Biomassa

Biomassa é um material constituído por substâncias de origem orgânica (vegetal, animal e microrganismos). Plantas, animais e seus derivados são biomassa. A utilização como combustível pode ser feita a partir de sua forma bruta, como madeira, produtos e resíduos agrícolas, resíduos florestais, resíduos pecuários, excrementos de animais e lixo. Ao contrário das fontes fósseis de energia, como o petróleo e o carvão mineral, a biomassa é renovável em curto intervalo de tempo.

A renovação da biomassa ocorre através do ciclo do carbono, ou seja, a decomposição ou a queima de matéria orgânica ou seus derivados provoca a liberação de CO2 na atmosfera. As plantas, através da fotossíntese, transformam o CO2 e água em hidratos de carbono, liberando oxigênio. Dessa forma, o uso adequado da biomassa não altera a composição média da atmosfera ao longo do tempo.

Uma das primeiras utilizações da biomassa pelo homem para a obtenção de energia foi o uso do fogo. A madeira foi por muito tempo a principal fonte energética utilizada pelo homem, ao lado de óleos vegetais e animais, em menor escala. A Revolução Industrial marcou o auge da importância do consumo da biomassa, com o uso de lenha na indústria siderúrgica, além de sua aplicação nos transportes.

Nos anos que compreenderam o século XIX, com a revelação da tecnologia a vapor, a biomassa passou a ter papel primordial também para obtenção de energia mecânica com aplicações em setores na indústria e nos transportes. A despeito do início da exploração dos combustíveis fósseis, como o carvão mineral e o petróleo, a lenha continuou desempenhando importante papel energético, principalmente nos países tropicais. No Brasil, foi aproveitada em larga escala, atingindo a marca de 40% da produção energética primária, porém, para o meio-ambiente um valor como esse não é motivo para comemorações, afinal, o desmatamento das florestas brasileiras aumentou nos últimos anos.

Durante os colapsos de fornecimento de petróleo que ocorreram durante a década de 1970, essa importância se tornou evidente pela ampla utilização de artigos procedentes da biomassa como álcool, gás de madeira, biogás e óleos vegetais nos motores de combustão interna. Não obstante, os motores de combustão interna foram primeiramente testados com derivados de biomassa, sendo praticamente unânime a declaração de que os combustíveis fósseis só obtiveram primazia por fatores econômicos, como oferta e procura, nunca por questões técnicas de adequação.

Para obtenção das mais variadas fontes de energia, a biomassa pode ser utilizada de maneira vasta, direta ou indiretamente. O menor percentual de poluição atmosférica global e localizado, a estabilidade do ciclo do carbono e o maior emprego de mão-de-obra, podem ser mencionados como alguns dos benefícios de sua utilização.

Igualmente, em relação a outras formas de energias renováveis, a biomassa, como energia química, tem posição de destaque devido à alta densidade energética e pelas facilidades de armazenamento, câmbio e transporte. A semelhança entre os motores e sistemas de produção de energia de biomassa e de energia fóssil é outra vantagem, dessa forma a substituição não teria um efeito tão impactante nem na indústria de produção de equipamentos nem nas bases instituídas para transporte e fabricação de energia elétrica.

De acordo com o Banco Mundial, 50% a 60% da energia nos países em desenvolvimento vêm da biomassa, e metade da população mundial cozinha com madeira. A geração de energia por queima da madeira cresceu de 200 megawatts em 1980 para 7.800 megawatts atualmente. No Brasil, o principal uso é a fermentação e a destilação da cana-de-açúcar para a produção de etanol - um biocombustível.

Produtos Derivados da Biomassa

Alguns exemplos de produtos derivados da biomassa são:

 Bio-óleo: líquido negro obtido por meio do processo de pirólise cujas destinações principais são aquecimento e geração de energia elétrica.

 Biogás: metano obtido juntamente com dióxido de carbono por meio da decomposição de materiais como resíduos, alimentos, esgoto e esterco em digestores de biomassa.

 Biomass-to-Liquids: líquido obtido em duas etapas. Primeiro é realizado um processo de gasificação, cujo produto é submetido ao processo de Fischer-Tropsch. Pode ser empregado na composição de lubrificantes e combustíveis líquidos para utilização em motores do ciclo diesel.

 Etanol celulósico: etanol obtido alternativamente por dois processos. Em um deles a biomassa, formada basicamente por moléculas de célulose, é submetida ao processo de hidrólise enzimática, utilizando várias enzimas, como a celulase, celobiase e β-glicosidase. O outro processo é composto pela execução sucessiva das três seguintes fases: gasificação, fermentação e destilação.

 Bioetanol "comum": feito no Brasil à base do sumo extraído da cana de açúcar (caldo de cana). Há países que empregam milho (caso dos Estados Unidos) e beterraba (da França) para a sua produção. O sistema à base de cana-de-açúcar empregado no Brasil é mais viável do que o utilizado pelo americano e francês.

 Biodiesel: este é produzido com óleos vegetais como do dendê, da mamona, do sorgo e da soja, etc.

 Óleo vegetal: Pode ser usado em Motores diesel usando a tecnologia Elsbett

 Lenha: Forma mais antiga de utilização da Biomassa.

 Carvão vegetal: Sólido negro obtido pela carbonização pirogenal da lenha ou carbonização hidrotermal.

 Turfa: Material orgânico, semidecomposto encontrado em regiões pantanosas.

Biomassa no Brasil

No Brasil existem algumas iniciativas neste setor, sobretudo na seção de transportes. A USGA, éter etílico, óleo de mamona e alguns compostos de álcool como a azulina e a motorina, foram produzidos em substituição à gasolina ou ao Diesel com sucesso, da década de 1920 até os primeiros dias da dezena seguinte; período do colapso decorrente da Primeira Guerra Mundial.

A mistura do álcool na gasolina, iniciada por lei em 1931, permitiu ao Brasil a melhoria do resultado dos motores de combustão de forma garantida e higiênica; o uso de aditivos veneníferos como o chumbo tetra etílico, que de maneira similar foram utilizados em outros países para o aumento das características antidetonantes da gasolina, foi evitado. É de grande importância tal aumento, pois facilita o uso de maior taxa de compressão nos motores a explosão.

O Pró Álcool praticado nos anos de 1970, consolidou a opção do álcool como alternativa à gasolina. Não obstante os problemas enfrentados como queda nos valores internacionais do petróleo e oscilações no preço do álcool, que afetaram por várias vezes a oferta interna do álcool, os efeitos da estratégia governamental sobrevivem em seus incrementos. A gasolina brasileira é uma mistura contendo 25% de álcool e a metodologia de fabricação do carro a álcool atingiu níveis de excelência. Os problemas enfrentados na década de 1990 de desabastecimento de álcool que geraram a queda na busca do carro a álcool deixaram de ser uma ameaça ao consumidor graças à recente oferta dos carros bicombustíveis.

Recentemente, o programa do biodiesel está sendo implantado para a inserção do óleo vegetal como complementar ao óleo diesel. Primeiramente a mistura será de até 2% do derivado da biomassa no diesel com um aumento gradativo até o percentual de 20% num período de dez anos.

O experimento brasileiro não está limitado apenas à esfera dos transportes, o setor de energia elétrica tem sido favorecido com a injeção de energia procedente das usinas de álcool e açúcar, geradas a partir da incineração do bagaço e da palha da cana-de-açúcar. Outros detritos como palha de arroz ou serragem de madeira também sustentam algumas termoelétricas pelo país.

Impactos Ambientais

A respeito das conveniências referidas, o uso da biomassa em larga escala também exige certos cuidados que devem ser lembrados, durante as décadas de 1980 e 1990 o desenvolvimento impetuoso da indústria do álcool no Brasil tornou isto evidente. Empreendimentos para a utilização de biomassa de forma ampla podem ter impactos ambientais inquietantes. O resultado poder ser destruição da fauna e da flora com extinção de certas espécies, contaminação do solo e mananciais de água por uso de adubos e outros meios de defesa manejados inadequadamente. Por isso, o respeito à biodiversidade e a preocupação ambiental devem reger todo e qualquer intento de utilização de biomassa.

Energias Renovável e não renovável

Energia renovável

A energia renovável é a energia que vem de recursos naturais como sol, vento, chuva, marés e calor, que são renováveis (naturalmente reabastecidos). Em 2008, cerca de 19% do consumo mundial de energia final veio de fontes renováveis, com 13% provenientes da tradicional biomassa, que é usada principalmente para aquecimento, e 3,2% a partir da hidroeletricidade. Novas energias renováveis (pequenas hidrelétricas, biomassa, eólica, solar, geotérmica e biocombustíveis) representaram outros 2,7% e este percentual está crescendo muito rapidamente. A percentagem das energias renováveis na geração de eletricidade é de cerca de 18%, com 15% daeletricidade global vindo de hidrelétricas e 3% de novas energias renováveis.

A energia do sol é convertida de várias formas para formatos conhecidos, como a biomassa (fotossíntese), a energia hidráulica (evaporação), a eólica (ventos) e a fotovoltaica, que contêm imensa quantidade de energia, e que são capazes de se regenerar por meios naturais.A geração de energia eólica está crescendo à taxa de30% ao ano, com uma capacidade instalada a nível mundial de 157,9 mil megawatts (MW) em 2009, e é amplamente utilizada na Europa, Ásia e nos Estados Unidos. No final de 2009, as instalações fotovoltaicas (PV) em todo o globo ultrapassaram 21.000 MW e centrais fotovoltaicas são populares na Alemanha e na Espanha. Centrais de energia térmica solar operam nos Estados Unidos e Espanha, sendo a maior destas a usina de energia solar do Deserto de Mojave, com capacidade de 354 MW. O maior instalação de energia geotérmica do mundo é The Geysers, na Califórnia, com uma capacidade nominal de 750 MW. O Brasil tem um dos maiores programas de energia renovável no mundo, envolvendo a produção de álcool combustível a partir da cana de açúcar, e atualmente o etanol representa 18% dos combustíveis automotivos do país. O etanol combustível também é amplamente disponível nos Estados Unidos.

Energia Hidráulica

A energia hidroelétrica é a energia que se produz em barragens construídas em cursos de água. Essa energia vem da evaporação da água, pelo calor do Sol, que sobe com o vento, forma núvens e precipita no alto das montanhas na forma de chuvas, essas chuvas formam os rios que são represados, a água desses rios gira em turbinas que produzem energia elétrica. É encontrada sob a forma de energia cinética, sob diferenças de temperatura ou gradientes de salinidade e que pode ser aproveitada e utilizada. Uma vez que a água é aproximadamente 800 vezes mais densa que o ar, requer um lento fluxo corrente de água, ou ondas de mar moderadas, que podem produzir uma quantidade considerável de energia. A energia das ondas também vem do Sol, a diferença de pressão gerada pelo aquecimento desigual do solo faz com que o ar se desloque das regiões de alta pressão para as de baixa pressão, gerando correntes de vento. Quando essas correntes estão no mar, elas batem na água gerando ondas, que podem ser aproveitadas na geração de energia elétrica.

Energia Solar

A energia solar é aquela energia obtida pela luz do Sol, pode ser captada com paineis solares. É uma fonte de vida e de origem da maioria das outras formas de energia na Terra. A cada ano a radiação solar trazida para a terra leva energia equivalente a vários milhares de vezes a quantidade de energia consumida pela humanidade. Escolhendo uma boa radiação solar, esta pode ser transformada em outras formas de energia como calor ou eletricidade usando painéis solares. Através de colectores solares, a energia solar pode ser transformada em energia térmica, e usando painéis fotovoltaicos a energia luminosa pode ser convertida em energia eléctrica. Ambos os processos não têm nada a ver uns com os outros em termos de sua tecnologia. Mesmo assim, as centrais térmicas solares utilizam energia solar térmica a partir de colectores solares para gerar eletricidade.Há dois componentes na radiação solar: radiação directa e radiação difusa. A radiação directa é a que vem diretamente do sol, sem reflexões ou refrações intermediárias. A difusa, é emitida pelo céu durante o dia, graças aos muitos fenómenos de reflexão e refração da atmosfera solar, nas nuvens, e os restantes elementos do atmosférico e terrestre. A radiação refletida direta pode ser concentrada e de utilização, embora não seja possível concentrar dispersa a luz que vem de todas as direções. No entanto, tanto a radiação direta quanto a radiação difusa são utilizáveis.É possível diferenciar entre receptores ativos e passivos na qual os primeiros utilizam mecanismos para orientar o sistema receptor rumo ao sol (chamado seguidor) para melhor atrair a radiação directa. Uma grande vantagem da energia solar é que ela permite a geração de energia, no mesmo local de consumo, através da integração da arquitetura. Assim, poderemos levar a sistemas de geração distribuída, em que quase eliminar completamente as perdas ligadas aos transportes,que representam actualmente cerca de 40% do total, e a dependência energética. Porém essa fonte de energia tem o inconveniente de não poder ser usada anoite, a menos que tenhamos baterias suficientes para tanto.

Energia Eólica

A energia eólica é a energia obtida pela ação do vento, ou seja, através da utilização da energia cinética gerada pelas correntes aéreas.O vento vem da palavra latina aeolicus, pertencente ou relativo à Eolo , deus dos ventos na mitologia grega e, portanto, pertencente ou relativo ao vento. A energia eólica tem sido utilizado desde a Antiguidade para mover os barcos movidos por velas ou operação de máquinas para movimentação das suas fábricas de pás. É uma espécie de energia verde. Essa energia também vem do Sol, como foi explicado anteriormente, o Sol aquece a superfície da Terra de forma não homogênea, gerando locais de baixa pressão e locais de alta pressão, fazendo com que o ar se mova gerando ventos.

Energia não-renovável

Recursos energéticos não-renováveis é o nome atribuído aos recursos naturais que, quando utillizados, não podem ser repostos pela ação humana ou pela natureza, a um prazo útil.Tanto os combustíveis fósseis como os nucleares são considerados não renováveis, pois a capacidade de renovação é muito reduzida comparada com a utilização que deles fazemos. As reservas destas fontes energéticas irão ser esgotadas, ao contrário das energias renováveis. As fontes de energias não renováveis são atual

mente as mais utilizadas. Os combustíveis fósseis (petróleo, carvão e gás natural) são fortemente poluidores, libertando dióxido de carbono quando queimados; causando chuvas ácidas; poluindo solos e água.

Petróleo

O petróleo é um combustível fóssil, produzido há milhões de anos atrás pela pressão de material orgânico, e é hoje encontrado em algumas zonas do subsolo da Terra. É a principal fonte de energia atual. O petróleo e gás natural são encontrados tanto em terra quanto no mar, principalmente nas bacias sedimentares (onde se encontram meios mais porosos - reservatórios), mas também em rochas do embasamento cristalino.

Gás natural

É encontrado, geralmente, junto das reservas petrolíferas.É a mais barata e menos poluente dos combustíveis fósseis, mas de mais difícil extração, vem sendo utilizadas principalmente pelas indústrias, e pelos automóveis, mas vem sendo amplamente utilizados nas casas como gás de cozinha.

Carvão mineral

É uma das fontes de energia mais abundante mas também uma das mais poluentes, é utilizado nas turbinas das terméletricas, tem ampla utilização nas indústrias como combustível quase que principal. O carvão mineral é um combustível fóssil natural extraído do subsolo por processos de mineração. É um mineral de cor preta ou marrom prontamente combustível. É composto primeiramente por átomos de carbono e magnésio sob a forma de betumes.

Combustíveis nucleares

Um quilo de urânio é capaz de produzir tanta energia como um milhão de quilos de carvão. É uma fonte de radioactividade, pelo que é de uso bastante perigoso e complicado, podendo haver vazão do material radioátivos e não existir um modo de tratamento ou de isolamento eficiente dos dejetos ocasionados pela utilização ampla do urânio enriquecido.

Aluna: Amanda Ramos Silva

A energia nuclear provém da fissão nuclear do urânio, do plutónio ou do tório. Esta energia pode, ainda, ser gerada através da fusão nuclear do hidrogénio.A energia é libertada do núcleo dos átomos quando estes, através de processos artificiais, são levados para condições instáveis. Estes processos podem conduzir à criação de energia térmica, mecânica, de radiação, constituindo-se uma única energia primária que tem essa diversidade na Terra.Como fonte térmica de energia primária, o nuclear foi estudado para aplicação na propulsão de navios militares e comerciais, produção de vapor industrial, aquecimento ambiental e dessalinização da água do mar.

Apesar da polémica que se gera à volta do nuclear, cerca de 18% das necessidades mundiais de electricidade são satisfeitas por esta via.

A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis. Considerada como vilã no passado, a Energia Nuclear passou gradativamente a ser defendida por ecologistas de nome como James E. Lovelock por não gerarem gases de efeito estufa. Estes ecologistas defendem uma virada radical em direção à energia nuclear como forma de combater o aquecimento global argumentando que particularmente áreas contaminadas por acidentes núcleares como a região de Chernobyl se tornam em parques ecológicos perfeitos com natureza plena e selvagem. Em comparação com a geração hidrelétrica, a geração a partir da energia nuclear apresenta a vantagem de não necessitar o alagamento de grandes áreas para a formação dos lagos de reservatórios, evitando assim a perda de áreas de reservas naturais ou de terras agriculturáveis, bem como a remoção de comunidades inteiras das áreas que são alagadas.Pórem também apresenta desvantagens. A geração de rejeito radioativo de usinas nucleares é normalmente baixa, mas representa um problema pois os elementos contidos no combustível queimado, pricipalmente os produtos de fissão, demoram um tempo muito longo para decairem em outros elementos e apresentam alta radioatividade, portanto é necessário que eles fiquem confinados em um depósito próprio onde não possa haver nem interferência humana externa nem interferência ambiental (já que a inteferência ambiental pode causar vazamentos e deslocamento dos elementos). A Agência Internacional de Energia Atómica alertou que terroristas poderiam vir a comprar resíduos radioativos, por exemplo de países da ex-URSS ou de países com ditaduras que usam tecnologias nucleares, tais como Irã ou Coreia do Norte, e construir uma chamada "bomba suja".

Aluna: Emanuelle Rocha Nunes

Energia Maremotriz

A Energia Maremotriz é a conversão de energia criada pelo movimento da ondulação em energia eléctrica podendo ser obtida com um gerador maremotriz através de dois processos:

• Através de energia cinética causada pelo movimento das marés
• Através de energia potencial utilizando a diferença de altura entre a maré baixa e a maré alta

As marés estão relacionadas com a posição da Lua, do Sol e o movimento de rotação do planeta Terra. Estas oscilações são também uma fonte energética que pode ser aproveitada em conjunto com a temperatura dos oceanos, ondas e marés para gerar energia eléctrica
Uma central maremotriz é composta por um reservatório (Hidroflot) que permite a entrada e saída de água. Quando a água entra nesse reservatório passa através de uma turbina produzindo movimento que é convertido em energia eléctrica, o mesmo acontece quando a água sai desse reservatório.

Contudo apesar da energia Maremotriz ser não poluidora, renovável e existir em bastante abundância existe algumas desvantagens a ter em consideração:

• As marés e ondas não são consistentes
• O rendimento obtido actualmente é baixo
• É muito dispendiosa
• Necessita de grande quantidade de água para ser sustentável