GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Produção de energia elétrica em larga escala
As principais formas de transformação de uma fonte primária de energia em energia elétrica podem ser divididas em termelétricas; usinas nucleares; hidrelétricas; e fontes alternativas (principalmente energia solar e eólica), estas tratadas especialmente no último capítulo deste caderno. Na maior parte do mundo, prevalecem as centrais energéticas que usam fontes não-renováveis. Elas representam 80% da geração mundial de energia. As mais importantes são o carvão mineral, o gás natural, o petróleo e o urânio. Hoje, a geração de energia elétrica por essas fontes ocorre, sobretudo, nas usinas termelétricas e nucleares. Esta é a principal forma de geração de energia elétrica dos países ricos e de nações em desenvolvimento, como Estados Unidos e China. No Brasil, as termelétricas representam cerca de 20% da capacidade de geração instalada, segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).
As usinas termelétricas
Essas usinas podem ser movidas por fontes não-renováveis, como carvão mineral, gás natural, óleo diesel ou outros derivados do petróleo. Há, ainda, as termelétricas que utilizam fontes renováveis, como bagaço de cana, palha de arroz, carvão vegetal, biomassa proveniente da avicultura ou suinocultura, dentre outros. O processo básico de funcionamento de uma termelétrica está baseado na conversão de energia térmica em energia mecânica e desta, através de processos eletromagnéticos, em energia elétrica. Dependendo do tipo da fonte utilizada, observaremos maiores ou menores impactos no ambiente. Geradores termelétricos que utilizam fontes não-renováveis de energia primária são os que causam maiores impactos, pois, no processo de queima desses combustíveis, grandes quantidades de gases poluidores são lançadas à atmosfera. O principal produto da combustão dessas fontes é o CO2, um dos principais agentes do efeito estufa. As quantidades lançadas na atmosfera vão depender das características próprias de cada usina e do tipo de combustível utilizado.
Além do efeito estufa, outros impactos estão diretamente associados às emissões de gases por termelétricas, tais como a chuva ácida, que ocorre devido ao aumento da concentração de dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio (NO e N2O) na atmosfera.
Além de todos os compostos gasosos emitidos por centrais termelétricas, ressalta-se ainda, no caso da utilização do carvão fóssil, a importância negativa das emissões de cinzas carregadas de metais pesados. As cinzas geradas e emitidas pelas termelétricas são espalhadas pela ação dos ventos em uma grande área territorial, precipitando-se sobre solo, rios e lagos, provocando degradações no ambiente.
As usinas nucleares
Outra possibilidade de gerar energia elétrica, muito utilizada em todo o mundo, é a usina nuclear, que fundamentalmente produz energia elétrica de forma semelhante a uma termelétrica convencional. A grande diferença é o processo pelo qual a água é aquecida para produzir o vapor – esse calor vem da fissão (divisão) de átomos de urânio-235. Até fins do século XIX, o átomo era considerado a menor porção em que se poderia dividir a matéria. Mas as descobertas do próton e do elétron revelaram o equívoco dessa ideia. Posteriormente, o reconhecimento do nêutron e de outras partículas subatômicas reforçou a necessidade de revisão do conceito de átomo. Novos estudos sobre as partículas subatômicas devem revolucionar os conceitos de matéria e energia. Átomos de uma mesma substância química podem ser isótopos, ou seja, ter o mesmo número de prótons, mas diferentes números de nêutrons. No caso do urânio, o isótopo mais comum na natureza é o do urânio-238. O número 238 significa que ele tem 92 prótons e 146 nêutrons no núcleo. Bem mais raro que o urânio-238 é o urânio-235, que tem 92 prótons e 143 nêutrons. O átomo de urânio-235, usado para gerar energia em usinas nucleares, tem características que o tornam um combustível importante para a fissão nuclear. Esse processo começa quando o átomo de urânio-235 é bombardeado com um nêutron externo de velocidade relativamente baixa (os nêutrons térmicos). Assim, o urânio-235 incorpora esse nêutron ao seu núcleo. Isso torna o elemento “instável” e o divide em elementos químicos mais leves, em outros nêutrons e, consequentemente, promove a liberação de grandes quantidades de energia.
As usinas hidrelétricas
Há mais de dois mil anos o homem descobria como obter energia da correnteza dos rios para acionar seus moinhos, seja diretamente ou construindo barragens e canais de desvio. Os princípios básicos aplicados para aproveitar a força das águas para mover as moendas de grãos são ainda os mesmos utilizados nas modernas usinas hidrelétricas. O funcionamento de uma hidrelétrica consiste na transformação da energia cinética do deslocamento de grandes massas de água em energia mecânica e, desta, por processos eletromagnéticos, em energia elétrica. A energia produzida é medida em MWh e depende de duas variáveis: o volume de água do rio e a diferença de nível entre o reservatório e o rio depois da barragem. A construção de barragens é importante para regular o nível de água para a hidrelétrica, garantindo a geração de energia mesmo em épocas de secas.
A geração de energia no Brasil
O Brasil possui uma das matrizes energéticas mais limpas do mundo, segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), com 74% de sua energia gerada em usinas hidrelétricas. Segundo o Banco de Informações de Geração (BIG), da Aneel, o Brasil contava, em novembro de 2008, com 1.768 usinas em operação, o que corresponde a uma capacidade instalada de 104.816 MW (megawatts) – número que exclui a participação paraguaia na usina de Itaipu. Do total de usinas, 159 são hidrelétricas, 1.042 térmicas abastecidas por fontes diversas (gás natural, biomassa, óleo diesel e óleo combustível), 320 são pequenas centrais hidrelétricas (PCHs), duas nucleares, 227 centrais geradoras hidrelétricas (pequenas usinas hidrelétricas) e uma solar.
ENERGIA EÓLICA
ENERGIA SOLAR
Nenhum comentário:
Postar um comentário