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Fontes de Energia - Parte 02

O ser humano sempre em sua histórica experiência na Terra, sempre utilizou de recursos naturais para transformação de energia. Nos tempos mais antigos, os tipos de energia mais utilizados eram a energia mecânica – em moinho d’água, velas de barco e manivelas por exemplo – e a energia térmica – utilizada em tochas, fogueiras, velas etc.

Com essas duas principais formas de energia, os humanos estabeleceram impérios inteiros, sofisticaram técnicas de construção e engenharia, manipulação de metais e sólidos entre muitos outros feitos dos quais colhemos frutos até hoje. O desenvolvimento das técnicas em coisas foi possível graças a transformação desses tipos de energia por meio dos materiais da natureza.

Com o descobrimento da energia elétrica e suas infinitas aplicações, o ser humano teve de pensar em transformar outros de tipos de energia em energia elétrica para suprir as necessidades industriais e urbanas. Com isso, novos métodos de obtenção de energia foram sendo descobertos e explorados em larguíssima escala pelas sociedades.

Hoje, os impactos ambientais produzidos nesses avanços estão sendo sentidos drasticamente e várias políticas públicas de estados nacionais trabalham para substituição das fontes de energia não renováveis – geralmente mais poluentes – por fontes renováveis. As fontes não renováveis utilizam diretamente elementos naturais para obtenção de energia elétrica, os quais podem ser esgotados com o tempo.

As principais fontes não renováveis ainda são utilizadas pelo mundo, principalmente por países europeus e pelos Estados Unidos. As usinas termoelétricas são um exemplo clássico disso. Com o queima de carvão mineral, essas usinas transformam energia térmica em energia elétrica utilizando o carvão como combustível e sendo poluente por expelir CO2 no processo.

Termo nuclear:

usina termo nuclearPlanta de uma usina elétrica termonuclear em funcionamento. A reação nuclear que ocorre no núcleo do reator abastecido com alguns quilogramas de material radioativo converte uma quantidade enorme de energia nuclear em energia térmica a cada segundo. Parte desta energia térmica é convertida em energia mecânica nas turbinas, e posteriormente em energia elétrica. Outra parcela é necessariamente entregue a uma fonte fria, neste caso ao ambiente mediante a dissipação de vapor d'água aquecido expelido nas chaminés. Mesmo dissipando toda esta energia a cada segundo, um reator pode trabalhar por volta de 30 anos sem ser reabastecido.

 

 

 

A queima de outros tipos de combustíveis também alimentam termoelétricas. A queima do gás natural e do petróleo são outras duas fontes de energia poluentes por produzirem CO2 e gases nocivos além de não renováveis. As usinas nucleares são também uma das mais poluentes, pois a meteria resultante do processo é altamente tóxica para que não polua o ambiente deve ser mantida em grandes hangares próprios para a estocagem praticamente eterna do material.

Carvão, Gas e Óleo:

Geralmente funciona com algum tipo de combustível fóssil como gasolina, petróleo, gás natural ou carvão, é queimado na câmara de combustão, com o ar que aumenta sua pressão através de um compressor axial anteposto a câmara, é interligada à turbina provinea misturada para a queima da combustão. Com grande pressão (compressor) maior a temperatura (câmara de combustão) essa união é 'levada' a turbina sendo transformada em potência de eixo, fazendo assim o giro da turbina "neste caso TG-Turbina a gás".

Dos gases provenientes da turbina, ou seja, os gases de exaustão são direcionados a uma caldeira de recuperação de calor que pode ser (aquatubular ou flamotubular). Em se tratando da Aquatubular: a água passa por dentro das serpentinas “interno da caldeira por vários estágios- Evaporador, economizador e super aquecedor trocando calor com estes gases de exaustão criando assim uma grande massa de vapor que então será direcionado a uma turbina à Vapor”. Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da localização da usina.

O vapor movimenta as pás de uma turbina e cada turbina é conectada a um gerador de eletricidade. O vapor é resfriado em um condensador, a partir de um circuito de água de refrigeração, e não entra em contato direto com o vapor que será convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo.

 

Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de consumo. Uma das vantagens desse tipo de instalação é a possibilidade de localização próxima aos centros consumidores, diminuindo a extensão das linhas de transmissão, minimizando as perdas de energia que podem chegar até a 16%.

Tipos

Há vários tipos de usinas termoelétricas, sendo que os processos de produção de energia são praticamente iguais, porém com combustíveis diferentes. Alguns exemplos são: Usina a óleo; Usina a gás: usa gás natural como o combustível para alimentar uma turbina de gás. Porque os gases produzem uma alta temperatura através da queima, e são usados para produzir o vapor para mover uma segundo turbina, e esta por sua vez de vapor. Como a diferença da temperatura, que é produzida com a combustão dos gases liberados torna-se mais elevada do que uma turbina do gás e por vapor, portanto os rendimentos obtidos são superiores, da ordem de 55%; Usina a carvão;

Impactos Ambientais

Como vários tipos de geração de energia, a termoeletricidade também causa impactos ambientais. Contribuem para o aquecimento global através do Efeito estufa e da chuva ácida.

A queima de gás natural lança na atmosfera grandes quantidades de oxidantes e redutores, que se entrar em contato com o ser humano, pode acarretar doenças; além de ser um combustível fóssil que não se recupera. O Brasil lança por ano 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera, com o incremento na construção de usinas termelétricas esse indicador chegará a 16 milhões.

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