SUPER ESPECIAL ENERGIA – 3ª PARTE – diferentes modalidades de energias alternativas e suas características

ENERGIA SOLAR

No planeta Terra, a luz solar é uma forma inacreditavelmente importante de energia. Todos os dias, o sol deita montantes inimagináveis de energia para o espaço. Parte dela é na forma de luz infravermelha e ultravioleta, mas a maioria é na forma de luz visível. Um pouco desta energia à Terra, onde aquece a superfície do nosso planeta, dirige correntes oceânicas, rios e ventos, e é usada pelas plantas para fazer comida. A vida na Terra depende totalmente do sol.

Células Fotovoltaicas

A luz visível pode ser convertida directamente em electricidade por uma tecnologia da era espacial chamada célula fotovoltaica, também chamada célula solar. A maior parte de células fotovoltaicas são feitas de uma substância cristalina chamada silicone, um dos materiais mais comuns da Terra. As células solares são tipicamente feitas ao cortar um grande cristal de silicone em bocados delgados e juntando dois bocados distintos com propriedades eléctricas diferentes, juntamente com arames para permitir aos electrões viajar entre camadas. Quando a luz solar atinge a célula solar, os electrões viajam naturalmente de uma camada para a outra através do arame devido às propriedades diferentes dos dois bocados delgados de silicone.
Uma única célula pode produzir apenas quantidades muito pequenas da electricidade – apenas o suficiente para iluminar uma lâmpada ou uma calculadora a luz. Todavia, são utilizadas células fotovoltaicas individuais em muitos aparelhos electrónicos pequenos como relógios e calculadoras.

Tabelas Fotovoltaicas

Para captar e converter mais energia do sol, as células fotovoltaicas são ligadas para formar tabelas fotovoltaicas. Uma tabela é simplesmente um grande número de células únicas unidas por fios. Ligadas em conjunto numa tabela, as células solares podem produzir bastante electricidade para fazer trabalho a sério! Muitos edifícios geram a maior parte das suas necessidades eléctricas através de tabelas fotovoltaicas solares.

As tabelas fotovoltaicas a tornar-se numa vista familiar ao longo de margens da estrada, em quintas, e na cidade, onde quer que a electricidade portátil seja necessária. São normalmente usadas para fornecer energia a sinais de construção portáteis, telefones de emergência, e instalações industriais remotas. Também se estão a tornar populares como um meio de fornecer electricidade a aplicações de energia remotas como casas e cabanas que são localizadas longe de linhas de energia, para veleiros, transportes recreativos, instalações de telecomunicações, operações de petróleo e de gás, e por vezes aldeias inteiras – em países tropicais, por exemplo.

Armazenar Electricidade através da Energia Solar

Os painéis solares produzem electricidade em todos os tipos de condições, desde céus nublados à luz solar plena, em todas as estações do ano. Mas não trabalham de todo durante a noite! Para tornar a electricidade disponível depois do pôr-de-sol, a energia deve ser armazenada durante o dia para uso posterior. O dispositivo de armazenamento habitual é uma bateria recarregável.

As baterias usadas com tabelas solares devem ser capazes de descarregar e recarregar novamente muitas vezes. Contêm peças especiais e produtos químicos não encontrados nas baterias normais. São também normalmente maiores e mais caras do que as suas primas comuns.

Além de painéis solares e baterias recarregáveis, os sistemas fotovoltaicos modernos estão normalmente equipados com uma espécie de controlador de carga electrónico. A função principal do controlador de carga é alimentar electricidade do painel solar até bateria da maneira mais eficiente e impedir o painel solar de saturar a bateria. O controlador de carga também protege os painéis solares de danos eléctricos.

Em muitos casos, precisamos da electricidade fornecida nas baterias recarregáveis para uso de aparelhos domésticos comuns. O problema é que a maior parte daqueles aparelhos precisam de 110 volts de corrente alternada (110V AC), ao passo que a bateria emite apenas corrente directa (DC), normalmente numa voltagem muito mais baixa. Um dispositivo chamado inversor de energia resolve este problema convertendo a corrente directa da voltagem baixa da bateria em 110 volts de corrente alternada. Os controladores de carga modernos vêm muitas vezes equipados com os seus próprios inversores energia incorporados.

Energia Solar no Uso Diário

Os painéis fotovoltaicos, como os computadores e outras tecnologias, estão a tornar-se mais baratos e acessíveis. De facto, muitas pessoas consideram-nos uma grande alternativa a geradores accionados a gás ou ligações à provisão de electricidade regular. Alguns países incentivaram empresas e comunidades a instalar painéis solares nos telhados de novos edifícios para reduzir a necessidade da electricidade de outras fontes.

Muitas casas e empresas têm ambos uma ligação ao sistema de provisão eléctrico comercial (muitas vezes chamada “a grade de electricidade”). Os painéis solares podem fornecer toda ou a maior parte da provisão eléctrica do edifício durante o dia, e a grade fornece qualquer electricidade que possa ser necessária durante a noite. Em alguns casos, os painéis produzem mais electricidade do que é necessário no edifício, e o excesso é vendido à central de energia. O resultado é a central de energia enviar ao proprietário do edifício um cheque em vez de uma conta!

Mitos

1. MITO: a energia solar e os sistemas solares trabalham bem só em climas quentes, cheios de sol.

REALIDADE: as tecnologias solares e o desenho solar passivo podem trabalhar eficientemente e rentávelmente em qualquer lugar, até em comunidades nubladas. Os sistemas de armazenamento de energia tornam possíveis a utilização em regiões com menos exposição ao Sol. Alguns sistemas fotovoltaicos fornecem a electricidade em baterias para que a energia possa ser recuperada depois – até depois de até 30 dias consecutivos sem luz solar. Os sistemas de aquecimento de água solares típicos são ligados com aquecedores de reserva convencionais que têm de ser acesos só durante os períodos de nebulosidade ou exigência excessiva.

2. MITO: a energia solar é demasiado cara.

REALIDADE: há centenas de situações onde o solar é o método menos caro para recolha de energia. Muitas aplicações de iluminação existentes ao ar livre solares são imediatamente menos caras do que sistemas unidos por grade porque evitam a redução de pavimento e o reparo.

3. MITO: o poder solar não é tão fiável como tecnologias de energia convencionais.

REALIDADE: O solar é muitas vezes mais fiável do que qualquer outra fonte de energia. Os fotovoltaicos são provados como “a fonte mais fiável do poder eléctrico alguma vez inventado.” A razão principal da confiança superior da energia solar é que como é uma fonte de poder descentralizada, não é sujeita a quebras ou intervalos numa rede de sistema. Como é altamente fiável, as tecnologias solares são usadas para accionar o aviso de sinais, bóias de navegação, luzes sinalizadoras de aviões e sinais de cruzamentos de caminhos de ferro.

4. MITO: o poder solar não é prático em áreas urbanas.

REALIDADE: as luzes com energia solar eliminam a necessidade de trincheiras subterrâneas e de desenterar o asfalto; assim, são alternativas rentáveis a ligações de rede em muitas áreas urbanas. O aquecimento de água solar é normalmente uma substituição económica de aquecedores eléctricos em qualquer área urbana.

1. Benefícios Económicos

• Depois Que o investimento inicial foi recuperado, a energia do sol é praticamente GRATUITA.

• A recuperação / período de recuperação de investimento deste investimento pode ser muito curto dependendo de quanta electricidade a sua casa usa.

• Estímulos financeiros são a forma disponível o governo que reduzirá o seu preço.

• Se o seu sistema produzir mais energia do que você usam, a sua companhia de serviço pode comprá-lo de você, acumulando um crédito na sua conta!

• Ele o salvará dinheiro na sua conta de electricidade se você tiver um em absoluto.

• Energia Solar não necessita nenhum combustível.

• Não é afectado pela provisão e a exigência do combustível e por isso não é submetido ao preço alguma-vez que aumenta de gasolina.

• As economias são imediatos e por muitos anos vir.

• O uso da energia solar indirectamente reduz preços de saúde.

2. Benefícios Ambientais

• Energia Solar é limpo, renovável (diferentemente de gás, óleo e carvão) e sustentável, ajudando a proteger o nosso ambiente.

• Ele não polui o nosso ar lançando bióxido de carbono, o óxido de nitrogénio, o bióxido de cor de enxofre ou o mercúrio na atmosfera como muitas formas tradicionais de gerações eléctricas fazem.

• Energia, Por Isso, Solar não contribui para aquecimento global, chuva ácida ou mistura de neblina e fumaça.

• Ele activamente contribui para a redução de emissões de gás de casa verdes perigosas.

• É gerado onde é necessário.

• Por não usando nenhuma Energia de combustível, Solar não contribui para o preço e problemas da recuperação e o transporte do combustível ou o armazenamento de resíduos radioactivos.

3. Benefícios de Autonomia

• Energia Solar pode ser utilizado para compensar o consumo de energia fornecido por utilidade. Ele só não reduz a sua conta de electricidade, mas também continuará fornecendo o seu negócio / de casa com a electricidade no caso de uma perda por vazamento de poder.

• Um sistema de Energia Solar pode funcionar inteiramente independente, não necessitando uma conexão a um poder ou grade de gás em absoluto. Os sistemas, por isso, podem ser instalados em posições remotas (como cabanas de log de férias), fazendo-o mais prático e rentável do que a provisão da electricidade de serviço a um novo sítio.

• O uso da Energia Solar reduz a nossa dependência de fontes estrangeiras e/ou centralizadas da energia, sob o efeito de catástrofes naturais ou eventos internacionais e assim contribuições para o futuro sustentável.

• Energia Solar apoia o emprego local e a criação de prosperidade, fornecendo de combustível economias locais.

4. Benefícios de Manutenção

• Sistemas de Energia Solares são praticamente a manutenção libertam e durarão durante décadas.

• Uma Vez instalado, não há nenhum preço que ocorre.

• Eles funcionam silenciosamente, não têm nenhuma parte de movimento, não lance cheiros ofensivos e não necessite que você acrescente qualquer combustível.

• Mais painéis solares pode ser facilmente acrescentado no futuro quando as necessidades da sua família crescem.

ENERGIA EÓLICA

Aproximadamente 1 % a 3 % da energia do Sol que chega à terra é convertido en energia eólica. Isto é aproximadamente 50 a 100 vezes mais energia da que é convertida na biomassa por todas as plantas na Terra através da fotossíntese. A maior parte desta energia eólica pode ser encontrada em altas altitudes, onde ocorrem as velocidades de vento contínuas de mais de 160 km/h (100 milhas por hora). Eventualmente, a energia eólica é convertida pela fricção em calor difuso ao longo da superfície e atmosfera da Terra.

História do vento como fonte de energia

Desde os tempos antigos que utilizamos a energia do ventos. Há mais de 5 mil anos, os Egípcios antigos usaram o vento para navegar no Rio Nilo. Depois, construímos moinhos de vento para moer o trigo e outros grãos. Os moinhos de vento mais antigos conhecidos existiam na Pérsia (Irão). Esses primeiros moinhos de vento assemelhavam-se a grandes rodas de remos. Séculos depois, a população da Holanda melhorou o desenho básico do moinho de vento. Deram-lhe pás tipo hélice, ainda feitas com velas. A Holanda é famosa pelos seus moinhos de vento.

A falta de petróleo da década de 1970 modificou o panorama da energia para mundo. Criou um interesse em fontes de energia alternativas, abrindo o caminho para a reentrada do moinho de vento para gerar electricidade. No início da décade de 1980 a energia eólica disparou realmente, em parte por causa de medidas que estimularam fontes de energia renováveis. O apoio para o desenvolvimento do vento aumentou desde então em todo o mundo.

Como convertemos o vento em energia?

O vento gira as pás de uma turbina de vento — como um brinquedo de pinhão de espigas grande. Este dispositivo é chamado uma turbina de vento e não um moinho de vento. Um moinho de vento é usado para bombear a água.

As pás da turbina são atadas a um cubo da roda que é montado num cabo giratório. O cabo atravessa uma caixa de transmissão de engrenagem onde a velocidade é aumentada. A transmissão é atada a um cabo de alta velocidade que move um gerador que faz electricidade.

Se o vento estiver demasiado alto, a turbina tem um travão que impedirá as pás de virar demasiado depressa e serem danificadas. Há ainda o problema do que fazer quando o vento não sopra. Nessas alturas, outros tipos de centrais devem ser usados para fazer electricidade.

Para uma turbina de vento trabalhar eficientemente, as velocidades do vento devem estar geralmente acima das 12 a 14 milhas por hora. O vento tem de ter esta velocidade para virar as turbinas de forma suficientemente rápida para gerar electricidade. As turbinas produzem normalmente aproximadamente 50 a 300 quilowatts de electricidade cada uma. Um quilowatt é 1,000 watts (o quilo significa 1,000). Pode iluminar dez lâmpadas de 100 watt com 1,000 watts.

Deste modo, uma turbina de vento de 300 quilowatts (300,000 watts) pode iluminar 3,000 lâmpadas que utilizem 100 watts!

Preocupações Ambientais

A energia eólica oferece uma alternativa viável e económica a centrais convencionais em muitas áreas do país. O vento é um combustível limpo; as quintas eólicas não produzem nenhum ar ou poluição de água porque nenhum combustível é queimado.

As desvantagens ambientais mais sérias para as máquinas eólicas podem ser o seu efeito negativo em populações de pássaros selvagens e o impacto visual na paisagem. Para alguns, as pás brilhantes dos moinhos de vento no horizonte são uma mancha branca; para outros, são uma bela alternativa às centrais convencionais.

Centrais eólicas

As centrais eólicas, ou quintas de vento como as chamam às vezes, são grupos de máquinas de vento usadas para produzir electricidade. Uma quinta de vento tem normalmente dúzias de máquinas de vento espalhadas ao longo de uma grande área. AO contrário das centrais, muitas das centrais de vento não são possuídas por companhias de serviço públicas. Em vez disso são possuídas e mantidas por empresários que vendem a electricidade produzida na quinta de vento a utilidades eléctricas. Essas companhias privadas são conhecidas como Produtores de Energia Independentes.

Dirigir uma central eólica não é tão simples como simplesmente criar um moinho de vento num lugar ventoso. Os proprietários da central eólica devem planear cuidadosamente onde colocar as suas máquinas. Um aspecto importante a considerar é a que velocidade e em que quantidade o vento sopra. Regra geral, a velocidade do vento aumenta com a altitude e em áreas abertas sem quebra-ventos. Os bons locais para centrais eólicas são os topos de colinas lisas e arredondadas, planícies abertas ou linhas costeiras, e fendas de montanha que produzem a canalização de vento.

Produção em pequena escala

As turbinas de vento foram usadas para gerar electricidade caseira em conjunto com o armazenamento de bateriaa durante muitas décadas em áreas remotas. As unidades de gerador de mais de 1 quilowatt de uma casa funcionam agora em vários países. Para compensar a produção variável de energia, as turbinas de vento unidas em grelha podem utilizar algum tipo do armazenamento de energia de grelha. Os sistemas fora da grelha adaptam-se à energia intermitente ou usam sistemas fotovoltaicos ou a diesel para complementar a turbina de vento.

As turbinas eólicas variam entre pequenos geradores de quatrocentos watt para uso residencial e máquinas de vários megawatts das quintas eólicas e no mar alto. As pequenas têm geradores de conduta directa, direccionam a emissão de corrente, lâminas aerolásticas, carregamentos vitalícios e usam uma grimpa para apontar ao vento; enquanto os maoires geralmente engrenam comboios de energia, alternando a emissão de corrente, pás e são activamente apontadas ao vento. Estão a ser investigados geradores de conduta directa as lâminas aerolásticas para turbinas de vento grandes e são por vezes usados geradores de corrente directa.

Em locais urbanos, onde é difícil obter grandes montantes da energia eólica, sistemas mais pequenos ainda podem ser usados para activar equipamentos de pouca energia. A energia distribuída por turbinas de vento no telhado também podem aliviar problemas de distribuição de energia, bem como fornecer a suporte a falhas de energia. Equipamentos como parquímetros ou entradas para Internet sem fios podem ser accionados por uma turbina de vento que carrega uma pequena bateria, substituindo a necessidade de uma ligação à grelha de energia e/ou mantendo o serviço apesar de possíveis falhas de energia da grelha.

Estão disponíveis turbinas de energia eólica em pequena escala que medem aproximadamente 2m em diâmetro e produzem 900 watts. As unidades são mínimas, por exemplo, 16 quilogramas, permitindo uma resposta rápida a rajadas típicas em locais urbanos e montagem fácil muito como uma antena de televisão. Consta que são inaudíveis até a alguns metros abaixo da turbina. A frenagem dinâmica regula a velocidade ao deitar fora a energia de excesso, para que a turbina continue a produzir electricidade até em altos ventos. O travão resistor dinâmico pode ser instalado dentro do edifício para fornecer calor (durante os altos ventos quando mais calor é perdido pelo edifício, enquanto também é produzido mais calor pelo travão resistor). A posição proximal torna prática a distribuição de energia a voltagem baixa (12 volts, semelhante). Um benefício adicional é que os proprietários ficam mais conscientes do consumo de electricidade, possivelmente reduzindo o seu consumo até ao nível médio que a turbina pode produzir.

Segundo a Associação de Energia eólica Mundial, é difícil avaliar o número total ou a capacidade de turbinas eólicas de pequena escala, mas só na China, há aproximadamente 300,000 turbinas de vento em escala modesta que geram electricidade.

Mitos Ventosos: Obtenha os Factos

Pode ouvir um mito ou dois sobre a energia eólica, e esses são baseados em equívocos e velha tecnologia. O Energias & Alternativas dá-lhe os factos dos mitos mais comuns.

Mito: as quintas de vento são barulhentas.

Facto: a evolução da tecnologia das quinta de vento durante a década passada tornou o barulho mecânico das turbinas quase indetectável, sendo o som principal o assobio aerodinâmico das pás a passar pela torre. Há medidas rígidas quanto às turbinas de vento e às emissões barulhentas para assegurar a protecção do sossego residencial. O melhor conselho para qualquer céptico é que deve ouvir por si próprio!

Mito: as quintas eólicas não ajudarão às alterações climáticas.

Facto: a energia eólica é uma fonte limpa e renovável de energia que não produz nenhuma emissão de gás de estufa ou lixo. As centrais de energia são o maior contribuidor de emissões de carbono. Temos de trocar a formas da energia que não produzem CO2. Somente uma turbina de vento moderna salvará mais de 4,000 toneladas de emissões CO2 anualmente.

Mito: as quintas de vento matam pássaros

Facto: Hoje em dia, a indústria de energia eólica impôs procedimentos para realçar a nossa compreensão dos pássaros e de como se relacionam com as turbinas de vento. A quinta eólica moderna sofre uma série de avaliações ambientais antes de ser aprovada. Neste processo, o local proposto será controlado e as populações de pássaros avaliadas. Que espécies de pássaros existem no local? Quais são os seus hábitos, padrões de vôo? Aninham na área ou simplesmente voam de passagem? Perguntas como estas são respondidas, na tentativa de melhor entender as populações de pássaros locais e mitigar as suas potenciais interacções com turbinas de vento. Uma vez construída, realiza-se uma nova monitorização, para entender melhor a relação contínua entre pássaros e a quinta eólica.

Uma verdadeira preocupação para os pássaros é observada no estudo da Natureza realidado em 2004, que previu que até um quarto de todas as espécies de pássaros possa extinguir-se antes de 2054 devido a alterações climáticas globais, para as quais a energia eólica é uma das soluções.

Mito: as quintas eólicas são perigosas para os seres humanos.

Facto: a energia eólica é uma tecnologia benigna sem emissões associadas, poluentes perigosos ou lixo. Em mais de 25 anos e com mais de 68,000 turbinas instaladas por todo o mundo, nenhum membro do público foi alguma vez prejudicado por turbinas de vento. Em resposta a acusações não científicas recentes de que as turbinas de vento emitem infra-sons e causam problemas de saúde relacionados com os mesmos, doctor Geoff Leventhall, Consultor em Vibração Barulhenta e Acústica e autor do Relatório de Defra sobre o Barulho de Baixa Frequência e os seus Efeitos 16, diz: “posso afirmar bastante categoricamente que não há nenhum infra-som significante nos desenhos actuais de turbinas de vento. Dizer que há um problema de infra-sons é um dos argumentos que oponentes às quintas eólicas gostam apresentar. Não haverá nenhum efeito de infra-sonns provocado pelas turbinas.”

Mito: a Criação de uma quinta eólica consome mais energia do a que produz.

Facto: uma turbina de vento produz bastante electricidade limpa em seis meses para compensar todas das emissões de gás de estufa emitidas na sua manufactura – e produzirá electricidade limpa durante outros 20-25 anos. Isto compara-se favoravelmente em relação às centrais de carvão ou nucleares, que demoram aproximadamente seis meses. Uma turbina de vento moderna é projectada para funcionar durante mais de 20 anos e no fim da sua vida de trabalho, a área pode ser restaurada a baixos custos financeiros e ambientais.

Mito: as quintas eólicas são ineficientes, só são operacionais 30 % do tempo.

Facto: uma turbina de vento moderna produz electricidade durante 70-85 % do tempo, mas gera produções diferentes dependendo da velocidade de vento. Ao longo de um ano, gerará aproximadamente 30 % da produção máxima teórica. Isto é conhecido como o factor de carga. O factor de carga de centrais de energia convencionais é uma média de 50 %. Uma turbina de vento moderna gerará o suficiente para corresponder às exigências de electricidade de mais de mil casas durante um ano.

Mito: a energia eólica precisa de apoio para funcionar.

Facto: Todas as formas da geração de energia precisam de ajuda e nenhuma tecnologia é 100 % fiável. As variações na produção das quintas eólicas são quase imperceptíveis em relação à flutuação normal de provisão e procura, vista quando a mão-de-obra nacional regressa casa, ou se quando um relâmpago deita abaixo uma linha de transmissão de alta voltagem. Por isso, neste momento não há nenhuma necessidade de apoio adicional devido à energia eólica.

Mito: a energia eólica é cara.

Facto: o preço de gerar electricidade através do vento caiu de forma dramática ao longo dos últimos anos. Entre 1990 e 2002, a capacidade de energia eólica mundial duplicou de três em três anos e a cada duplicação, os custos diminuiram em 15 %. A energia eólica é competitiva com o novo carvão e a nova capacidade nuclear, mesmo antes de quaisquer custos ambientais de combustíveis fósseis e geração nuclear serem tidos em conta. À medida que os preços do petróleo aumentam os preços da energia eólica descem – ambos dos quais são muito prováveis – a energia eólica torna-se ainda mais competitiva, de tal forma que algures depois de 2010 o vento deva desafiar o petróleo enquanto a fonte energia de mais baixo preço.

Além disso, o vento é uma fonte de combustível gratuita e amplamente disponível, por isso uma vez que a quinta eólica seja construída, não há quaisquer custos relacionados com combustível ou resíduos.

Mito: devemos investir noutras tecnologias de energia renovável e eficiência de energia em vez da energia eólica.

Facto: o papel da energia eólica na luta contra as alterações climáticas não é uma questão radical. Precisaremos de uma mistura de tecnologias de energia renovável, novas e existentes, e medidas de eficiência de energia, e o mais rápido possível. A energia eólica é a fonte de energia renovável disponível mais eficaz ao nível de custos, para gerar electricidade limpa e ajudar a combater as alterações climáticas neste preciso momento. Além disso, o desenvolvimento de uma indústria eólica forte facilitará outras tecnologias renováveis que não conseguiram ainda a comercialização, acumulando experiência valiosa ao lidar com questões como ligação de grelha, rede de abastecimento e finanças.

Mito: as quintas eólicas deviam estar todas no mar.

Facto: neste momento, o vento terrestre é mais económico do que o seu desenvolvimento no mar alto. Contudo, as quintas eólicas mais afastadas da costa estão agora em construção noutros países. As quintas eólicas em alto mar levam mais tempo a serem desenvolvidas, visto que o mar é um ambiente mais hostil. Esperar que mar alto seja a única forma de geração de vento permitida seria, assim, condenar-nos falhar os nossos objetivos de energia renovável e compromisso de atacar as alterações climáticas.

Mito: as quintas eólicas são feias e pouco populares.

Facto: Quem ama o feio, bonito lhe parece, e quer ache que  uma turbina de vento é atraente ou não, será sempre a sua opinião pessoal. Contudo, os estudos mostram regularmente que a maior parte de pessoas acha as turbinas uma característica interessante na paisagem. Uma média de 80 % do público apoia a energia eólica, menos de 10 % estão contra, os restantes estão indecisos. As pesquisas levadas a cabo perto de quintas eólicas existentes descobriram constantemente que a maioria de pessoas é a favor da energia eólica.

Quais são os Benefícios?

Ar mais limpo é somente uma das razões para aumentar o papel da energia eólica na nossa mistura de provisão. Vejamos algumas outras boas razões:

• A energia eólica preserva recursos hidráulicos

• A energia eólica é compatível com outros usos de terreno e pode servir como auxílio ao desenvolvimento económico rural.

• A energia eólica não produz emissões perigosas, ou resíduos sólidos tóxicos.

• A energia eólica é completamente renovável, altamente fiável e muito eficiente.

• A energia eólica é uma das fontes mais económicas da nova geração de electricidade em grande escala.

• A energia eólica está a tornar-se ainda mais económica na produção à medida que se atingem economias de escala e os preços de electricidade aumentam.

• A energia eólica é favorável ao emprego e criação de postos de trabalho.

• A energia eólica apoia o crescimento económico

• A energia eólica gera turismo a comunidades locais.

• A energia eólica cria receitas alternativas a agricultores que arrendem a sua terra.

• A energia eólica compensa as emissões de outras fontes de energia, assim reduzindo a nossa contribuição para as alterações climáticas globais.

• A utilização de vento para produzir energia suficiente para mais de 200 casas (2,000,000 de quilowatt-hora) de electricidade em vez queimar carvão deixará 900,000 quilogramas de carvão na terra e reduzirá emissões de gás de estufa anuais em 2,000 toneladas. Isto tem o mesmo impacto positivo que tirar 417 carros da estrada ou plantar 10,000 árvores.

BIOMASSA

A energia da biomassa está a aliciar o interesse entre cientistas, responsáveis políticos e agricultores, na sua procura de energias alternativas renováveis e limpas.

Extrair energia da biomassa é uma prática antiga, datando dos tempos em que as pessoas queimavam lenha para obter calor e luz. Mas só porque a ideia é antiga não significa que não haja a possibilidade de novas tecnologias. Os cientistas estão constantemente a encontrar novas maneiras cada vez mais eficazes de extrair energia da biomassa, a um ponto tal que agora começa a ser tomada seriamente como uma opção de energia futura.

O que é a biomassa?

Biomassa é o termo genérico da matéria viva – plantas, animais, fungos, bactérias. No seu conjunto, a biomassa da Terra representa um enorme armazém de energia. Calcula-se que um oitavo da biomassa produzida anualmente podia satisfazer toda a procura corrente de energia para a Humanidade. E, uma vez que a biomassa pode voltar a crescer, é um recurso potencialmente renovável.

Um dos aspectos mais apelativos da energia da biomassa é que não contribui para o aumento do efeito de estufa, desde que a biomassa seja colhida de forma sustentável. Carvão, gás, petróleo e outros combustíveis fósseis – os principais culpados do efeito de estufa – não se qualificam como biomassa, apesar de derivarem de material vivo. Tempo requerido para a formação destes combustíveis – milhões de anos – significa que não se podem considerar como renováveis.

De onde é que vem a energia?

A fonte original da energia presente na biomassa é o Sol. Pequenas “fábricas” nas folhas das plantas chamadas cloroplastos, usam a energia solar (na forma de energia luminosa, ou fotões juntamente com o dióxido de carbono do ar e água do solo para fabricarem uma série de componentes. Esses componentes incluem açúcares, starches e celulose – colectivamente chamados hidratos de carbono. A energia original do Sol está agora armazenada nas ligações químicas destes compostos.

Muita desta energia armazenada é passada para os animais quando eles comem as plantas (ou comem outros animais. Portanto, plantas, animais e excreções animais – biomassa – podem ser vistos como armazéns de energia solar.

Como se usa a biomassa 

Os cientistas estão a desenvolver activamente diversas maneiras de converter a biomassa numa forma que vá ao encontro das nossas necessidades energéticas, enquanto dão o melhor uso possível à energia disponível. Há cinco maneiras diferentes de extrair energia da biomassa: combustão de matéria sólida, gaseificação, pirólise, digestão e fermentação.A pesquisa em cada uma destas áreas está a produzir avanços dramáticos.

Produzir mais com os dejectos

Uma das fontes de material de biomassa são os dejectos. A sociedade humana produz um verdadeiro monte de composto de dejectos. Sobras das cozinhas, latrinas, restos das indústrias de processamento de alimentos, papel. Serradura, relva picada… a lista é longa. Uma das razões para a energia da biomassa receber tanta atenção é representar uma oportunidade de converter desperdícios em algo muito valioso.

O valor potencial dos desperdícios orgânicos como fonte de energia está apenas a começar a ser trabalhado, com a indústria do açúcar à frente do processo. Queima-se o desperdício de fibra residual do tratamento da cana – chamado bagaço – para produzir vapor, que por sua vez é usado para pôr a trabalhar as máquinas que processam a cana e para activar os geradores de electricidade.

Uma maneira de aumentar a eficiência é a chamada co-geração, que consiste em produzir simultaneamente electricidade e calor útil. Algumas serrações, por exemplo, usam o excesso de calor das caldeiras que fervem com o lume da serradura para fornecer energia às operações de secagem. Mas o excesso de calor pode também ser usado para gaseificar os combustíveis da biomassa para que sejam usados numa turbina de gás, que é mais eficiente do que um simples fervedor que produza vapor. A tecnologia de ciclo combinado pode produzir economias extra usando qualquer calor adicional do desperdício na turbina de gás para fornecer energia a uma turbina a vapor.

Agricultura com biomassa

Aproveitar melhor os desperdícios pode contribuir significativamente para as nossas necessidades energéticas mas não as satisfaz totalmente. Alguns analistas sugeriram que devemos cultivar biomassa especificamente para produção energética. Foi mesmo sugerido que dedicar cerca de 2,5% da área de cultivo para plantações energéticas (bem como melhorar a recuperação da energia dos desperdícios) pode satisfazer metade das necessidades energéticas do mundo.

Talvez algumas das plantações possam ser usadas para gerar electricidade, ajudando assim a satisfazer as necessidades energéticas, para além de darem dinheiro a ganhar aos agricultores. Uma companhia de energia pode considerar planos para gerar electricidade através de gaseificação de biomassa, usando plantação de árvores locais como material de biomassa, Em regiões apropriadas, a biomassa pode ser cultivada junto a centrais de carvão e usada como fornecimento suplementar de combustível.

Crescimento futuro

Futuramente, o êxito da biomassa como alternativa energética será determinado pela economia. As indústrias que aproveitem os seus desperdícios de biomassa como energia conseguem simultaneamente resolver um problema de eliminação dos desperdícios e economizar energia nas suas necessidades de aquecimento (e, por vezes, ganhar dinheiro vendendo o excesso de electricidade. À medida que a energia da biomassa se torne mais eficiente, aumentarão as possibilidades de a energia da biomassa competir no mercado mais vasto.

Formas de extrair a energia da biomassa

1. Queima de combustível sólido

Talvez a maneira mais simples e mais habitual de extrair energia da biomassa seja a combustão directa da matéria sólida. Por exemplo, milhões de lares em todo o mundo usam lenha para satisfazer algumas das suas necessidades de aquecimento. Países em desenvolvimento como o Nepal, Etiópia e o Quénia são apontados como obtendo a maioria das suas necessidades energéticas através da queima de madeira, excrementos animais e outros tipos de biomassa.

Mas a queima pode ser ineficiente. Uma lareira aberta deixa escapar grandes quantidades de calor, enquanto uma quantidade significativa de combustível nem chega a ser queimado. Até três quartos da energia dos combustíveis da biomassa podem ficar contidos na matéria volátil – compostos que se libertam à medida que o combustível aquece. Se a lareira não for eficiente, muito desta matéria volátil pode simplesmente ir-se em fumo, sem queimar.

2. Gaseificação

Gaseificação é um processo que expões um combustível sólido a altas temperaturas e oxigénio limitado, para produzir um combustível gasoso. Este é uma mistura de gases como monóxido de carbono, dióxido de carbono, azoto, hidrogénio e metano.

A gaseificação tem várias vantagens sobre a queima de combustível sólido. Uma é a conveniência – um dos gases resultantes, o metano, pode ser tratado como o gás natural e usado para os mesmos objectivos.

Outra vantagem da gaseificação é que produz um combustível com muitas impurezas removidas e que, portanto, cria menos problemas de poluição quando queimado. E, em circunstâncias apropriadas, pode produzir gás de síntese, uma mistura de monóxido de carbono e hidrogénio. Este pode ser usado para produzir qualquer hidrocarboneto (por exemplo, metano e metanol) que pode ser substituto para combustíveis fósseis. Mas o próprio hidrogénio é um potencial combustível do futuro. Alguns cientistas e políticos prevêem que o hidrogénio terá um dia o papel que o petróleo desempenha hoje – e sem poluição.

3. Pirólise

Pirólise é uma antiga tecnologia que ganhou nova vida. Na sua forma mais simples implica aquecer a biomassa para a libertar da matéria volátil, deixando um resíduo sólido que conhecemos como carvão. Este tem o dobro da densidade do material original. Isto significa que o carvão, que tem metade do peso da biomassa original, contém a mesma quantidade de energia – tornando o combustível mais transportável. O carvão também queima a uma temperatura mais alta que a biomassa original, tornando-o mais útil nos processos de fabrico. Técnicas de pirólise mais sofisticadas foram desenvolvidas recentemente para guardar os produtos voláteis que de outra forma se perderiam para o sistema. Os voláteis coligidos produzem um gás rico em hidrogénio (um combustível potencial e monóxido de carbono. Estes componentes, caso se deseje, podem ser transformados em metano, metanol e outros hidrocarbonetos. A pirólise “flash” pode ser usada para produzir bio-crude – um combustível.

4. Digestão

A digestão da biomassa funciona através de bactérias anaeróbicas. Estes micro-organismos vivem normalmente no fundo de pântanos e doutros lugares onde não há ar, consumindo matéria orgânica morta para produzir, entre outras coisas, metano e hidrogénio.

Podemos pôr essas bactérias a trabalhar para nós. Alimentando com matéria orgânica tal como dejectos animais ou tanques de desperdício humano – chamados digestores – e acrescentando bactérias, podemos armazenar o gás emitido para usar como fonte de energia. Isto pode ser um processo muito eficiente de extrair energia útil de tal biomassa – sendo recuperado até dois terços da energia combustível dos dejectos animais.

Uma outra técnica relacionada é a de recolher gás de lixeiras. Uma grande proporção de restos de biomassa doméstica, como restos de comida, relva de jardins e podas, acaba na lixeira local. Durante várias décadas, bactérias anaeróbicas ficam a trabalhar no fundo de tais lixeiras, persistentemente decompondo a matéria orgânica e emitindo metano. O gás pode ser extraído e usado, através da criação de uma “capa” da lixeira com uma camada impermeável de barro onde são inseridos canos perfurados que recebem o gás e o trazem para a superfície.

5. Fermentação

Como muitos outros processos descritos aqui, a fermentação não é uma ideia nova. Durante séculos, as pessoas têm usado leveduras e outros microrganismos para fermentar o açúcar de vários açúcares em etanol. Produzir combustível da biomassa por fermentação é apenas uma extensão desse antigo processo, embora possa agora ser usada um maior leque de material verde, da cana-de-açúcar até à fibra da madeira.

Os avanços tecnológicos vão inevitavelmente melhorar o método. Por exemplo, cientistas na Austrália e nos Estados Unidos substituíram o fermento por uma bactéria geneticamente alterada no processo de fermentação, aumentando enormemente a eficiência do sistema pelo qual restos de papel e outros tipos de fibra de madeira podem ser fermentados em etanol.

RESUMO DA ENERGIA DOS OCEANOS

As tecnologias de maré e de onda convertem a energia cinética do movimento da água em electricidade. Os sistemas termais oceânicos exploram o calor solar absorvido por águas marítimas para gerar energia limpa. Em teoria, esses três recursos renováveis à base dos oceanos podem corresponder às exigências de energia do mundo vezes sem conta, mas continuam, por agora, muito pouco desenvolvidos.

Energia da maré

A energia da maré tira proveito da maré diária e do fluxo de marés e de outras situações que envolvem água em movimento. A força gravitacional da lua dirige os fluxos da maré, enquanto as correntes persistentes e as circulações em grande escala, como as correntes dos golfos, são influenciadas pelo aquecimento solar, pela constituição química da água, entre outros factores. A maioria das tecnologias de maré actuais transforma a energia cinética em electricidade através de turbinas.

Hoje em dia, muitos ambientes litorais, bem como o próprio alto mar, abrigam recursos com grande potencial de desenvolvimento, mas não há nenhuma tecnologia de energia oceânica moderna comercialmente disponível, ou financeiramente comportável.

Existem dois tipos principais de sistemas de energia de maré. A tecnologia actualmente em expansão não altera o fluxo das marés, ao contrário das centrais hidroeléctricas convencionais.

Energia das ondas

As ondas são originadas pelo vento e pelas marés. A maioria das mais de mil patentes relacionadas com tecnologia de energia de onda está, por ora, materializada em dispositivos que captam a energia cinética, associada com o movimento das ondas.

Existem centenas de dispositivos de captação de energia de onda registados, e vários protótipos foram já testados. Contudo, foi desenvolvida apenas uma central de energia de onda – uma fábrica de 500 quilowatts, situada na costa escocesa, em Islay. Vário projectos estão, de momento, a ser examinados nos EUA, mais concretamente na zona de New England.

Energia Termal Oceânica

Os sistemas de conversão de energia termal oceânica (OTEC) exploram as diferenças de temperatura entre as camadas superficiais, mais quentes, e as camadas profundas do oceano, mais frias. Todas as estruturas de OTEC necessitam que um tubo de entrada de grande diâmetro bombeie a água fria à superfície. São empregues vários ciclos de troca de calor para dirigir uma turbina e gerar electricidade. A tecnologia de OTEC está mais afastada da aplicação comercial do que sistemas de onda e marés. As unidades OTEC em escala modesta e os componentes de sistema individuais foram testados com sucesso nas águas da costa do Havai.

Tecnologia de Energia das Marés

Toda a água corrente contém energia cinética. O movimento da água contém muito mais energia do que o ar em movimento, aproveitado nos sistemas energia eólica, porque a água é muito mais densa do que o ar. Numa perspectiva prática, isto significa que até as correntes lentas podem representar uma fonte de energia económica. A energia de maré pode produzir electricidade utilizando várias das tecnologias existentes e emergentes.

Para aplicações em bacias com fluxos intermitentes e outras áreas marítimas com correntes persistentes, muitas tecnologias em desenvolvimento são idênticas às que são procuradas para aplicações de energia hidroeléctrica. Estes dispositivos de fluxo livre (nascente baixa) podem ser ancorados numa base subaquática, ou podem ser atados a ancoradouros. Em ambos os casos, o sistema de conversão de energia é colocado no fluxo de água (sem o impedir ou alterar a sua direcção). Alguns aparelhos têm uma forma semelhante às turbinas de vento modernas, de três lâminas, enquanto outros dispositivos, de diferente configuração, utilizam lâminas mais elaboradas. Estão, no entanto, em fase de projecto, novos dispositivos de captação de energia para uso em águas mais profundas.

Actualmente, existem sistemas de captação de energia de maré individuais ou multi-unidade. As cercas de maré, por exemplo, incorporam várias turbinas, semelhantes a uma porta giratória. Há montagens pré-comerciais destas tecnologias a funcionar por todo o mundo e espera-se que tecnologias comerciais sejam apropriadas para captar energia em ilhas e outras regiões remotas. Podem ter o potencial para fornecer uma fonte de energia quase contínua em muitas áreas do mundo em que as correntes são moderadas.

As barragens de maré são aplicáveis apenas em áreas onde as características físicas permitem a instalação de barreiras capazes de armazenar água durante a maré alta. Essas barreiras incorporam portas que são fechadas durante a maré alta para criar uma espécie de reservatório. Actuam como uma hidro-represa temporária, criando uma nascente artificial que atrasa a maré baixa. Consequentemente, dirigem a água através de turbinas, convertendo a energia potencial de água armazenada em energia cinética do fluxo de água, uma energia positiva, limpa.

Até hoje só foram construídas barragens de maré. Está em funcionamento desde 1966 uma barragem com uma capacidade de 240 MW em La Rance, França, e uma central de 20 MW gera electricidade em Annapolis, Nova Escócia, desde 1984.

Tecnologia de Energia das Ondas

A energia concentrada do rebentamento das ondas transforma a linha da costa e desgasta as praias. Contudo, é a energia cinética associada às oscilações ascendentes e descendentes da linha de água que é transformada em electricidade pela maioria das tecnologias de energia de onda.

Existem recursos de onda comercialmente viáveis em muitas partes do mundo, inclusivamente em Portugal. A maioria das tecnologias que captam energia ao longo da costa incluem estruturas de aço, ou cimento, ancorados à terra ou colocados dentro de estruturas quebra-mar.

Os dispositivos de coluna de água oscilante (OWC) são caixas parcialmente submersas com uma abertura para o mar no fundo e uma abertura para a terra em cima. As ondas fazem com que a coluna de água delimitada e o ar na parte de cima suba e desça. Este movimento força e extrai alternadamente o ar através de uma turbina localizada na saída com abertura para a terra.

Os dispositivos de pêndulo ou de aba são em forma de caixa com uma abertura de lado, virada para o mar. As ondas que lá incidem levam a que o pêndulo, ou a aba, localizado no interior da abertura, se mova para a frente e para trás, pondo em acção um motor hidráulico que acciona um gerador.

Os dispositivos de canal afunilado têm paredes que sobem vários metros acima do nível da água. Uma onda torna-se progressivamente mais alta ao viajar pelo canal que se afunila, derramando água numa área de armazenamento. A água armazenada volta ao mar através de uma turbina.

Tanto as tecnologias de onda presas como as ancoradas ao solo oceânico estão a ser preparadas para ser aplicadas em alto mar, onde a profundidades da água é de mais de 40 metros. Muitos destes protótipos exploram o movimento diferencial de bóias atadas umas às outras, enquanto outros empregam bóias que se movem em direcção ao solo oceânico. Nestas tecnologias, os movimentos ascendentes e descendentes são usados para mover bombas hidráulicas ou forçar a água através de uma turbina. As tecnologias de alto mar em produção também incluem canais afunilados e dispositivos OWC construídos em bóias.

Existem mais de mil patentes registadas de energia de onda, e foram testados numerosos protótipos ou sistemas pré-comerciais em ambientes costeiros, de litoral, e em alto mar. Apenas uma central de onda comercial foi desenvolvida, no entanto. Esta central de 500 Kw, situada no litoral de Islay, Escócia, emprega a tecnologia OWC. Começou a funcionar em 2000, e uma segunda instalação comercial está a ser desenvolvida para as Ilhas Faroe.

As aplicações de uso dual da tecnologia de energia de onda podem revelar-se rentáveis num futuro próximo. Por exemplo, as tecnologias de geração de energia podem ser incorporadas em quebra-mares, paredes de porto, ou outras estruturas, ou podem ser integradas noutras actividades comerciais, actuando como recifes artificiais de operações de maricultura ou como plataformas para instalações de dessalinização.

Tecnologia Termal Oceânica

A tecnologia de conversão de energia termal oceânica (OTEC) produz electricidade tirando proveito da diferença de temperatura entre a camada superficial, quente, do oceano e camada fria, mais profunda. Todos os sistemas precisam de um tubo de entrada de grande diâmetro para bombear água fria até à superfície. A água profunda deve ser pelo menos 20°C mais fria do que a água superficial para se gerar energia.

Nos sistemas OTEC de ciclo fechado, a água do mar mais quente é bombeada através de um permutador de calor para vaporizar um fluido em baixo ponto de fervura, como o gás amoníaco. O gás que se expande é dirigido por uma turbina e depois condensado novamente em líquido pela água do mar mais fria, que é bombeada através de um segundo permutador de calor.

Nos sistemas OTEC de ciclo aberto, a água do mar mais quente é bombeada através de um recipiente de baixa pressão, no qual é fervida. O vapor em expansão move uma turbina e é depois condensado novamente em líquido através da exposição à água do mar profunda. A água doce pode ser um produto derivado do processo de produção de energia se o vapor for isolado da água do mar durante a condensação.

Nos sistemas OTEC híbridos, a água do mar quente é bombeada para uma câmara de vácuo e transformada em vapor. O vapor é então conduzido por um permutador de calor para vaporizar um fluido em baixo ponto de fervura dentro de um labirinto de ciclo fechado.

Os sistemas OTEC em pequena escala e os componentes de sistema individuais foram testados com sucesso na costa do Havai. Nenhuma instalação de OTEC está, de momento, a gerar electricidade, mas no Laboratório Nacional de Energia do Havai, um tubo transmite água do mar fria até à superfície, a uma profundidade de 3000 pés, para encontrar uma porção do ar que condiciona a carga e reduz o pico de electricidade. A aplicabilidade limitada da tecnologia OTEC cingiu os investimentos públicos de R&D e o interesse comercial.

Benefícios e Barreiras

O oceano abriga recursos de energia abundantes, e várias tecnologias de energia oceânicas estão a aproximar-se da aplicação comercial. Contudo, as actuais tecnologias de energia de onda, de maré e termal oceânica estão ainda em pesquisa e desenvolvimento.

Competitividade económica

As estimativas de preço/desempenho exactos, bem como as projecções de rendimento das tecnologias de energia oceânica serão apenas possíveis depois de testes adicionais em situação real. Com base no conhecimento actual, parece que os sistemas de corrente da maré e os sistemas de energia de onda de litoral podem, nos próximos anos, tornar-se competitivos em nichos de mercado, como no caso da energia remota ou das aplicações de uso dual.

Para um uso mais amplo, os desafios de engenharia associados à construção, funcionamento e manutenção de sistemas de energia em ambientes marítimos terão de ser debatidos. Os problemas que se prevêem são, por exemplo, a corrosão e as questões relacionadas com entupimento, limitações de acesso, bem como o potencial das tempestades. Para sistemas instalados em ambientes de águas profundas, as falhas de tecnologia significativas devem ser superadas através da procura de localizações mais adequadas para a instalação dos aparelhos, colocação da cablagem debaixo de água, ligação de grelhas, e armazenamento de energia.

Aplicabilidade e Operações

Os recursos de energia oceânica estão largamente disponíveis, criando-se potencial para que as tecnologias marítimas contribuam para a carteira de valores de provisão de electricidade do estado, a nível nacional e global. Contudo, existem constrangimentos na procura de localizações para instalação destes dispositivos. Muitos locais com recursos excelentes estão em posições altamente visíveis ou largamente usadas para objectivos comerciais ou recreativos. As regiões de alta energia em alto mar, e noutras localizações com potencial energético, estão distantes das zonas de recepção de energia, como os centros portuários e urbanos.

Algumas tecnologias de energia oceânica oferecem preços bastante favoráveis e outras vantagens que lhe conferem um alto potencial de confiança. Fornecem energia continuamente, e não intermitentemente como a geração solar e eólica. Exemplos disto incluem sistemas OTEC de onda litoral e de alto mar, bem como instalações de corrente de maré em áreas onde as unidades estão sempre submersas.

Energia em Segurança

O desenvolvimento de recursos de energia oceânica reduzirá a dependência de combustíveis – incluindo petróleo, carvão, e gás natural – que têm de ser importados para Portugal. Também reduzirá a dependência de Portugal no que se refere a fontes de combustível estrangeiras. A energia oceânica também não está sujeita aos aumentos de preço de combustível, posicionando-se, em potência, como uma barreira contra a volatilidade de preços.

Emissões de Ar e Água

As tecnologias de energia oceânica não produzem nenhuma emissão de poluentes perigosos ou gases de estufa.

Habitat e Vida Selvagem

A base de experiência com sistemas de energia de maré, onda e termal oceânica é extremamente limitada. Por conseguinte, os efeitos globais nos habitats e vida selvagem não foram ainda totalmente determinados. Duas coisas são claras: estas tecnologias não emitirão nenhum dos poluentes que podem ser extremamente perigosos para populações de vida selvagem, e não contribuirão para as alterações climáticas, que já alteram habitats no mundo inteiro.

Serão necessárias extensas pesquisas de campo e práticas de localização cuidadosas para entender e mitigar qualquer impacto adverso em comunidades ecológicas. Considerando o conhecimento actual, são possíveis as seguintes generalizações:

• As tecnologias de corrente de maré/oceânicas, como sistemas de fluxo de entrada hidráulicos, são projectadas para gerar energia sem alterar irrevogavelmente fluxos de água naturais e habitats. As instalações e ancoradouros podem ter efeitos localizados no habitat – tanto positivos como negativos. Por exemplo, se um animal colidir com uma turbina, ou outras estruturas de captação de energia, pode ficar ferido ou mesmo morrer.

• As barragens de maré são análogas a tecnologias hidráulicas convencionais. Podem destruir ou prejudicar habitats, prevenir ou restringir o movimento natural e de migração das espécies aquáticas, e prejudicar ou matar espécimes da vida selvagem. As escadas, telas, e outras medidas de protecção e passagem de peixe podem ser empregues para diminuir – mas não eliminar – esses impactos adversos.

• As tecnologias de energia de onda estão a ser desenvolvidas para localizações em volta da costa, litoral e mar alto, com sistemas que variam em função da escala da comunidade e das necessidades de serviço público. Por conseguinte, os efeitos possíveis no habitat e na vida selvagem podem variar largamente. As instalações em zonas costeiras, por exemplo, podem transformar completamente o habitat em áreas localizadas, enquanto outros tipos de projectos poderiam criar ambientes amplos, por exemplo algo semelhante a recifes, com benefícios líquidos para a vida selvagem.

• Os sistemas OTEC transportam grandes quantidades de água oceânica profunda até à superfície. Isto aumenta o potencial para que a vida selvagem seja envolvida em tubos de entrada. Os pontos de descarga podem criar alterações localizadas, químicas ou de temperatura da água.

Percepção Pública

A atitude pública em relação a tecnologias de energia oceânica são desconhecidas, mas a energia limpa é geralmente vista de forma positiva, devido, sobretudo, aos benefícios ambientais que comporta. Os projectos de manifestação bem sucedidos e as práticas de localização cuidadosas ajudarão a assegurar a aceitação pública destas opções emergentes de energia verde.

Todas as tecnologias novas e pouco conhecidas podem ser inicialmente encaradas com cepticismo. Além do mais, têm sido exprimidas preocupações quanto aos potenciais impactos dos dispositivos de energia em zonas costeiras, de onda, e de litoral, em relação à estética bem como ao transporte de resíduos e outros excedentes físicos. Estas e outras tecnologias também podem ter impacto em actividades recreativas e comerciais.

ENERGIA GEOTÉRMICA

“Geotérmico” vem das palavras gregas geo (terra) e therme (calor). Deste modo, geotérmico significa calor terrestre.

O interior da nossa terra – como o sol – fornece a energia de calor da natureza. Este calor – a energia geotérmica – produz o calor e a energia que podemos usar sem poluir o ambiente.

O calor geotérmico forma-se da consolidação ígnea da Terra de pó e gás há mais de 4 mil milhões de anos. No núcleo de terra – 4,000 milhas de profundidade – as temperaturas podem ultrapassar os 9,000 graus F.

O calor do núcleo da terra flui continuamente para o exterior. Transfere (conduz) o manto à camada circundante de rocha. Quando as temperaturas e as pressões ficam suficientemente altas, parte da rocha do manto funde-se, tornando-se magma. Então, por ser mais leve (menos densa) do que a rocha circundante, o magma sobe, movendo-se lentamente para cima, em direção à crosta da terra, transportando o calor do interior.

Às vezes a magma quente chega à superfície, onde é conhecida como lava. Mas muitas vezes a magma permanece abaixo da crosta da terra, aquecendo as rochas próximas e água (água de chuva que penetrou profundamente na terra) – às vezes tão quente como 700 graus F. Um pouco desta água geotérmica quente viaja de volta à superfície por faltas e fendas e chega à superfície da terra como termas ou gêiseres, mas a maior parte fica no subsolo profundo, presa em fendas e rocha porosa. Esta colecção natural de água quente é chamada de reservatório geotérmico.

USO DE ENERGIA GEOTÉRMICA

Desde os tempos primordiais que usamos a água geotérmica que fluiu livremente da superfície da terra como termas. O uso mais antigo e mais comum era, naturalmente, somente relaxar nas consoladoras águas quentes. Mas, eventualmente, esta ‘água mágica’ foi usada (e ainda é) de outros modos criativos. Os Romanos, por exemplo, usaram a água geotérmica para tratar doença dos olhos e pele e, em Pompeia, aquecer edifícios. Há 10 mil anos, os Americanos Indígenas usavam a água das termas para cozinhae e para medicina. Durante séculos os maoris da Nova Zelândia cozinharam ‘geotermicamente’ e, desde a década de 1960, que a França aquece até 200 mil casas usando água geotérmica.

Hoje em dia perfuramos poços nos reservatórios geotérmicos para trazer a água quente à superfície. Os geólogos, geoquímicos, perfuradores e engenheiros fazem explorações e testes para localizar áreas subterrâneas que contêm esta água geotérmica, de forma a sabermos onde perfurar poços de produção geotérmicos. Então, assim que a água quente e/ou vapor viaja dos poços até à superfície, podem ser usados para gerar a electricidade em centrais geotérmicas ou para a energia para usos não-eléctricos.

GERAÇÃO DE ELECTRICIDADE

Em centrais geotérmicas, o vapor, calor ou água quente de reservatórios geotérmicos fornecem a energia que move os geradores de turbina e produz a electricidade. A água geotérmica usada é depois devolvida ao reservatório através de um poço de injecção, para ser reaquecida, manter a pressão, e suster o reservatório.

Há três espécies de centrais geotérmicas. A espécie que construímos depende das temperaturas e pressões do reservatório.

1. Um reservatório de vapor “seco” produz vapor mas muito pouca água. O vapor é enviado por canos directamente até uma central a vapor “seca” para fornecer a energia para mover o gerador de turbina. O maior campo a vapor seco no mundo é The Geysers, a cerca de 90 milhas a norte de São Francisco. A produção de electricidade começou no The Geysers em 1960, naquele que se tornou o procjeto de energia alternativa mais próspero da história.

2. Um reservatório geotérmico que produz maioritariamente água quente é chamado “um reservatório de água quente” e é usado numa central “relâmpago”. Água que varia entre 300-700 graus F é trazida até à superfície através do poço de produção onde, ao ser lançada da pressão do reservatório profundo, parte da água transforma-se em vapor num “separador”. O vapor acciona então as turbinas.

3. Um reservatório com temperaturas entre 250-360 graus F não é suficientemente quente para acender vapor suficiente mas ainda pode ser usado para produzir electricidade numa central “binária”. Num sistema binário a água geotérmica é passada por um cambiador de calor, onde o seu calor é transferido para um segundo (binário) líquido, como o isopentane, que ferve a uma temperatura mais baixa do que a água. Quando aquecido, o líquido binário transforma-se em vapor, que, como vapor, se expande e move as lâminas de turbina. O vapor então é recondensado num líquido e reutilizado repetidamente. Neste ciclo fechado, não há nenhuma emissão para ar.

QUANTA ENERGIA GEOTÉRMICA EXISTE?

Mais milhares de megawatts de energia do que os que estão a ser produzidos actualmente podiam ser desenvolvidos através dos recursos hidrotermais já identificados. Com melhorias na tecnologia, haverá muito mais energia disponível. Os recursos geotérmicos utilizáveis não serão limitados aos reservatórios hidrotermais “superficiais” nos limites da placa da crosta. A maior parte do mundo tem como base (3-6 milhas abaixo de terra), rocha seca e quente – nenhuma água, mas muito calor. Cientistas nos EUA., Japão, Inglaterra, França, Alemanha e Bélgica fizeram experiências canalizando água para esta rocha quente e profunda para criar mais recursos hidrotermais para uso em centrais geotérmicas. Conforme a tecnologia de perfuração melhora, permitindo-nos perfurar mais a fundo, a energia geotérmica da rocha seca e quente pode ficar disponível em qualquer lugar. Nessa altura, seremos capazes de explorar o verdadeiro potencial dos enormes recursos de calor da crosta da terra.

OUTROS USOS DE ENERGIA GEOTÉRMICA

A água geotérmica é usada em todo o mundo, mesmo quando não é suficientemente quente para gerar electricidade. Sempre que a água geotérmica ou o calor são usados directamente, é usada menos electricidade. Usar ‘diretamente’ água geotérmica conserva energia e substitui o uso de poluir recursos de energia com recursos limpos. Os principais meios não-eléctricos em usamos a energia geotérmica são USOS DIRETOS e BOMBAS DE CALOR GEOTÉRMICAS.

USOS DIRECTOS As águas geotérmicas que oscilam entre os 50 graus F até mais de 300 graus F, são usadas diretamente da terra:

• Para acalmar músculos doridos em termas e spas (balneologia);

• Para ajudar a cultivar flores, verduras, e outras colheitas em estufas enquanto os montes de neve se acumulam exterior (agricultura);

• Para encurtar o tempo necessário para cultivar peixe, camarão, abalone e crocodilos até à maturidade (aquacultura);

• Para pasteurizar leite, para secar cebolas e madeira e lavar lã (usos industriais);

• Aquecer o espaço de edifícios individuais e de distritos inteiros, é – além dos banhos termais – o mais comum e antigo uso directo da água quente da natureza. Os sistemas de aquecimento de distrito geotérmicos bombeiam a água geotérmica por um cambiador de calor, onde transfere o seu calor para limpar a água urbana limpa que é canalizada para edifícios no distrito. Aí, um segundo cambiador de calor transfere o calor para o sistema de aquecimento do edifício. A água geotérmica é injectada num poço de volta ao reservatório para ser aquecida e usada novamente. O primeiro sistema de aquecimento de distrito moderno foi desenvolvido em Boise, Idaho. Os sistemas de aquecimento de distrito modernos também servem casas na Rússia, China, França, Suécia, Hungria, Roménia, e Japão. O maior sistema de aquecimento de distrito do mundo está em Reykjavik, Islândia. Desde que começou a usar a energia geotérmica como a fonte principal de calor, Reykjavik, uma vez muito poluído, tronou-se numa das cidades mais limpas no mundo.

O calor geotérmico está a ser usado de alguns modos criativos; o seu uso é limitado só pela nossa inventividade. O custo de usar qualquer outro método para guardar água quente que corre continuamente por tubos frios seria proibitivo. Filas de tubos que transportam água geotérmica foram instaladas no subsolo, onde crescem flores ou verduras. Isto assegura que a terra não congela, fornecendo uma época de crescimento mais longa e, no geral, mais rápida, para produtos agrícolas que não são protegidos pelo abrigo e o calor de uma estufa.

BOMBAS DE CALOR GEOTÉRMICAS Os Animais sempre souberam entoucar-se na terra, onde a temperatura é relativamente estável em comparação à a temperatura do ar, para se abrigarem do frio de Inverno e calor de Verão. Nós, também, procurámos alívio do mau tempo nas cavernas da terra. Hoje, com as bombas de calor geotérmico (GHP’s), tiramos proveito desta temperatura terrestre estável – aproximadamente 45 – 58 graus F somente alguns pés abaixo da superfície – para ajudar a guardar as nossas cómodas temperaturas entro de casa. O GHP’S faz circular a água ou outros líquidos por tubos enterrados num laço contínuo (horizontalmente ou verticalmente) ao pé de um edifício. Dependendo do tempo, o sistema é usado para aquecer ou esfriar.

Aquecimento: o calor de Terra (a diferença entre a temperatura da terra e a temperatura mais fria do ar) é transferido pelos tubos enterrados para o líquido circulante e logo transferido novamente para o edifício.

Esfriar: Durante o tempo quente, o fluido em circulação constante nos tubos “procura” calor no edifício – ajudando assim a esfriá-lo – e transfere-o para a terra.

Os GHP’s utilizam muito pouca electricidade e não são agressivos para o meio ambiente.

ENERGIA GEOTÉRMICA NO MUNDO

• Para electricidade e uso directo: os reservatórios geotérmicos que estão suficientemente próximos da superfície para serem alcançados pela perfuração podem ocorrer em lugares onde os processos geológicos permitiram que a magma subisse pela crosta, para perto da superfície, ou onde se derrama como lava. A crosta da Terra é composta por enormes placas, que estão em movimento constante mas muito lento em relação uma à outra. A magma pode chegar perto da superfície em três áreas geológicas principais:

1. onde as grandes placas do oceano e da crosta da Terra colidem e uma desliza por baixo abaixo de outra, chamada uma zona de divisão. O melhor exemplo destas regiões quentes em volta das margens das placas é o Anel do Fogo – as áreas que fazem fronteira com o Oceano Pacífico: os Andes Sudamericanos, América Central, México, a Variedade de Cascata dos Estados Unidos e Canadá, a Variedade de Aleutian do Alasca, a Península Kamchatka da Rússia, o Japão, as Filipinas, a Indonésia e a Nova Zelândia.

2. centros em expansão, onde estas placas se separam, (como a Islândia, os vales da África, o Espinhaço meio-atlântico e a Província de Variedade e Bacia nos Estados Unidos

3. locais conhecidos como lugares quentes – pontos fixados no manto que produzem continuamente magma à superfície. Como a placa se move constantemente através do lugar quente, são formadas cadeias de vulcões, como a cadeia das Ilhas Havaianas.

4. Os países que actualmente produzem a maior parte de electricidade em reservatórios geotérmicos são os Estados Unidos, a Nova Zelândia, a Itália, a Islândia, o México, as Filipinas, a Indonésia e o Japão, mas a energia geotérmica também está a ser usada em muitos outros países.

• Para bombas de calor geotérmicas, o uso pode ser quase a nível mundial. A temperatura da terra a alguns metros abaixo da superfície do solo são relativamente constantes em todos os locais do mundo (aproximadamente 45 – 58 graus F), enquanto a temperatura do ar pode mudar de extremos de Verão aos de Inverno. Ao contrário de outras espécies do calor geotérmico, as temperaturas de terra superficiais não dependem da actividade da placa tectónica ou outros processos geológicos singulares. Assim, as bombas de calor geotérmicas podem ser usadas para ajudar a aquecer e refrescar casas em qualquer lugar.

VANTAGENS DE USAR ENERGIA GEOTÉRMICA

Limpa. As centrais geotérmicas, como vento e centrais solares, não têm de queimar combustíveis para manufacturar o vapor para mover as turbinas. A geração de electricidade com a energia geotérmica ajuda a conservar combustíveis fósseis não renováveis, e reduzindo o uso desses combustíveis, reduzimos emissões que prejudicam a nossa atmosfera. Não há nenhum ar fumegante à volta de centrais geotérmicas – de facto algumas são construídas no meio de colheitas de quintas e florestas, e partilham terreno com o gado e vida selvagem local.

Não prejudica a terra. A área de terreno necessária para centrais geotérmicas é mais pequena por megawatt do que para quase cada outro tipo de centrais. As instalações geotérmicas não precisam de barrar rios ou de colher florestas – e não há cabos de minas, túneis, covas abertas, pilhas de lixo ou derramamentos de óleo.

Fiável. As centrais geotérmicas são projectadas para funcionar 24 horas por dia, durante todo o ano. Uma central geotérmica situa-se diretamente por cima da sua fonte de combustível. É resistente a interrupções de geração de energia devido a condições atmosféricas, catástrofes naturais ou cisões políticas que podem interromper o transporte de combustíveis.

Flexível. As centrais geotérmicas podem ter desenhos modulares, com unidades adicionais instaladas em incrementos quando necessário para se ajustar à crescente procura de electricidade.

Mantém os Euros em Casa. O dinheiro não tem de ser exportado para importar combustível para centrais geotérmicas. O “combustível” geotérmico – como o sol e o vento – está sempre onde a central está; os benefícios económicos permanecem na região e não há nenhum choque de preços de combustível.

Ajuda os Países em Desenvolvimento. Os projectos geotérmicos podem oferecer todos os benefícios acima mencionados para ajudar os países em desenvolvimente a crescer sem poluição. E as instalações em localizações remotas podem levantar o nível e qualidade de vida trazendo electricidade a pessoas longe dos centros demográficos “electrificados”.

Desde que a primeira electricidade gerada geotermicamente no mundo foi produzida em Larderello, a Itália, em 1904, que o uso da energia geotérmica para electricidade cresceu a nível mundial para aproximadamente 7,000 megawatts em vinte e um países em todo o mundo. Só os Estados Unidos produzem 2700 megawatts de electricidade de energia geotérmica, electricidade comparável a queimar sessenta milhões de barris de petróleo por ano.

ENERGIA HIDROELÉTRICA

A água é um dos recursos mais ricos da terra. Não só ajuda o crescimento dos seres humanos, fábricas e animais mas também ajuda a gerar electricidade. Podemos dizer que há, de facto, poder na água.

A energia hidreléctrica refere-se a uma energia alternativa que resulta do ciclo hidrológico da água. É a potência atrás da geração de energia através uso da força gravitacional da água que cai. O fluxo ou queda de água determinam o montante da energia disponível. É importante entender que um grande rio com a água fluente rápida pode fornecer um enorme montante da energia, da mesma forma que a água que cai rapidamente de uma alta posição como as quedas de água, transporta uma grande quantidade de energia.

No mundo inteiro, a força hidroeléctrica é uma das formas de energia renovável usadas geralmente e uma das fontes de energia mais antigas. A sua principal aplicação é a geração de eletricidade e o seu principal benefício não produzir nenhum resíduo directo.

Conceitos Modernos e Papel Futuro

A energia hidroeléctrica não descarrega poluentes no ambiente; contudo, não é isenta de efeitos ambientais aversos. Foram feitos esforços consideráveis para reduzir os problemas ambientais associados a operações de energia hidroeléctrica, como providenciar uma passagem segura aos peixe e melhorar a qualidade de água.

Os esforços para assegurar a segurança das barragens e o uso das tecnologias de computador recentemente disponíveis para optimizar operações forneceram oportunidades adicionais para melhorar o ambiente. Mesmo assim, muitas perguntas continuam sem resposta sobre como melhor manter a viabilidade económica da energia hidroeléctrica tendo em vista as crescentes exigências para proteger o peixe e outros recursos ambientais.

As reivindicações procuram activamente os programas de pesquisa e desenvolvimento (R&D) para melhorar a eficiência operacional e a realização ambiental das instalações de energia hidroeléctrica.

A pesquisa e desenvolvimento da energia hidroeléctrica hoje em dia é conduzida principalmente nas áreas seguintes:

– Passagem de Peixe, Comportamento, e Resposta

– Projectos Relacionados com turbinas

– Monitorização de Desenvolvimento de Instrumentos

– Hidrologia

– Qualidade de Água

– Segurança de Barragens

– Operações e Manutenção

– Gestão de Recursos aquíferos

É importante continuar a trabalhar para melhorar a confiança e a eficiência da geração de energia hidroeléctrica. Hoje em dia, os engenheiros querem aproveitar ao máximo as novas e existentes instalações para aumentar a produção e a eficiência. Os conceitos de energia hidroeléctrica existentes e as abordagens incluem:

– Potenciar as centrais eléctricas existentes

– Desenvolvimento de pequenas centrais (energia hidroeléctrica de nascente baixa)

– Chegar ao ponto máximo com a energia hidroeléctrica

– Armazenamento bombeado

– Ligar a energia hidroeléctrica a outras formas de energia

COMO FUNCIONA A ENERGIA HIDROELÉCTRICA

A energia hidroeléctrica vem da água em funcionamento, água em movimento. Pode ser vista como uma forma de energia solar, visto que o sol acciona o ciclo hidrológico que dá à terra a sua água. No ciclo hidrológico, a água atmosférica chega à superfície da terra como precipitação. Parte desta água evapora-se, mas a maioria filtra-se no solo ou torna-se em excedente de superfície. A água da chuva e da neve em derretimento chega, eventualmente, a charcos, lagos, reservatórios, ou oceanos, onde a evaporação ocorre constantemente.

A humidade que se filtra no solo pode tornar-se em água de terra (água à superfície), um pouco da qual também entra em corpos de água através de nascentes ou correntes subterrâneas. A água de terra pode ascender através do solo durante os períodos secos e voltar à atmosfera pela evaporação.

O vapor de água passa para a atmosfera pela evaporação, depois circula, condensa-se em nuvens, e parte regressa à terra como precipitação. Assim, o ciclo de água fica completo. A natureza assegura que a água é um recurso renovável.

Gerar energia

Na natureza, a energia não pode ser criada ou destruída, mas a sua forma pode modificar-se. Ao gerar eletricidade, não é criada qualquer energia nova. Na verdade, uma forma da energia é convertida noutra.

Para gerar eletricidade, a água deve estar em movimento. Isto é energia cinética (movimento). Quando a água fluente faz girar lâminas numa turbina, a forma é modificada para energia mecânica (máquina). A turbina vira o rotor de gerador que então converte esta energia mecânica noutra forma de energia – eletricidade. Como a água é a fonte inicial de energia, damos-lhe o nome de energia hidroeléctrica ou hidráulica.

Em instalações chamadas centrais hidroeléctricas, é gerada a energia hidráulica. Algumas centrais eléctricas são localizadas em rios, correntes, e canais, mas para uma distribuição de água fiável, são necessárias represas. As represas armazenam a água para libertação posterior, para funções como irrigação, uso doméstico e industrial, e geração de energia. O reservatório funciona de forma muito semelhante a uma bateria, armazenando a água a ser lançada conforme necessário de gerar energia.

A represa cria uma nascente ou altura de onde a água corre. Um tubo (represa de moinho) transporta a água do reservatório até à turbina. A água em rápido movimento empurra as lâminas da turbina, algo semelhante a um cata-vento. A força das águas nas lâminas de turbina gira o rotor, a parte móvel do gerador eléctrico. Quando rolos de arame no rotor passam pelo rolo estacionário do gerador (a parte fixa do motor eléctrico), a electricidade é produzida.

Este conceito foi descoberto por Michael Faraday em 1831 quando descobriu que a electricidade pode ser gerada ao fazer girar ímanes dentro de rolos de cobre.

Quando a água concluiu a sua tarefa, continua a fluir para servir outras necessidades.

Transmissão de Energia

Assim que a eletricidade é produzida, deve ser enviada para onde é necessária – as nossas casas, escolas, escritórios, fábricas, etc. As represas estão muitas vezes em posições remotas e a energia deve ser transmitida até aos seus consumidores através de alguma distância.

São usadas vastas redes de linhas de transmissão e instalações para nos trazer a electricidade numa forma em que a possamos usar. Toda a eletricidade produzida numa central eléctrica vem primeiro através de transformadores que levantam a voltagem de forma a que possa viajar a grandes distâncias através de cabos de alta tensão. (A voltagem é a pressão que força uma corrente elétrica através de um arame.) Em subestações locais, os transformadores reduzem a voltagem para que a electricidade possa ser dividida e direccionada através de determinada área.

Os transformadores em postes (ou subterrâneos, em alguns bairros) reduzem ainda mais a energia eléctrica até à voltagem para aparelhos e uso doméstico. Quando a eletricidade chega às nossas casas, compramo-la à hora de quilowatt, e um contador mede a quantidade que usamos.

Enquanto as centrais hidroeléctricas são uma fonte de eletricidade, outras fontes incluem centrais que queimam combustíveis fósseis ou separam átomos para criar vapor que, por sua vez, é usado para gerar energia. Os sistemas de turbina de gás, solares, geotérmicos, e accionados pelo vento são outras das fontes. Todas estas centrais podem usar o mesmo sistema de linhas de transmissão e estações numa área para lhe trazer energia. Pelo uso desta grade de poder, a electricidade pode ser permutada entre vários sistemas de serviço para corresponder a exigências variadas. Portanto, a electricidade que ilumina a sua lâmpada de leitura agora pode ser de uma central hidroeléctrica, de um gerador de vento, de uma instalação nuclear, ou carvão, gás, uma central movida a óleo … ou uma combinação destes.

Como a Energia é Computada

Antes de se desenvolver uma localização de uma central hidroeléctrica, os engenheiros calculam a quantidade de energia que pode ser produzida quando a instalação estiver completa. A produção real de energia numa barragem é determinada pelo volume de água libertado (descarga) e a distância vertical das quedas de água (nascente). Deste modo, uma determinada quantidade de água que cai a uma dada distância produzirá certo montante da energia. A nascente e a descarga no local da energia e a velocidade rotativa desejada do gerador determinam o tipo da turbina a ser usada.

A nascente produz uma pressão (pressão de água), e quando maior a nascente, maior a pressão para mover as turbinas. Esta pressão é medida em quilos de força (quilos por centímetro quadrado). Uma nascente maior ou água fluente mais rápida significam mais energia.

Turbinas

Enquanto há só dois tipos básicos de turbinas (de impulso e de reacção), há muitas variações. O tipo específico da turbina a ser usada numa central não é seleccionado até todos os estudos operacionais e estimativas de custo estejam completas. A turbina seleccionada depende bastante das condições do local.

Uma turbina de reacção é uma roda horizontal ou vertical que funciona com a roda completamente submersa, uma característica que reduz a turbulência. Em teoria, a turbina de reacção funciona como um regador relva giratório, onde a água num ponto central está sob pressão e sai pelas extremidades das lâminas, causando rotação. As turbinas de reacção são o tipo mais largamente usado.

Uma turbina de impulso é uma roda horizontal ou vertical que usa a energia cinética de água que bate os seus baldes ou lâminas para causar a rotação. A roda é coberta por um cárter e os baldes ou as lâminas têm uma forma que lhes permite girar o fluxo de água a cerca de 170 graus dentro do cárter. Depois de virar as lâminas ou baldes, a água cai para o fundo do cárter da roda e derrama-se.

Usos da Energia Hidroeléctrica

Esta forma da energia vem principalmente da água represada que impulsiona uma turbina de água e um gerador. A energia produzida, contudo, depende do volume de água bem como da diferença da altura entre a fonte e o fluxo de água.

A energia para exigências de grandes picos é normalmente fornecida por hidroelectricidade armazenada bombeada. O movimento de água entre reservatórios em elevações diferentes contribui para a produção de energia. Quando as necessidades de eletricidade são baixas, a água é bombeada para o reservatório mais alto e quando a exigência aumenta novamente, a água é libertada de volta ao reservatório mais baixo através da turbina.

Para além de fornecer energia para redes de eletricidade públicas, os projectos hidroeléctricos também são utilizados em certas companhias industriais. Por exemplo, fornecem electricidade a fábricas eletrolíticas de alumínio como os que se encontram na Região Montanhosa da Escócia, nos Estados Unidos (Bellingham, Washington), Surinão, Islândia e Nova Zelândia.

As centrais hidroeléctricas podem ser de grande ou pequena escala. As pequenas fábricas hidráulicas que fornecem até 10 megawatts de electricidade são ideais para o controlo de inundação e irrigação. São comuns na China, que tem mais da metade da pequena capacidade hidráulica do mundo.

Vantagens da Energia Hidroelétrica

Não é necessário qualquer combustível: Uma das principais vantagens das centrais hidroeléctricas é que não necessitam de nenhum combustível para produzir energia. As centrais hidroeléctricas utilizam a energia renovável de água para gerar eletricidade.

O preço da electricidade é constante: Como não é necessário qualquer combustível para as centrais hidroeléctricas, o preço da eletricidade produzida por estas é mais ou menos constante. Não depende do preço de combustíveis como carvão, petróleo e gás natural no mercado internacional. O país nem sequer tem de importar o combustível para dirigir a central hidroeléctrica poupando, assim, imensa moeda local.

Não é criada poluição do ar: Como as centrais hidroeléctricas não queimam nenhum combustível, não criam qualquer poluição. Não emitem gases perigosos e matéria de patrículas, e assim mantêm a atmosfera circundante limpa e sã para a vida.

Vida longa: a vida das centrais hidroeléctricas é mais longa do que a vida de centrais termais. Há algumas centrais hidroeléctricas que foram construídas há mais de 50-100 anos e ainda estão em funcionamento.

Preço da produção de electricidade: são necessárias muito poucas pessoas para o funcionamento de uma central hidroeléctrica, visto que a maior parte das operações são automatizadas, os custos operacionais das centrais hidroeléctricas são baixos. Além disso, conforme as centrais ficam mais velhas, o preço da electricidade que gera fica mais barato, visto que o preço de capital inicial investido na fábrica é recuperado durante o longo período de operações.

Funciona facilmente durante o pico de cargas diárias: a exigência diária de energia não é constante em todas as alturas do dia. O pico máximo ocorre à noite. É muito difícil começar e parar diariamente as centrais termais e nucleares. As centrais hidroeléctricas podem ser facilmente iniciadas e paradas sem consumir muito tempo. A água pode ser reunida na barragem em todas as alturas do dia e isto pode ser usado para gerar electricidade durante os períodos de pico.

Irrigação de quintas: a água das barragens também pode ser usada para a irrigação de terrenos de quintas, produzindo assim a produtividade agrícola durante todo o ano, até em áreas onde os aguaceiros são escassos ou nulos.

Desportos aquáticos e jardins: nas imediações das barragens, a água do reservatório pode ser utilizada para desenvolver instalações recreativas públicas como parques de desportos aquáticos e jardins.

Previne inundações: as barragens também ajudam a prevenir inundações nas áreas próximas dos grandes rios.

Fonte: http://www.energiasealternativas.com