segunda-feira, 6 de junho de 2011

Introdução e Boas Vindas!

Olá a todos! Sejam bem vindos ao nosso blog: Diz Que é Uma Espécie de Trabalho de Geologia.
Este blog foi criado, como tantos outros, no âmbito da disciplina de Bio/Geologia da ESAG (Escola Secundária André de Gouveia).

Tem como finalidade principal, a utilização como elemento de avaliação dos alunos envolvidos, mas não é a única! Também esperamos que seja utilizado por toda a comunidade cibernauta, como fonte de informação, para enriquecimento pessoal ou para a realização de trabalhos escolares.
Esperamos que esse fim seja atingido e que este blog não seja apenas mais um, tornando-se obsoleto e sendo esquecido por todos.

O tema deste blog são os Recursos Energéticos, tema esse que é sem dúvida importante, dada a crise energética que está prevista para breve se mantivermos alguns comportamentos errados!

Aproveitem a informaçao e partilhem,

Obrigado!

Introdução ao Tema: Recursos Energéticos

Os recursos energéticos são o motor do desenvolvimento cientifico, tecnológico, económico e social. Sem eles, continuaríamos a viver numa "Idade da Pedra" e nada do que tomamos como garantido, sejam telemóveis, roupa, comida, até mesmo a água da torneira, existiria.

Desde a descoberta do fogo, pelo Homem ancestral, que se têm vindo a desenvolver mais e mais maneiras de utilizar a natureza como combustível para o desenvolvimento humano.
A Humanidade está hoje, mais que nunca, construída sobre a existência dos recursos energéticos do nosso planeta.
Existem dois tipos distintos destes recursos à disposição do Homem:
  • Recursos Fósseis (não renováveis)
  • Recursos Não-Fósseis (renováveis)
A principal distinção entre estes dois tipos, é o facto de os Fósseis, estarem a ser consumidos a uma velocidade muito maior do que a necessária para a sua reconstituição. Ou seja, se continuarmos a utilizar estes recursos, da forma e com a velocidade que estamos a utilizar, acabarão por se esgotar, e não se terão reconstituído a não ser daqui a muitas gerações.
São exemplos destes recursos:
  • Petróleo;
  • Carvão;
  • Gás Natural;
Entre outros...

Já os Não-Fosséis são renováveis, ou seja, não se irão esgotar por utilizar-mos em grandes quantidades ou a uma grande velocidade. São algo com que temos contacto diariamente e não foram pensados como recurso energético até há bem pouco tempo.
São exemplos destes recursos:
  • Energia Eólica (proveniente do vento)
  • Energia Solar (proveniente das radiações solares)
  • Energia Hidráulica (proveniente da energia gerada pelas ondas e correntes aquáticas)
  • Energia da Biomassa (proveniente da matéria orgânica em decomposição)
Entre outros...

Iremos então falar mais promenorizadamente de cada um destes recursos.

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Recursos energéticos não renováveis

Os recursos energéticos não renováveis podem subdividir-se em duas categorias:
  • combustíveis fósseis, onde se incluem o carvão, o petróleo e o gás natural
  • energia nuclear, baseada na desintegração de certos núcleos atómicos.

Recursos energéticos não renováveis - os combustíveis fósseis


Os combustíveis fósseis incluem o carvão, o petróleo e o gás natural. A formação destes materiais é extremamente lenta, e o consumo que o homem faz deles poderá levar ao seu esgotamento nas próximas décadas. Vamos analisar cada um destes casos em particular.
O carvão
O carvão, a partir da Revolução Industrial, tornou-se um dos recursos energéticos mais utilizados, sobretudo após a invenção da máquina a vapor por James Watt. O carvão pode apresentar-se sobre quatro formas diferentes, que podem ser distinguidas pelo seu teor em carbono e em água. A turfa é, dos quatro tipos de carvão existentes, aquele que apresenta o menor teor em carbono, seguindo-se a lignite (ou lenhite), o carvão betuminoso, e a antracite que é, dos quatro, aquele que apresenta a maior percentagem de carbono. De entre os combustíveis fósseis, o carvão é aquele se que estima ter maiores reservas, mas é também o que causa mais problemas ambientais. 


O petróleo e o gás natural
O petróleo é actualmente considerado como uma rocha sedimentar biogénica. De acordo com a legislação em vigor, designa-se por petróleo toda a concentração ou mistura natural de hidrocarbonetos líquidos ou gasosos. Os hidrocarbonetos líquidos correspondem ao petróleo (crude) e os hidrocarbonetos gasosos correspondem ao gás natural. 
O petróleo armazena-se nos poros de uma rocha designada por rocha-armazém, cujas características essenciais são o facto de ser porosa e permeável, fazendo assim com que o petróleo se acumule aí. Pode também considerar-se a existência de rochas-cobertura, ou seja, rochas que são muito pouco permeáveis e que impedem que o petróleo ascenda à superfície. 
Este recurso, juntamente com o gás natural, poderá vir a desaparecer dentro de 40 a 60 anos, se se mantiver o mesmo nível de consumo e de sobreexploração que se verifica na actualidade.
No mapa que se encontra abaixo representa-se a produção de gás natural em diversas regiões do mundo. Pela análise do mapa, pode-se concluir que Portugal é muito dependente de gás natural, que tem proveniência do Norte de África e que contribui, de certa forma, para acentuar a dependência energética que Portugal apresenta. 



Combustíveis fósseis - o caso do "shale"

O shale é um gás não convencional libertado por xistos argilosos, mas que, no entanto e a curto prazo, ainda não é rentável, embora Portugal tenha reservas deste gás. Este gás pode ser utilizado como combustível, tornando-se assim numa alternativa ao petróleo.
O vídeo presente na seguinte página web ilustra como se extrai e se forma este gás.
http://aeiou.expresso.pt/video-e-um-novo-gas-e-barato-e-existe-em-todo-o-mundo=f566274

Energia Nuclear

A energia nuclear, como já foi referido num dos posts anteriores, é a energia que se obtém a partir da desintegração de certos núcleos atómicos, ou que é libertada ou absorvida em consequência de reacções nucleares. As principais vantagens deste tipo de energia são o facto de não libertar gases poluentes para a atmosfera terrestre, ser uma energia rentável e ainda o facto de existirem reservas consideráveis de urânio usado nas centrais nucleares.
No entanto, este tipo de energia pode apresentar igualmente desvantagens, sobretudo pelo facto de:

  • apresentar custos elevados de construção e manutenção de centrais nucleares;
  • ser difícil e dispendiosa a eliminação dos resíduos produzidos;
  • se produzirem, transportarem e armazenarem resíduos radioactivos;
  • o risco ambiental ser extremamente elevado. 
A figura abaixo representa a central nuclear de Fukushima, no Japão, que causou sérios problemas, em termos ambientais e humanos, em resultado do sismo que ocorreu neste país:

Como se produz a energia nuclear?
A energia nuclear pode ser obtida através de dois modos: fusão e fissão nuclear. No entanto, o processo mais usado é a fissão nuclear. A fissão nuclear consiste na desintegração de um núcleo atómico mais pesado e instável, em dois núcleos mais pequenos e mais estáveis, com emissão de neutrões e libertação de elevadas quantidades de energia. Nas reacções de fusão nuclear, pelo contrário, dois núcleos leves fundem-se para dar origem a um núcleo mais estável e mais pesado, com libertação de energia. Este tipo de reacção é responsável pela formação de alguns elementos químicos no espaço interestelar. 
Nas centrais nucleares, apenas é utilizada a fissão nuclear, visto que a fusão nuclear é ainda pouco rentável, quando comparada com os custos de manutenção e de construção das centrais, mas que poderá vir a ser, num futuro próximo, a fonte de energia utilizada neste tipo de centrais. 
Nas figuras abaixo, representam-se esquematicamente as reacções nucleares de fusão e de fissão (ou cisão):
  • Reacção nuclear de fusão

  • Reacção nuclear de fissão

Energias Renováveis - uma solução para o futuro?

Agora que acabámos de explorar de um modo sintético as energias não renováveis, passamos agora para as energias renováveis ou alternativas. Estas, além de serem consideradas fontes de energia "limpas", são praticamente inesgotáveis. Ao longo dos próximos posts, iremos dar a conhecer, de um modo mais particular, quatro tipos de energias renováveis: energia solar, energia eólica, energia geotérmica e biocombustíveis.

Energia Geotérmica

Conceitos relacionados com a geotermia

  • Gradiente geotérmico: o gradiente geotérmico refere-se ao aumento da temperatura com a profundidade. Este valor não é gradual, pois a partir de determinada profundidade, o aumento de temperatura vai sendo mais lento. O gráfico seguinte representa a variação da temperatura no interior da Terra. 
  • Grau geotérmico: o grau geotérmico é o número de metros que é necessário percorrer, em profundidade, para que a temperatura aumente 1ºC. O seu valor médio situa-se entre os 25 e os 33 metros.
A energia geotérmica é, assim, uma aplicação destes conceitos à vida prática. Por exemplo, quando existe uma fonte de magma que se encontre relativamente próxima da superfície terrestre, pode-se verificar o aquecimento de água que exista em rochas porosas ou em fracturas, sendo assim aproveitada para a produção de energia. 
Podem assim distinguir-se dois tipos de geotermia: 
  • geotermia de alta entalpia, em que a temperatura da água é superior a 150ºC, sendo o calor usado na produção de energia eléctrica. 
  • geotermia de baixa entalpia, em que a temperatura da água é inferior a 150ºC, sendo o calor usado no aquecimento de habitações e de água para uso doméstico ou público. 
A principal desvantagem deste tipo de energia é o facto de estar disponível apenas em certos locais com determinadas características. Em Portugal, apenas nos Açores existe energia geotérmica de alta entalpia, e em Portugal Continental em centros termais. 

 
Energia geotérmica nos Açores


Biocombustíveis

Biocombustíveis são combustíveis de origem biológica, obtidos a partir de uma ou mais plantas. Em Portugal, e de acordo com o Decreto-Lei nº 62/2006, pode-se considerar a existência de 10 tipos de biocombustíveis, sendo um dos mais importantes o biogás, que vai ser apresentado de seguida.
O biogás é uma mistura gasosa de metano e dióxido de carbono, produzido pela acção de bactérias em material orgânico, como os excrementos dos animais e os restos de alimentos. Este gás pode ser usado em substituição do gás natural ou do GPL (gás petróleo liquefeito), ambos obtidos através de fontes minerais.
Na imagem seguinte, pode observar-se a produção artificial de biogás:
Ficheiro:Biodigestor.JPG

Energia Eólica

Esta energia, é proveniente do poder do vento. Utiliza a energia cinética para fazer mover as pás dos moinhos eólicos que por sua vez geram energia eléctrica através de um gerador electrico.

O vento não começou a ser utilizado como ajudante da actividade humana há pouco tempo, antes pelo contrário! Já se utiliza como resposta às necessidades desde há muito tempo como por exemplo nos barcos à vela, nos moinhos utilizados para fazer farinha ou para bombear água.

Acaba por estar relacionada à energia solar, pois o vento só existe devido as massas de ar de diferentes temperaturas que existem pois sao aquecidas pelas radiações solares na atmosfera.
Os moinhos encontram-se predominantemente nas cadeias montanhosas e zonas ventosas afins, como por exemplo nas costas maritimas.

   





É uma forma eficaz de produzir energia limpa e renovável.


Passemos agora à energia solar...

Energia Solar

A energia solar é a energia que provém da captação da radiação solar que é transformada em energia eléctrica ou mecânica. A energia solar divide-se em energia solar térmica e energia solar fotovoltaica. Enquanto que a energia solar térmica é utilizada para aquecimento de fluidos (água ou ar), através do uso de colectores solares, a energia solar fotovoltaica é utilizada na produção de energia eléctrica através de painéis fotovoltaicos.

Bibliografia

LIVROS:
  • DOMINGUES, Helena Vaz; BATISTA, José Augusto, Preparar o Exame Nacional - Biologia e Geologia 11º ano, Texto Editores. 
  • DIAS, A. Guerner; GUIMARÃES, Paula; ROCHA, Paulo, Geologia 11, Areal Editores. 
INTERNET: