. É também actualmente a principal fonte de energia. Serve como base para fabricação dos mais variados produtos, dentre os quais se destacam: benzinas, óleo diesel, gasolina, alcatrão, polímeros plásticos e até mesmo medicamentos. Já provocou muitas guerras, e é a principal fonte de rendimento de muitos países, sobretudo no Oriente Médio.

         Mas as coisas já não são assim. Devido à má e excessiva utilização deste recurso, tem vindo a ficar cada vez mais caro e é cada vez mais raro. Daí se denominar “o ouro negro”.

·    O carvão

·        A energia nuclear

Recursos Renováveis

Os recursos renováveis são os materiais explorados pelo Homem que podem ser substituídos de tempos a tempos. Como fontes de energia renováveis temos:

·        A energia eólica

A energia eólica é a energia que provém do vento.

        Tem sido aproveitada desde a Antiguidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar moinhos. Nos moinhos de vento, a energia eólica era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água.

Na actualidade utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores – grandes turbinas colocadas em lugares de muito vento. Essas turbinas têm a forma de um cata-vento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia eléctrica. É hoje considerada uma das mais promissoras fontes naturais de energia e além disso, as turbinas eólicas podem ser utilizadas tanto em conexão com redes eléctricas como em lugares isolados.

Em Portugal o primeiro parque eólico foi criado em 1986, na Ilha de Porto Santo, Madeira. No fim de 2007, Portugal era o décimo produtor mundial de energia eólica em termos absolutos, e o quarto em termos relativos, tendo em conta a sua área e população. Segundo o relatório de 2007 do Global Wind Energy Council (GWEC), Portugal tinha uma capacidade instalada de 2.150 megawatts (MW), o que representa 2,3% do mercado mundial.

·        A energia solar

Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa (e, em certa maneira, da energia térmica) proveniente do Sol. Esta energia captada é posteriormente transformada de forma a ser útil ao Homem, seja directamente para aquecimento de água ou ainda como energia eléctrica ou mecânica.

Há dois métodos de captação desta energia, directa e indirecta.

Directa: significa que há apenas uma transformação para fazer da energia solar um tipo de energia utilizável pelo homem, por exemplo, a energia solar atinge uma superfície escura e é transformada em calor, que aquecerá uma quantidade de água, por exemplo – esse princípio é muito utilizado em aquecedores solares.

Indirecta: significa é preciso existir mais de uma transformação para que surja energia utilizável.

         Portugal vai ter a maior central solar fotovoltaica do mundo. O projecto, a instalar na zona de Serpa, representa um investimento de 75 milhões de dólares (cerca de 60 milhões de euros) e resulta da iniciativa de duas empresas norte-americanas e uma portuguesa.

·        A energia das marés

                Energia das marés é obtida do aproveitamento das ondas, das marés ou deslocamento das águas e as diferenças de temperatura dos oceanos para a produção de energia.

ð     Energia das ondas

                A energia cinética do movimento ondular pode ser usada para pôr uma turbina a funcionar. O movimento de uma onda numa câmara-de-ar provoca a saída do ar lá contido; o movimento do ar pode fazer girar uma turbina. A energia mecânica da turbina é transformada em energia eléctrica através do gerador

ð     Energia das marés

Para a transformar esta fonte de energia são construídos diques que envolvem uma praia. Quando a maré enche a água entra e fica armazenada no dique; ao baixar a maré, a água sai pelo dique como em qualquer outra barragem.

ð     Energia térmica dos oceanos

                 Pode-se usar as diferenças de temperatura para produzir energia. No entanto, são necessárias diferenças de 38º Fahrenheit entre a superfície e o fundo do oceano. Esta fonte de energia está a ser usada no Japão e no Hawai, mas apenas como demonstração e experiência.

                 Em Portugal existe aproveitamento de energia a partir da energia das marés. Moinhos de maré foram sendo construídos em Portugal a partir do século XIII, estando situados por quase todo o país, do Minho ao Algarve, na desembocadura dos rios, estuários e em rias.

                                                                                                                                  Sandra M.

Desde os tempos mais remotos que a energia é utilizada pelo Homem, de forma a satisfazer as suas necessidades mais básicas relacionadas com a alimentação, actividades e bem-estar. Ao longo dos tempos as fontes de energias foram-se modificando, à medida que a Humanidade mudava de hábitos e se tornava mais consumista.

       Hoje, as fontes de energia não renováveis são as mais utilizadas. No entanto são a grande causa da poluição e por outro lado prevê-se que as suas reservas se esgotem em poucos anos.

       Cresce assim a necessidade de reduzir globalmente os consumos energéticos e apostar mais em energias renováveis…Para o nosso bem e das gerações que nos sucederão!                 

O novo tema designa-se “Recursos Energéticos” e junta agora um novo grupo que reúne esforços em prol da focagem dos aspectos mais relevantes sobre esta temática.

Contamos mais uma vez com a sua visita!