ENERGIAS RENOVÁVEIS
Autor: ninas radicais | Publicado: 2011-06-05T14:19:00-07:00

Introdução
 
    Nas  últimas décadas, o nosso estilo de vida e o aumento da riqueza têm exercido um  efeito profundo no sector da energia, transformando assim consideravelmente as  perspectivas energéticas.    A  procura crescente de energia, a subida em flecha dos preços do petróleo, a  incerteza do abastecimento energético e o receio de aquecimento global  abriram-nos os olhos para o facto de a energia já não poder ser considerada um  dado adquirido.     Assim  torna-se urgente selar o compromisso de aumentar a utilização das energias  renováveis, que podem substituir os combustíveis  fósseis.     A  promoção do investimento em energias renováveis, a eficiência energética e as  novas tecnologias contribui para o desenvolvimento sustentável e a segurança do  aprovisionamento e ajuda a criar novos empregos, crescimento económico, uma  maior competitividade e desenvolvimento rural.    Para  isso, o grupo irá apresentar várias possibilidades relacionadas com as energias  renováveis (em vez dos combustíveis fosseis) às quais a população poderá ter  acesso. Bem como, todos os benefícios relacionados com estas entre outras coisas  relacionadas com este tema.  
   
 
  Energia  solar
    A  energia solar pode ser definida como qualquer tipo de captação de energia  luminosa proveniente do Sol, e posterior transformação dessa energia captada em  alguma forma utilizável pelo homem.  No  seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe 1 410 W/m² de  energia. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é  reflectido pelas nuvens. Dos 54% que passam pela atmosfera terrestre, a maior  parte está na forma de luz visível e luz ultravioleta. 
   A  radiação solar, juntamente com outros recursos secundários de alimentação, tal  como a energia eólica e das ondas, hidro-electricidade e biomassa, são  responsáveis por grande parte da energia renovável disponível na terra. Apenas  uma minúscula fracção da energia solar disponível é utilizada.  Os  métodos de captura da energia solar assentam, essencialmente, na utilização de  painéis solares (para a produção de electricidade) e colectores solares (para a  produção de calor) de diversos tipos. 
  1.Albedo  terrestre A  radiação solar, juntamente com outros recursos secundários de alimentação, tal  como a energia eólica e das ondas, hidro-electricidade e biomassa, são  responsáveis por grande parte da energia renovável disponível na terra. Apenas  uma minúscula fracção da energia solar disponível é utilizada.   
     Os  métodos de captura da energia solar assentam, essencialmente, na utilização de  painéis solares (para a produção de electricidade) e colectores solares (para a  produção de calor) de diversos tipos. 
  
     -  Aspectos positivos e negativos deste tipo de energia 
     
  Painel fotovoltaico   
  O  painel fotovoltaico é um dispositivo constituído por aproximadamente trinta e  seis células solares utilizado para converter energia solar em electricidade.   
   As  energias não renováveis, cada vez se aproximam mais de um fim, e para que se  possa ainda aguardar uns anos para o seu esgotamento, devemos usufruir daquilo  que a natureza tem para nos dar.    O  Estado, como também se preocupa com o planeta e o desenvolvimento do nosso país,  criou um projecto no qual se destina a subsidiar uma cota parte do investimento  deste material. 
○  Descrição da tecnologia de um painel solar
 O  painel solar pode ser constituído por três diferentes tipos de  células:  
    1-  Células mono-cristalinas que têm um custo elevado, pois são as que conseguem  absorver uma maior quantidade de energia solar e também para a sua construção é  necessário utilizar materiais em estado muito puro e com uma boa estrutura de  cristal;     2-Células  poli-cristalinas, tendo um custo mais inferior, pois a quantidade de energia  utilizada para a sua construção é bastante inferior a das mono-cristalinas, com  isto também teremos uma menor colheita de energia pois o cristal é um pouco  imperfeito;    3-Células  de silício amorfo, que se apresentam com custos muito reduzidos, pois também  apresentam um rendimento eléctrico bastante inferior. As células de silício são  bastante finas e tem duas funções de serem utilizadas na construção, tirando  assim o proveito energético do painel; 
  
  (1)                                             (2)                                               (3)          ○  Diferentes tipos de painéis fotovoltaicos 
  Existem  três tipos de painéis fotovoltaicos:    1-  Painéis de Baixa Potência: construídos de 3 ate 12 segmentos de silício amorfo e  apenas alguns centímetros quadrados. Apresentam uma voltagem de 1.5V a 6 V. a  sua utilização é normalmente em relógios e calculadoras. 
  2- Painéis Pequenos: utilizados em rádios, jogos e pequenas bombas  de agua, com uma voltagem de 3 a 12. 

   3-  Painéis Grandes: A sua utilização e exclusivamente para casas e grande bombas de  àgua pois tem cerca de 10 a 60 W com uma tensão de 6 ou 12V.  
  
  ○ Funcionamento de um painel  fotovoltaico

   A  conversão directa da energia solar em corrente eléctrica é realizada nas células  solares através do efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença  de potencial eléctrico através de radiação. Em outras palavras, a célula solar  trabalha segundo o princípio de que os fotões incidentes, colidindo com os  átomos de certos materiais, provocam um deslocamento dos electrões, carregados  negativamente, gerando uma corrente eléctrica. Este processo de conversão não  depende do calor, pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua  temperatura aumenta.
  
 &nbsp;○  Aplicações dos painéis 
  Apesar  de haver factores impeditivos de uma utilização em larga escala, existem, no  entanto, numerosas aplicações de electrificação no domínio das necessidades de  energia eléctrica de baixa e média potência: 
   -  Electrificação de casas em locais isolados (meio rural);
  - Bombagem de água;

 - Sinalização (bóias marítimas, faróis, aeroportos, passagens de  nível…);

 - Sistemas de telecomunicações (TV, rádio, telefone);

 - Dispositivos usados na dessalinização da água salgada;

 - Alimentação de parquímetros; 

 - Aplicações de micropotência (relógios, máquinas de calcular,  rádios portáteis, lanternas, etc.); 

  -  Aplicações nocturnas ligadas à iluminação.
  
Aspectos  positivos e negativos:
 
 
   
 
  ○ Custos de um painel fotovoltaico 
   Há  variados preços de painéis, preços estes que dependem das células do painel e da  empresa que os vende. Por exemplo, um painel fotovoltaico com células poli –  cristalinas com 220W—24Volt custa, cerca de, 620,00€. Enquanto que um com  células mono – cristalinas de 80 W—12Volt custa 310,00€. 
   No  entanto, também é necessário para que o sistema fotovoltaico esteja completo e  funcione, um inversor (que custa entre 70€ a 800€) e ainda umas baterias solares  (que custam entre 120€ a 228€). 
  
  ○ Instalação de um painel fotovoltaico em casa

   Uma  instalação fotovoltaica em casa necessita sempre de uma ligação à rede  eléctrica. É no ponto da rede do SEP (sistema eléctrico de serviço púbico) onde  se liga o ramal da instalação de produção.
    -  Obras necessárias para instalar os painéis fotovoltaicos
  
    No  caso de telhados com telha, a estrutura de suporte será fixada à estrutura do  telhado ou à placa. Numa aplicação dos painéis ao solo será necessária uma  estrutura específica para fixação ao solo. Os cabos eléctricos passam da  superfície dos painéis ate um cabo receptor, não sendo necessárias  obras.   - Onde se liga a  instalação fotovoltaica   Para  uma instalação fotovoltaica destinada a consumo próprio da casa, a ligação é  feita ao quadro eléctrico da casa.
    Para  uma instalação fotovoltaica com objectivo de vender energia à rede é necessário  um quadro específico que contabilize a energia emitida à rede. Este quadro de  preferência ficará junto ao quadro geral de electricidade da casa facilitando o  acesso à EDP. 
    -  Tempo de vida útil dos equipamentos fotovoltaicos isolados da rede  eléctrica  Os  equipamentos isolados da rede têm o mesmo tempo de vida útil dos equipamentos  ligados à rede eléctrica. Diferem apenas nas baterias de acumulação de energia  que têm um tempo de vida útil de 5 a 10 anos.
&nbsp;Energia Solar: Colector Solar Plano
   Os  colectores solares são utilizados normalmente para aumentar a temperatura da  água da rede para as tarefas do dia-a-dia, como tomar banho, cozinhar,  etc.
    1)  Componentes de um colector solar plano
  
  
 
 

 
 
 
  
Um colector solar tem uma cobertura transparente,  sendo esta de vidro isolado, com sistema de caixa-de-ar.  A reflexão e transferência de energia térmica para o fluido são feitas  através de uma placa reflectora, constituída por metais como alumínio ou  cobre.
   O  fluido utilizado para aquecer a água da rede é normalmente água misturada com  anticongelante ou glicol (elevada capacidade térmica), para que nos dias de  Inverno a água não congele, podendo danificar os sistemas.  
   A  caixa isolada é isolada termicamente para minimizar as perdas, e também é  bastante resistente, já que é esta que irá proteger o colector dos agentes  externos.
  
2) Funcionamento 

      E dado que, o vidro (da cobertura) é opaco à  radiação infravermelha, o vidro deixa-se atravessar pela radiação solar  originando um efeito de estufa, aumentando o rendimento do colector.       Posteriormente,  a temperatura da placa absorsora irá aumentar, transferindo energia sob a forma  de calor para a serpentina de tubos com o fluido que se encontra por baixo. O  fluido irá transferir energia sob a forma de calor para a água no depósito.  Esta, por sua vez, será utilizada na casa para as variadas tarefas.            Após  esta transferência, o fluido terá arrefecido, ficando mais denso e irá descer  para o colector, onde reinicia o seu ciclo.          3) Aspectos positivos e negativos   4)  Curiosidades, acerca da utilização de Colectores Solares 
 Os colectores servem também para as seguintes utilizações:
  • Aquecimento de água de piscinas (com uma temperatura até  60ºC);

  •  Pré-aquecimento de água de processos industriais – que pode ser utilizado para  pré aquecer a água de caldeiras, termoacumuladores e certos modelos de máquinas  de lavar roupa e louça;    • Pode reduzir o consumo de electricidade ou gás no aquecimento de  água quente sanitária e ambiente ao pré aquecer a água; 
  • Um colector plano, com uma área de cerca de 2m2 e depósito de  acumulação de cerca de 180 litros pode custar entre 2.000€ a 2.500€;

 • Empresas/marcas, tais como: Junkers, Vulcano, Donauer e Schüco  International KG entre outras, são algumas que apostam na energia solar,  vendendo e aplicando colectores solares em infraestruturas.
    

Outros tipos de energias renováveis  

 
 Devido a necessidade de se obter energia eléctrica de uma maneira  mais limpa e em quantidades cada vez maiores, foram desenvolvidos modos de  aproveitar fontes renováveis para a geração de electricidade. Hoje a grande  parte da energia eléctrica provém da queima de combustíveis fósseis, como o  petróleo e o carvão mineral, métodos esses muito poluentes.

 
 
 Energia geotérmica 

 É a energia obtida a partir do calor proveniente da Terra, mais  precisamente do seu interior. 

   A  Terra é formada por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no  qual encontramos o magma, que consiste basicamente em rochas derretidas. Com o  aumento da profundidade a temperatura dessas rochas aumenta cada vez mais, no  entanto, há zonas de intrusões magmáticas, onde a temperatura é muito maior.  Essas são as zonas onde há elevado potencial geotérmico.
  No entanto, na superfície do planeta as águas subterrâneas podem  atingir temperaturas de ebulição, e, dessa forma, servir para impulsionar  turbinas para electricidade ou aquecimento. 

 Portugal conta com uma moderna central geotérmica em funcionamento  na Ilha de São Miguel, Açores, isto para além outra mais antiga, e está a ser  acabada uma nova na Ilha Terceira, Açores.     
   A energia hidráulica 
  É  a energia obtida a partir da energia potencial de uma massa de água. A energia é  produzida por meio do aproveitamento do potencial hidráulico existente nos rios,  utilizando desníveis naturais, como quedas de água, ou artificiais, produzidos  pelo desvio do curso original do rio.
   A  produção de electricidade é principalmente efectuada através de barragens (lagos  artificiais, construídos num rio), que represam a água dos rios, constituindo um  reservatório de água, interrompendo pontualmente o fluxo de água. Estas  centrais, usam a energia da diferença de nível entre a albufeira e o rio, isto  é, a água do reservatório passa pela turbina criando energia mecânica que é  transformada em electricidade pelo gerador. 
 



A produção de hidro-electricidade, é dos processos mais  eficientes e menos poluidores. E têm o benefício de irrigar as terras vizinhas,  tornando-as mais ricas para a agricultura. 
  Os inconvenientes para o ambiente, resumem-se praticamente à fase de  construção. Passado pouco tempo da entrada em funcionamento, os impactos  negativos não têm qualquer significado, em comparação com os benefícios.
   Actualmente,  e em ano médio, um pouco mais de 30% da electricidade consumida em Portugal tem  origem hídrica.
 
 
 Biomassa

 A  biomassa é utilizada na produção de energia a partir de processos como a  combustão de material orgânico produzida e acumulada em um ecossistema. Parte  dessa energia acumulada é empregada pelo ecossistema para sua própria  manutenção.



- Aplicações da  biomassa



 
   



   

As vantagens são o baixo custo, é renovável, permite o  reaproveitamento de resíduos e é menos poluente que outras formas de energias  como aquela obtida a partir de combustíveis fósseis. Para além disso, o balanço  de emissões de CO2 é nulo. 


  Porém,  as desvantagens resumem-se impactos ambientais. O resultado poder ser destruição  da fauna e da flora com extinção de certas espécies, contaminação do solo e  mananciais de água por uso de adubos e outros meios de defesa manejados  inadequadamente. 
 
 
 Energia  das marés 
 A  energia das marés é a energia cinética (movimento) da água do mar, provocada  pela subida e descida das marés. Existem por dia duas marés-altas e duas  marés-baixas. Estas marés são o resultado do movimento da Lua em torno da  Terra.
   O  princípio de funcionamento de uma central de maré é bastante semelhante ao de  uma central hidroeléctrica. Estas centrais são instaladas muito perto da foz dos  rios ou já no oceano, onde exista a capacidade de armazenamento de água. Desta  forma, é possível obter desníveis que resultam dos diferentes níveis das marés.  À medida que a maré sobe ou desce, a água passa através de comportas, ora num  sentido, ora noutro. Seguidamente, são accionadas turbinas que transformam a  energia mecânica em eléctrica.     As principais vantagens deste tipo de energia é o facto de ser uma energia  renovável (não se esgota), não ser poluente e causar pouco impacte ambiental.  


 A desvantagem de utilizar a energia das marés na obtenção de energia  é que o fornecimento não ser contínuo apresentado assim baixo  rendimento.

Energia das Ondas

 Esta energia provém do aproveitamento das ondas oceânicas.

  Para  obter energia constrói-se uma barragem e um reservatório junto ao mar. A maré,  ao subir, enche o reservatório, passando pela turbina e, assim, criando energia.  Com o vazar da maré, o reservatório é esvaziado, fazendo com que a água volte a  passar pela turbina, voltando a criar energia. 

      O  maior impacto que poderá haver acontece aquando da construção, já que se forma  um grande aparato à beira-mar. Além disso, há sempre preocupações para que a  água não seja contaminada ao regressar ao mar, de modo a não poluí-lo.      Depois  de uma primeira experiência de instalação de uma central deste tipo na ilha do  Pico, prevê-se a instalação em Portugal, ao largo da Póvoa do Varzim do primeiro  parque de energia de ondas do Mundo.       Benefícios  das energias renováveis          

No entanto, será necessário investir entre 13 e 18 mil milhões  de euros por ano, mas este investimento fará baixar o preço das tecnologias para  as energias renováveis, que assegurarão uma parte cada vez maior do nosso  aprovisionamento energético no futuro.

 &nbsp;Teremos então duas vertentes quanto aos seus benefícios:

 - Do ponto de vista económico:

 Graças a uma maior implantação das fontes de energia renováveis, é  de esperar que o custo das energias renováveis continue a baixar ao longo do  tempo.

 &nbsp;No ano passado, o investimento global nas energias sustentáveis  aumentou 43%. Prevê-se que os rendimentos comerciais da energia solar, da  energia eólica, 

dos biocombustíveis e das pilhas de combustível aumentem para cerca de 150  mil
 milhões de euros até 2016.
A implantação contínua e alargada das  energias renováveis dará continuidade a

este processo. 
   Mas a utilização de fontes de energia renováveis contribui também para  aumentar
 as oportunidades de emprego a nível local e regional.    As energias renováveis na
 UE têm um volume de negócios de 30 mil milhões de euros e empregam  cerca
 de 350 000 pessoas. As oportunidades de emprego são vastas, por  exemplo:
   - no fabrico de componentes fotovoltaicos em indústrias de 
  alta tecnologia;

  - em trabalhos de manutenção em centrais eólicas;
  
 - no sector agrícola de produção de biomassa.
     As políticas proactivas da UE no domínio das energias renováveis constituem  uma
 oportunidade para a indústria ( haverá uma menor produção de  carbono).
  Serão feitas poupanças na importação de combustíveis fósseis, e a  diversificação das fontes de energia assegurará uma melhor protecção da União  Europeia contra os choques externos.

  - Do ponto de vista ambiental:   O ponto fulcral será a redução dos gases com efeito de estufa e também de  outros poluentes, tais como: óxidos de azoto, os dióxidos de enxofre, que são  bastante nocivos para a saúde humana e ambiente.   Num primeiro ponto, as energias renováveis caracterizam-se pela capacidade  que têm de se regenerar e, como tal, serem virtualmente inesgotáveis, mas  limitadas em termos da quantidade de energia que é possível extrair em cada  momento. 


Não são poluentes e podem ser exploradas localmente, a  partir de fontes naturais (exº: sol, marés, fumarolas), contribuindo, assim,  para reduzir a necessidade de importação de energia, ou seja, atenuando a  dependência energética relativamente aos outros países.


Para além  disso, a utilização da maior parte das energias renováveis não conduz à emissão  de gases com efeito de estufa. A única excepção é a biomassa, uma vez que há  queima de resíduos orgânicos, para obter energia, o que origina dióxido de  enxofre e óxidos de azoto.