Energias alternativas

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Jonah Lester
Energias alternativas
Três tipos de energia alternativa: solar, eólica e hidrelétrica

O que são energias alternativas?

As energias alternativas São todas aquelas fontes de energia renováveis ​​e limpas, ou seja, não poluem ou o fazem em baixa proporção. Eles são uma alternativa às fontes de energia de combustíveis fósseis, como petróleo, carvão, gás ou elementos radioativos.

Essas energias vêm de fontes inesgotáveis ​​ou que persistirão enquanto o planeta continuar a funcionar. As principais energias alternativas são hidroelétricas (com base na força da água), energia solar e energia eólica (fornecida pela força do vento).

Outras são a energia geotérmica (proveniente do calor interno da Terra) e a energia das marés (baseada no vaivém das marés no mar). Da mesma forma, a energia das ondas ou energia fornecida pelas ondas do mar.

Combustíveis alternativos também foram desenvolvidos, como biocombustíveis a partir da queima de matéria vegetal ou de seu processamento para produzir combustível líquido. Assim como a produção de gás a partir da decomposição da matéria orgânica, o chamado biogás.

Essas energias alternativas têm vantagens indiscutíveis, embora também tenham algumas desvantagens. Entre as primeiras estão sua condição de ser renovável e pouco poluente, enquanto entre as desvantagens estão sua menor eficiência energética e problemas de armazenamento..

Tipos de energias alternativas

As energias alternativas são todas aquelas que oferecem diferentes opções às tradicionais fontes de energia não renováveis ​​e que têm sido altamente poluentes. Existem diferentes tipos de energias alternativas, dependendo da fonte que fornece essa energia.

Energia hidroelétrica

Uma usina hidrelétrica

É uma energia motriz (energia que gera movimento), a partir da qual o trabalho pode ser produzido. Nesse caso, o movimento é produzido pelas correntes de água dos rios, que ao passar pelas turbinas podem gerar eletricidade.

A eletricidade é armazenada em acumuladores e distribuída pela rede elétrica. Para conseguir isso, grandes barragens são construídas em rios caudalosos, como a Barragem das Três Gargantas no Rio Yangtze na China (a maior do mundo)..

A barragem produz uma diferença de altura para que a água caia como uma cachoeira e passe pelas turbinas. As turbinas giram e ativam um alternador, que é uma máquina que transforma movimento em eletricidade.

Energia solar

Painéis solares fotovoltaicos

A energia solar é a principal fonte de energia do planeta e todas as outras energias são consideradas provenientes dela. Mas, neste caso, é feita referência ao uso direto da energia solar através da utilização de painéis solares..

Os painéis solares são placas que possuem células fotovoltaicas que captam a radiação solar e a transformam em eletricidade. A célula fotovoltaica ou fotoelétrica é um dispositivo que, ao atingi-la, gera um movimento de elétrons.

Conforme esses elétrons se movem, uma corrente elétrica é produzida e armazenada em uma bateria ou acumulador. Por exemplo, em Abu Dhabi (Emirados Árabes Unidos), está sendo construída uma usina solar que terá 4 milhões de painéis solares e produzirá energia para 160.000 residências..

Energia eólica

Um parque eólico

A energia é produzida pelo movimento do ar, ou seja, dos ventos, que movimentam grandes pás ou pás de uma turbina eólica. Este último é um dispositivo colocado no alto de um pedestal ou coluna, que possui pás como uma ventoinha e um alternador..

Portanto, quando o vento gira as pás, elas movem o alternador e produzem uma corrente elétrica que se acumula nas baterias. A energia eólica tem sido usada por muitos séculos, como nos moinhos de vento usados ​​para moer o trigo.

Por exemplo, os famosos moinhos de vento sobre os quais Dom Quixote se lançou com sua lança. Hoje, parques eólicos, como o parque eólico offshore Walney Extension, a maior do mundo, fornece eletricidade para 590.000 residências.

Energia geotérmica

Usina geotérmica em Svartsengi, Islândia

O interior do planeta Terra é feito de material fundido a uma temperatura muito elevada, o que faz ferver a água dos reservatórios subterrâneos. O vapor de água produzido sobe e aquece as rochas em seu caminho.

Esse calor da água e das rochas pode ser aproveitado como energia para diversos usos. Tanto para produzir eletricidade, para conseguir que a pressão do vapor de água mova turbinas, quanto para aquecer salas ou água.

Na Islândia, por exemplo, a usina geotérmica Nesjavellir fornece água quente para a capital, Reykjavik..

Energia da água do mar

Ilustração dos geradores de energia das marés

A energia das marés é aquela produzida pela força da água do mar deslocada pela subida e descida das marés. A massa da água do mar é periodicamente afetada pela força da gravidade da Lua e do Sol, fazendo com que suba e desça e se mova para mais perto ou mais longe da costa..

Para aproveitar esse movimento, é colocado um dispositivo que permite que a água do mar mova as pás de uma turbina. Este, por sua vez, gira a bobina de um alternador e produz eletricidade.

Um exemplo disso é a usina de energia das marés no estuário do rio Rance (França), que produz eletricidade para 225.000 pessoas.

Energia das ondas

Máquinas de geração de energia das ondas

Essa energia segue o mesmo princípio da energia hidrelétrica e da energia das marés ou das marés. Nesse caso, a força que move as pás da turbina e aciona o alternador para produzir eletricidade é a força das ondas do mar..

Para que funcione, uma série de aparelhos são colocados no mar que recebem o impulso das ondas. Esta é uma forma indireta de energia do vento, uma vez que é o vento que produz as ondas..

Esse tipo de energia é um dos menos desenvolvidos, ainda em fase de pesquisa. No entanto, há pelo menos uma planta comercial em operação, o quebra-mar de Mutriku no Golfo da Biscaia, Espanha.

Energia baseada em biocombustíveis

Outra forma de produzir energia alternativa é por meio da produção de biocombustíveis, ou seja, combustíveis a partir de matéria vegetal ou biomassa. Trata-se de aproveitar a possibilidade de produzir álcool submetendo à fermentação grandes quantidades de produtos vegetais..

Por exemplo, da cana-de-açúcar, assim como o rum é produzido, o álcool (bioetanol) pode ser produzido para uso como combustível. Quase toda cultura rica em carboidratos ou óleos atende a esse propósito, por exemplo, milho, mandioca, soja e muitas palmeiras, entre outros..

Energia baseada em biogás

Usina de biogás

Assim como se utiliza o gás natural obtido do interior da Terra, que é um recurso não renovável, o gás pode ser produzido a partir da matéria orgânica. Isso é feito por meio de biodigestores, tanques nos quais a matéria orgânica é depositada para sofrer um processo de decomposição..

Essa decomposição é gerada por bactérias e outros microrganismos em um ambiente sem oxigênio (anaeróbio), produzindo gás no processo. O gás produzido inclui principalmente metano (útil como combustível), além de COdois e outros gases em menor grau.

Energia de hidrogênio

Ônibus movido a energia de hidrogênio

É mais uma fonte alternativa de energia, cuja matéria-prima é abundante no universo, já que o hidrogênio pode ser obtido da água ou da matéria vegetal. Além disso, seu uso não gera resíduos poluentes, embora por enquanto sua maior limitação seja tecnológica, devido ao custo de sua produção a partir da água..

No entanto, já existem células a combustível à base de hidrogênio que permitem a movimentação de veículos, tendo como única água residual. Por outro lado, eles têm sido usados ​​em espaçonaves como a série Apollo para produzir eletricidade e água..

Vantagem

  • As energias alternativas são renováveis, ou seja, podem ser produzidas continuamente, sem o perigo de esgotar as suas reservas.
  • Essas energias não poluem ou o fazem em menor grau do que os combustíveis fósseis ou a energia nuclear. Portanto, não têm impacto significativo sobre o efeito estufa que causa o aquecimento global..
  • Têm menor impacto na saúde, justamente por produzir menos resíduos e causar menos impacto ambiental.
  • Seu desenvolvimento permite a geração de novos empregos, tanto nas fases de geração da tecnologia, como na sua instalação, operação e manutenção.
  • Instalações onde as energias alternativas são produzidas são mais seguras e menos caras de manter.

Desvantagens

  • Eles são menos eficientes em termos de energia em termos da quantidade de energia produzida por investimento feito. Na maioria dos casos, é necessário dedicar grandes áreas de terra ou mar para produzir energia lucrativa.
  • A possibilidade de produzir esse tipo de energia é desigual no mundo, pois depende do clima e das condições geográficas. Embora os combustíveis fósseis não sejam encontrados em todas as partes do mundo, sua energia é mais fácil de transportar.
  • Uma desvantagem são as limitações tecnológicas, ou seja, não possuindo tecnologias eficientes em alguns casos. Mas em qualquer caso, espera-se que esta seja uma desvantagem temporária, na medida em que se investe na geração de novas tecnologias..
  • Na maioria dos casos, o investimento inicial necessário para instalar uma unidade de produção é alto. Embora dependendo do tipo de energia, isso é compensado por menores custos de manutenção e, acima de tudo, uma redução do impacto ambiental..
  • Uma limitação importante é o armazenamento da energia produzida, que em geral é a energia elétrica. Isso porque até o momento seu armazenamento em baterias ou acumuladores não atinge a capacidade e eficiência exigidas..
  • Em casos como os biocombustíveis, ao usar terras agrícolas para produzir sua matéria-prima, eles competem com a produção de alimentos.
  • Na maioria dos casos, as usinas de geração de energia alternativa produzem um impacto visual considerável.
  • Embora tenham um impacto ecológico muito menor do que as energias não renováveis, as energias alternativas também podem causar isso. Por exemplo, descobriu-se que as turbinas eólicas matam muitos morcegos e insetos ao impactar as lâminas..

Referências

  1. Agência Internacional de Energia (IEA) (revisado em 20 de fevereiro de 2021). Disponível em: iea.org
  2. Amundarain M (2012). Energia renovável das ondas. Ikastorratza. E-Journal of Didactics 8. Revisado em 03/08/2019 de ehu.eus
  3. Almanza-Salgado, R. e Muñoz-Gutiérrez, F. (2003). Engenharia de energia solar. 2ª edição, México, Cromocolor.
  4. Arancibia-Bulnes, C. e Best-Brown, R. (2010). Energia do Sol. Ciência.
  5. Raabe J (1985). Energia hidrelétrica. O projeto, uso e função de equipamentos hidromecânicos, hidráulicos e elétricos. Alemanha: N. p.
  6. Soria E (s / f). Hidráulica. Energias renováveis ​​para todos. IBERDROLA. 19 p.
  7. Tagüeña, J. e Martínez, M. (2008), Fontes de energia renováveis ​​e desenvolvimento sustentável. México, editores ADN.

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