Princípio: aproveitamento da energia solar, incidência dos raios
solares, para aquecimento de edifícios ou prédios, através de concepções e estratégias construtivas. Energias renováveis e não renováveis
Vantagens : o baixo custo de algumas soluções, como o bom
planeamento e orientação do edifício que podem resultar consumos energéticos evitados até 40%.
Principais aplicações: Quanto às possíveis aplicações, em qualquer edifício habitacional, de escritórios ou industrial, podem ser aplicadas soluções de eficiência energética e de energia solar passiva, tendo em conta as questões de projecto e estudo de forma a maximizar este tipo de aproveitamento energético.
quinta-feira, 12 de agosto de 2010
Energia solar eléctrica ou fotovoltaica (PV)
Princípio: A conversão directa da energia solar em energia eléctrica envolve a transferência dos fotões da radiação incidente para os electrões da estrutura atómica desse material.
Nos materiais semicondutores sob o efeito de uma radiação luminosa, a energia dos fotões incidentes é directamente transferida para o sistema electrónico do material, podendo excitar electrões da banda de valência para a banda de condução e dando origem à criação de pares de electrões (absorção). Para obter uma corrente eléctrica é criada uma estrutura de separação dos portadores de carga foto gerados, por acção do campo eléctrico interno, antes de se recombinarem. Segue-se logo a extracção das cargas em corrente contínua para utilização. A este efeito dá-se o nome de efeito Fotovoltaico.
Vantagens: A energia fotovoltaica é uma das mais promissoras
fontes de energia renováveis. A vantagem mais clara é a quase total ausência de poluição. Para além desta vantagem a ausência de partes móveis susceptíveis de partir, não produz cheiros ou ruídos, têm baixa ou nenhuma manutenção, e com tempo de vida elevados para os módulos.
Desvantagens: No entanto uma das principais limitações dos
dispositivos fotovoltaicos é o seu baixo rendimento, isto é, uma baixa conversãoda energia solar em energia eléctrica. A razão deste fato reside fundamentalmente na deficiente exploração do espectro da radiação incidente (sol) por parte dos dispositivos. Outro inconveniente é os custos de produção dos painéis, estes devidos principalmente à pouca disponibilidade de grandes quantidades de materiais semicondutores, e de processos de obtenção, por vezes, muito caros. No entanto este factor está progressivamente a desaparecer com os desenvolvimentos das deposições e das micro tecnologias.
Nos materiais semicondutores sob o efeito de uma radiação luminosa, a energia dos fotões incidentes é directamente transferida para o sistema electrónico do material, podendo excitar electrões da banda de valência para a banda de condução e dando origem à criação de pares de electrões (absorção). Para obter uma corrente eléctrica é criada uma estrutura de separação dos portadores de carga foto gerados, por acção do campo eléctrico interno, antes de se recombinarem. Segue-se logo a extracção das cargas em corrente contínua para utilização. A este efeito dá-se o nome de efeito Fotovoltaico.
Vantagens: A energia fotovoltaica é uma das mais promissoras
fontes de energia renováveis. A vantagem mais clara é a quase total ausência de poluição. Para além desta vantagem a ausência de partes móveis susceptíveis de partir, não produz cheiros ou ruídos, têm baixa ou nenhuma manutenção, e com tempo de vida elevados para os módulos.
Desvantagens: No entanto uma das principais limitações dos
dispositivos fotovoltaicos é o seu baixo rendimento, isto é, uma baixa conversãoda energia solar em energia eléctrica. A razão deste fato reside fundamentalmente na deficiente exploração do espectro da radiação incidente (sol) por parte dos dispositivos. Outro inconveniente é os custos de produção dos painéis, estes devidos principalmente à pouca disponibilidade de grandes quantidades de materiais semicondutores, e de processos de obtenção, por vezes, muito caros. No entanto este factor está progressivamente a desaparecer com os desenvolvimentos das deposições e das micro tecnologias.
Extracção/Conversão e suas aplicações
Existem duas formas diferentes de utilizar a energia solar:
- activa: transformação dos raios solares em outras formas de energia: térmica
ou elétrica.
- passiva: aproveitamento da energia para aquecimento de edifícios ou prédios,
através de concepções e estratégias construtivas.
Energia solar térmica activa
Princípio: qualquer objecto exposto à radiação solar "Q" aquece.
Simultaneamente, há perdas por radiação, convecção e condução, que
aumentarão com a temperatura do corpo.
Chega um momento em que as perdas térmicas, "Qp", se igualam aos ganhos devidos ao fluxo energético incidente, atingindo-se a temperatura de equilíbrio, "tc".
Assim, no equilíbrio tem-se: Q = Qp
- activa: transformação dos raios solares em outras formas de energia: térmica
ou elétrica.
- passiva: aproveitamento da energia para aquecimento de edifícios ou prédios,
através de concepções e estratégias construtivas.
Energia solar térmica activa
Princípio: qualquer objecto exposto à radiação solar "Q" aquece.
Simultaneamente, há perdas por radiação, convecção e condução, que
aumentarão com a temperatura do corpo.
Chega um momento em que as perdas térmicas, "Qp", se igualam aos ganhos devidos ao fluxo energético incidente, atingindo-se a temperatura de equilíbrio, "tc".
Assim, no equilíbrio tem-se: Q = Qp
Origem
O Sol, no seu centro, os núcleos de átomos de hidrogênio fundem-se originando núcleos de hélio. A sua superfície atinge uma temperatura de perto dos 6.000ºK.
A energia resultante desta reação é radiada para o espaço, e parte dela atinge a atmosfera terrestre com uma intensidade de cerca de 1.373 W/m².
Uma vez que parte da energia inicial é refletida ou absorvida pela atmosfera, num dia de céu claro é possível medir junto a superfície terrestre num plano perpendicular, cerca de 1.000 W/m².
Esta radiação disponível à superfície terrestre divide-se em três
componentes:
-dire cta: a que vem "directamente" desde o disco solar;
- difusa: a proveniente de todo o céu excepto do disco solar, das nuvens, gotas de água, etc.;
-reflectida: proveniente da reflexão no chão e dos objetos circundantes. A soma das três componentes é denominada como radiação global, e representa, nas condições já referidas, cerca de 1.000 W/m².
A energia resultante desta reação é radiada para o espaço, e parte dela atinge a atmosfera terrestre com uma intensidade de cerca de 1.373 W/m².
Uma vez que parte da energia inicial é refletida ou absorvida pela atmosfera, num dia de céu claro é possível medir junto a superfície terrestre num plano perpendicular, cerca de 1.000 W/m².
Esta radiação disponível à superfície terrestre divide-se em três
componentes:
-dire cta: a que vem "directamente" desde o disco solar;
- difusa: a proveniente de todo o céu excepto do disco solar, das nuvens, gotas de água, etc.;
-reflectida: proveniente da reflexão no chão e dos objetos circundantes. A soma das três componentes é denominada como radiação global, e representa, nas condições já referidas, cerca de 1.000 W/m².
Energia solar
O sol foi desde sempre considerado como um Deus, mesmo fora de qualquer credo ou religião, pois sem o sol, a vida na Terra seria simplesmente impossível. Num único instante, o sol emite mais energia do que o mundo nunca antes e da terra recebe diariamente 10 000 vezes mais do que consome.
A busca de sistemas alternativos de energia é uma constante, devido ao aumento do consumo e da dependência mundial sobre a geração de energia através de fontes não renováveis.
A energia solar é uma das fontes alternativas que pode suprir com grandes vantagens e determinadas necessidades, apesar de não ser uma solução total ou definitiva para o problema.
A energia captada do Sol é devidamente acondicionada para a sua utilização e é uma das tecnologias mais importantes para o desenvolvimento sustentável. A sua utilização é de altíssimo interesse para aqueles que vislumbram um mundo equilibrado, ecologicamente correcto e sem agressões à natureza.
História da energia solar
Os primórdios da História da energia solar estão marcados pela serendipidade. O efeito fotovoltaico foi observado em 1839 pelo físico francês que observou pela primeira vez o paramagnetismo do oxigénio líquido, Alexandre Edmond Becquerel. Um muito jovem Becquerel conduzia experiências electroquímicas quando, por acaso, verificou que a exposição à luz de eléctrodos de platina ou de prata dava origem ao efeito fotovoltaico.
A serendipidade foi igualmente determinante na construção da primeira célula fotovoltaica. Nas palavras de Willoughby Smith numa carta a Latimer Clark datada de 4 de Fevereiro de 1873, a sua descoberta do efeito fotovoltaico no selénio foi um acidente inesperado:
Na sequência desta descoberta, Adams e o seu aluno Richard Day desenvolveram em 1877 o primeiro dispositivo sólido de fotoprodução de electricidade, um filme de selénio depositado num substrato de ferro em que um filme de ouro muito fino servia de contacto frontal. Este dispositivo apresentava uma eficiência de conversão de aproximadamente 0,5%.
Charles Fritts duplicou essa eficiência para cerca de 1% uns anos depois
construindo as primeiras verdadeiras células solares, construindo dispositivos assentes igualmente em selénio, primeiro com um filme muito fino de ouro e depois um sanduiche de selénio entre duas camadas muito finas de ouro e outro metal na primeira célula de área grande.
No entanto, não foram as propriedades fotovoltaicas do selénio que excitavam a imaginação da época mas sim a sua fotocondutividade, isto é, o facto de a corrente produzida ser proporcional à radiação incidente e dependente do comprimento de onda de uma forma que o tornava muito atraente como medir a intensidade da luz em fotografia. E de facto, estes dispositivos encontraram a sua primeira aplicação nos finais do século XIX pela mão do engenheiro alemão Werner Siemens (o fundador do império industrial homónimo) que os comercializou como fotómetros para máquinas fotográficas.
Embora tenha sido Russell Ohl quem inventou a primeira solar de silício, considera-se que a era moderna da energia solar teve início em 1954 quando Calvin Fuller, um químico dos Bell Laboratories em Murray Hill, New Jersey, nos Estados Unidos da América, desenvolveu o processo de dopagem do silício. Fuller partilhou a sua descoberta com o físico Gerald Pearson, seu colega nos Bell Labs e este, seguindo as instruções de Fuller, produziu uma junção p-n ou díodo mergulhando num banho de lítio uma barra de silício dopado com um elemento doador electrónico. Ao caracterizar electricamente a amostra, Pearson descobriu que esta exibia um comportamento fotovoltaico e partilhou a descoberta com ainda outro colega, Daryl Chapin, que tentava infrutiferamente arranjar uma alternativa para as baterias eléctricas que alimentavam redes telefónicas remotas.
As primeiras células fotovoltaicas assim produzidas tinham alguns problemas técnicos que foram superados pela química quando Fuller dopou silício primeiro com arsénio e depois com boro obtendo células que exibiam eficiências recorde de cerca de 6%.
A primeira célula solar foi formalmente apresentada na reunião anual da National Academy of Sciences, em Washington, e anunciada numa conferência de imprensa no dia 25 de Abril de 1954. No ano seguinte a célula de silício viu a sua primeira aplicação como fonte de alimentação de uma rede telefónica em Americus, na Geórgia.
A busca de sistemas alternativos de energia é uma constante, devido ao aumento do consumo e da dependência mundial sobre a geração de energia através de fontes não renováveis.
A energia solar é uma das fontes alternativas que pode suprir com grandes vantagens e determinadas necessidades, apesar de não ser uma solução total ou definitiva para o problema.
A energia captada do Sol é devidamente acondicionada para a sua utilização e é uma das tecnologias mais importantes para o desenvolvimento sustentável. A sua utilização é de altíssimo interesse para aqueles que vislumbram um mundo equilibrado, ecologicamente correcto e sem agressões à natureza.
História da energia solar
Os primórdios da História da energia solar estão marcados pela serendipidade. O efeito fotovoltaico foi observado em 1839 pelo físico francês que observou pela primeira vez o paramagnetismo do oxigénio líquido, Alexandre Edmond Becquerel. Um muito jovem Becquerel conduzia experiências electroquímicas quando, por acaso, verificou que a exposição à luz de eléctrodos de platina ou de prata dava origem ao efeito fotovoltaico.
A serendipidade foi igualmente determinante na construção da primeira célula fotovoltaica. Nas palavras de Willoughby Smith numa carta a Latimer Clark datada de 4 de Fevereiro de 1873, a sua descoberta do efeito fotovoltaico no selénio foi um acidente inesperado:
Na sequência desta descoberta, Adams e o seu aluno Richard Day desenvolveram em 1877 o primeiro dispositivo sólido de fotoprodução de electricidade, um filme de selénio depositado num substrato de ferro em que um filme de ouro muito fino servia de contacto frontal. Este dispositivo apresentava uma eficiência de conversão de aproximadamente 0,5%.
Charles Fritts duplicou essa eficiência para cerca de 1% uns anos depois
construindo as primeiras verdadeiras células solares, construindo dispositivos assentes igualmente em selénio, primeiro com um filme muito fino de ouro e depois um sanduiche de selénio entre duas camadas muito finas de ouro e outro metal na primeira célula de área grande.
No entanto, não foram as propriedades fotovoltaicas do selénio que excitavam a imaginação da época mas sim a sua fotocondutividade, isto é, o facto de a corrente produzida ser proporcional à radiação incidente e dependente do comprimento de onda de uma forma que o tornava muito atraente como medir a intensidade da luz em fotografia. E de facto, estes dispositivos encontraram a sua primeira aplicação nos finais do século XIX pela mão do engenheiro alemão Werner Siemens (o fundador do império industrial homónimo) que os comercializou como fotómetros para máquinas fotográficas.
Embora tenha sido Russell Ohl quem inventou a primeira solar de silício, considera-se que a era moderna da energia solar teve início em 1954 quando Calvin Fuller, um químico dos Bell Laboratories em Murray Hill, New Jersey, nos Estados Unidos da América, desenvolveu o processo de dopagem do silício. Fuller partilhou a sua descoberta com o físico Gerald Pearson, seu colega nos Bell Labs e este, seguindo as instruções de Fuller, produziu uma junção p-n ou díodo mergulhando num banho de lítio uma barra de silício dopado com um elemento doador electrónico. Ao caracterizar electricamente a amostra, Pearson descobriu que esta exibia um comportamento fotovoltaico e partilhou a descoberta com ainda outro colega, Daryl Chapin, que tentava infrutiferamente arranjar uma alternativa para as baterias eléctricas que alimentavam redes telefónicas remotas.
As primeiras células fotovoltaicas assim produzidas tinham alguns problemas técnicos que foram superados pela química quando Fuller dopou silício primeiro com arsénio e depois com boro obtendo células que exibiam eficiências recorde de cerca de 6%.
A primeira célula solar foi formalmente apresentada na reunião anual da National Academy of Sciences, em Washington, e anunciada numa conferência de imprensa no dia 25 de Abril de 1954. No ano seguinte a célula de silício viu a sua primeira aplicação como fonte de alimentação de uma rede telefónica em Americus, na Geórgia.
Energia hidrica
A energia hidráulica ou energia hídrica é a energia obtida a partir da energia potencial de uma massa de água. A forma na qual ela se manifesta na natureza é nos fluxos de água, como rios e lagos e pode ser aproveitada por meio de um desnível ou queda de agua. Pode ser convertida na forma de energia mecanica (rotação de um eixo) através de turbinas hidráulicasmoinhos de água. As turbinas por sua vez podem ser usadas como accionamento de um equipamento industrial, como um compressor, ou de um gerador eléctrico, com a finalidade de produzir energia elétrica para uma rede de energia.
A energia produzida pela água é calculada através de formulas matemáticas e a potencia hidraulica máxima que pode ser obtida através de um desnível pode ser calculada pelo produto:
P = ρQHg
Em unidades do sistema internacional (SI):
✔Potência(P) Watt (W)
✔Altura (H): m
✔Densidade(ρ): kg / m3
✔caudal (Q): m3 / s
✔Aceleração da gravidade(g):m / s2
✔ É necessário que haja um fluxo de água para que a energia seja gerada de
forma contínua no tempo.
Centrais hidroeléctricas
Nas centrais hidroeléctricas, através de turbinas hidráulicas, associadas a geradores e alternadores é possível converter energia hídrica em energia eléctrica (na maioria dos casos com um rendimento global superior a 90%).
As centrais hidroeléctricas podem ser, quanto ao tipo de aproveitamento, a fio de água e de albufeira e, quanto à localização, em exteriores ou em cavernas. Convém distinguir as grandes centrais hidroeléctricas das centrais hidroeléctricas de pequenas dimensões, as mini-hídricas que têm potências instaladas até cerca de 10KW. Uma mini-hídrica não é mais do que um "moinho de água" de maiores dimensões. A energia produzida numa mini-hídrica pode alimentar uma povoação, um complexo industrial, agrícola ou a rede nacional de distribuição de energia eléctrica.
A produção de energia nestas centrais só se verifica em cerca de ¾ do ano, pelo que se torna necessário recorrer a grandes centrais hídricas, ou térmicas. Desde que tomadas as devidas precauções é possível construir e operar centrais mini-hídricas com um impacto ambiental mínimo nos cursos de água assim, quanto mais energia for gerada menos será produzido em centrais térmicas, minimizando os impactos ambientais,
Embora a energia hidráulica dos cursos de água tenha constituído a primeira fonte natural utilizada pelo homem para a produção de energia em seu benefício, o seu desenvolvimento só se efectuou no início do século XX.
A produção média de energia, em Portugal, nas pequenas e grandes centrais hídricas representou nos últimos anos 6,1% do consumo total de energia primária e 48,6% de energia eléctrica disponível para consumo final. Portugal é, assim, o país da União Europeia com maior percentagem de energia eléctrica produzida por via hídrica. A energia hídrica é a energia proveniente do movimento das águas doces. Quando chove nas colinas e montanhas a água concentra-se em rios, ribeiras e correntes que se deslocam para o mar. A energia é produzida por meio do aproveitamento do potencial hidráulico existente nos rios, utilizando desníveis naturais, como quedas de água, ou artificiais como as barragens.
Esta forma de gerar electricidade é semelhante ao que se fazia antigamente nos moinhos de agua que moíam os cereais. A hidroenergia ou energia hídrica tem a energia solar como fonte de renovação. O ciclo dá-se através da evaporação da água dos rios, lagos, mares e oceanos, pela radiação solar directa e pelos ventos.
A energia produzida pela água é calculada através de formulas matemáticas e a potencia hidraulica máxima que pode ser obtida através de um desnível pode ser calculada pelo produto:
P = ρQHg
Em unidades do sistema internacional (SI):
✔Potência(P) Watt (W)
✔Altura (H): m
✔Densidade(ρ): kg / m3
✔caudal (Q): m3 / s
✔Aceleração da gravidade(g):m / s2
✔ É necessário que haja um fluxo de água para que a energia seja gerada de
forma contínua no tempo.
Centrais hidroeléctricas
Nas centrais hidroeléctricas, através de turbinas hidráulicas, associadas a geradores e alternadores é possível converter energia hídrica em energia eléctrica (na maioria dos casos com um rendimento global superior a 90%).
As centrais hidroeléctricas podem ser, quanto ao tipo de aproveitamento, a fio de água e de albufeira e, quanto à localização, em exteriores ou em cavernas. Convém distinguir as grandes centrais hidroeléctricas das centrais hidroeléctricas de pequenas dimensões, as mini-hídricas que têm potências instaladas até cerca de 10KW. Uma mini-hídrica não é mais do que um "moinho de água" de maiores dimensões. A energia produzida numa mini-hídrica pode alimentar uma povoação, um complexo industrial, agrícola ou a rede nacional de distribuição de energia eléctrica.
A produção de energia nestas centrais só se verifica em cerca de ¾ do ano, pelo que se torna necessário recorrer a grandes centrais hídricas, ou térmicas. Desde que tomadas as devidas precauções é possível construir e operar centrais mini-hídricas com um impacto ambiental mínimo nos cursos de água assim, quanto mais energia for gerada menos será produzido em centrais térmicas, minimizando os impactos ambientais,
Embora a energia hidráulica dos cursos de água tenha constituído a primeira fonte natural utilizada pelo homem para a produção de energia em seu benefício, o seu desenvolvimento só se efectuou no início do século XX.
A produção média de energia, em Portugal, nas pequenas e grandes centrais hídricas representou nos últimos anos 6,1% do consumo total de energia primária e 48,6% de energia eléctrica disponível para consumo final. Portugal é, assim, o país da União Europeia com maior percentagem de energia eléctrica produzida por via hídrica. A energia hídrica é a energia proveniente do movimento das águas doces. Quando chove nas colinas e montanhas a água concentra-se em rios, ribeiras e correntes que se deslocam para o mar. A energia é produzida por meio do aproveitamento do potencial hidráulico existente nos rios, utilizando desníveis naturais, como quedas de água, ou artificiais como as barragens.
Esta forma de gerar electricidade é semelhante ao que se fazia antigamente nos moinhos de agua que moíam os cereais. A hidroenergia ou energia hídrica tem a energia solar como fonte de renovação. O ciclo dá-se através da evaporação da água dos rios, lagos, mares e oceanos, pela radiação solar directa e pelos ventos.
Energia das ondas, dos oceanos e mares OU maremotriz
A energia das ondas, provém do aproveitamento das ondas oceânicas. É uma energia "limpa", isto é, sem quaisquer custos para o ambiente e sem libertação de gases poluentes.
As ondas do mar possuem energia cinética devido ao movimento da água e energia potencial devido à sua altura.O A energia eléctrica pode ser obtida se for utilizado o movimento oscilatório das ondas. O aproveitamento é realizado nos dois sentidos: na maré alta a água enche o reservatório, passando através da turbina, produzindo energia eléctrica, na maré baixa a água esvazia o reservatório, passando novamente através da turbina, agora em sentido contrário ao do enchimento, e produzindo energia eléctrica. Este sistema envolve a construção de uma barragem num local afectado pelas marés (por exemplo, um estuário ou um rio) que tem um mecanismo simples embora relativamente avançado.
A desvantagem de se utilizar este processo na obtenção de energia é que o fornecimento não é contínuo e apresenta baixo rendimento. Além disso, as instalações não podem interferir com a navegação e têm que ser robustas para poder resistir às tempestades mas ser suficientemente sensíveis para ser possível obter energia de ondas de amplitudes variáveis.
O aproveitamento energético das marés é obtido através de um reservatório formado junto ao mar, através da construção de uma barragem, contendo uma turbina e um gerador.A maioria das instalações de centrais de energia das ondas existentes é de potência reduzida, situando-se no alto mar ou junto à costa, para fornecimento de energia eléctrica a faróis isolados ou carregamento de baterias de bóias de sinalização.
A energia da deslocação das águas do mar é uma fonte de energia para a transformar são construídos diques que envolvem uma praia. Quando a maré enche a água entra e fica armazenada no dique; ao baixar a maré, a água sai pelo dique como em qualquer outra barragem.
Para que este sistema funcione bem são necessárias marés e correntes fortes. Tem que haver um aumento do nível da água de pelo menos 5,5 metros da maré baixa para a maré alta. Existem poucos sítios no mundo onde se verifique tamanha mudança nas marés.
Oceanos
Os oceanos podem ser uma fonte de energia para iluminar as nossas casas. Neste momento, o aproveitamento da energia dos mar é apenas experimental e raro.
A energia a partir dos mares obtêm-se atraves de três formas:
•As ondas;
•As marés;
•Deslocamento das águas e as diferenças de
temperatura dos oceanos
A energia das ondas
A energia cinética do movimento ondular pode ser usada para pôr uma turbina a funcionar para fornecimento de energia.
•A elevação da onda numa câmara de ar provoca a saída do ar lá contido; o movimento do ar pode fazer girar uma turbina. A energia mecânica da turbina é transformada em energia eléctrica através do gerador.
•Quando a onda se desfaz e a água recua o ar desloca-se em sentido contrário passando novamente pela turbina entrando na câmara por comportas especiais normalmente fechadas.
Esta é apenas uma das maneiras de retirar energia da ondas. Actualmente, utiliza-se o movimento de subida/descida da onda para dar potência a um êmbolo que se move para cima e para baixo num cilindro. O êmbolo pode por um gerador a funcionar.
Os sistemas para retirar energia das ondas são muito pequenos e apenas suficientes para iluminar uma casa ou algumas bóias de aviso por vezes colocadas no mar.
As ondas do mar possuem energia cinética devido ao movimento da água e energia potencial devido à sua altura.O A energia eléctrica pode ser obtida se for utilizado o movimento oscilatório das ondas. O aproveitamento é realizado nos dois sentidos: na maré alta a água enche o reservatório, passando através da turbina, produzindo energia eléctrica, na maré baixa a água esvazia o reservatório, passando novamente através da turbina, agora em sentido contrário ao do enchimento, e produzindo energia eléctrica. Este sistema envolve a construção de uma barragem num local afectado pelas marés (por exemplo, um estuário ou um rio) que tem um mecanismo simples embora relativamente avançado.
A desvantagem de se utilizar este processo na obtenção de energia é que o fornecimento não é contínuo e apresenta baixo rendimento. Além disso, as instalações não podem interferir com a navegação e têm que ser robustas para poder resistir às tempestades mas ser suficientemente sensíveis para ser possível obter energia de ondas de amplitudes variáveis.
O aproveitamento energético das marés é obtido através de um reservatório formado junto ao mar, através da construção de uma barragem, contendo uma turbina e um gerador.A maioria das instalações de centrais de energia das ondas existentes é de potência reduzida, situando-se no alto mar ou junto à costa, para fornecimento de energia eléctrica a faróis isolados ou carregamento de baterias de bóias de sinalização.
A energia da deslocação das águas do mar é uma fonte de energia para a transformar são construídos diques que envolvem uma praia. Quando a maré enche a água entra e fica armazenada no dique; ao baixar a maré, a água sai pelo dique como em qualquer outra barragem.
Para que este sistema funcione bem são necessárias marés e correntes fortes. Tem que haver um aumento do nível da água de pelo menos 5,5 metros da maré baixa para a maré alta. Existem poucos sítios no mundo onde se verifique tamanha mudança nas marés.
Oceanos
Os oceanos podem ser uma fonte de energia para iluminar as nossas casas. Neste momento, o aproveitamento da energia dos mar é apenas experimental e raro.
A energia a partir dos mares obtêm-se atraves de três formas:
•As ondas;
•As marés;
•Deslocamento das águas e as diferenças de
temperatura dos oceanos
A energia das ondas
A energia cinética do movimento ondular pode ser usada para pôr uma turbina a funcionar para fornecimento de energia.
•A elevação da onda numa câmara de ar provoca a saída do ar lá contido; o movimento do ar pode fazer girar uma turbina. A energia mecânica da turbina é transformada em energia eléctrica através do gerador.
•Quando a onda se desfaz e a água recua o ar desloca-se em sentido contrário passando novamente pela turbina entrando na câmara por comportas especiais normalmente fechadas.
Esta é apenas uma das maneiras de retirar energia da ondas. Actualmente, utiliza-se o movimento de subida/descida da onda para dar potência a um êmbolo que se move para cima e para baixo num cilindro. O êmbolo pode por um gerador a funcionar.
Os sistemas para retirar energia das ondas são muito pequenos e apenas suficientes para iluminar uma casa ou algumas bóias de aviso por vezes colocadas no mar.
Tecnologia
Nos processos geotérmicos existe uma transferência de energia por convecção tornando útil o calor produzido e contido no interior da terra. O aproveitamento também pode ser feito utilizando a tecnologia de injecção de água a partir da superfície em maciços rochosos quentes.
A utilização ideal da energia geotérmica é em cascata, a temperaturas
progressivamente mais baixas, até cerca dos 20ºC (Diagrama de Lindal).
Actualmente existe também a utilização de ciclos binários na produção de energia eléctrica e de bombas de calor (BCG) no caso de utilizações directas.
Vantagens
✔permitem poupar energia (75% de electricidade numa casa) uma vez que substituem ar condicionado e aquecedores eléctricos.
✔são muito flexíveis, uma vez que podem ser facilmente subdivididos ou expandidos para um melhor enquadramento, (e aproveitamento de
energia) num edifício, e isto, ficando relativamente barato.
✔libertam relativamente menos gases poluentes para a atmosfera que outras fontes de energia não renováveis, como indicam os seguintes dados:
Desvantagens
✔se não for usado em pequenas zonas onde o calor do interior da Terra vem á superfície através de géiseres e vulcões, então a perfuração dos solos
para a introdução de canos é dispendiosa.
✔os anti-gelificantes usados nas zonas mais frias são poluentes: apesar de terem uma baixa toxicidade, alguns produzem CFCs e HCFCs.
✔este sistema tem um custo inicial elevado, e a barata manutenção da
bomba de sucção de calor (que por estar situada no interior da Terra ou dentro de um edifício não está exposta ao mau tempo e a vandalismo), é contrabalançada pelo elevado custo de manutenção dos canos (onde a água causa corrosão e depósitos minerais).
A utilização ideal da energia geotérmica é em cascata, a temperaturas
progressivamente mais baixas, até cerca dos 20ºC (Diagrama de Lindal).
Actualmente existe também a utilização de ciclos binários na produção de energia eléctrica e de bombas de calor (BCG) no caso de utilizações directas.
Vantagens
✔permitem poupar energia (75% de electricidade numa casa) uma vez que substituem ar condicionado e aquecedores eléctricos.
✔são muito flexíveis, uma vez que podem ser facilmente subdivididos ou expandidos para um melhor enquadramento, (e aproveitamento de
energia) num edifício, e isto, ficando relativamente barato.
✔libertam relativamente menos gases poluentes para a atmosfera que outras fontes de energia não renováveis, como indicam os seguintes dados:
Desvantagens
✔se não for usado em pequenas zonas onde o calor do interior da Terra vem á superfície através de géiseres e vulcões, então a perfuração dos solos
para a introdução de canos é dispendiosa.
✔os anti-gelificantes usados nas zonas mais frias são poluentes: apesar de terem uma baixa toxicidade, alguns produzem CFCs e HCFCs.
✔este sistema tem um custo inicial elevado, e a barata manutenção da
bomba de sucção de calor (que por estar situada no interior da Terra ou dentro de um edifício não está exposta ao mau tempo e a vandalismo), é contrabalançada pelo elevado custo de manutenção dos canos (onde a água causa corrosão e depósitos minerais).
Rocha seca quente
Quando não existem gêiseres, e as condições são favoráveis, é possível
"estimular" o aquecimento d'água usando o calor do interior da Terra. Um experimento realizado em Los alamos, Califórnia, provou a possibilidade de execução deste tipo de usina. Em terreno propício, foram perfurados dois poços vizinhos, distantes 35 metros lateralmente e 360 metros verticalmente, de modo que eles alcancem uma camada de rocha quente. Em um dos poços é injectada água, ela se aquece na rocha e é expelida pelo outro poço, onde há uma usina geotérmica instalada. O experimento de Los alamos é apenas um projecto piloto e não gera energia para uso comercial. A previsão de duração desse campo geotérmico é de dez anos.
Rocha húmida quente
Também é possível perfurar um poço para que ele alcance uma "caldeira" naturalmente formada — um depósito de água aquecido pelo calor terrestre. A partir daí, energia eléctrica é gerada como em todos os outros casos.
Vapor seco
Em casos raríssimos pode ser encontrado o que os cientistas chamam de fonte de “ vapor seco", em que a pressão é alta o suficiente para movimentar as turbinas da usina com excepcional força, sendo assim uma fonte eficiente na geração de electricidade. São encontradas fontes de vapor seco em Larderello, na Itália e em Cerro Prieto, no México.
Alta Temperatura
Este recurso está geralmente associado a áreas de actividade vulcânica, sísmica ou magmática. A estas temperaturas (T>150 ºC) é possível o aproveitamento para a produção de energia eléctrica.
Baixa Temperatura
Resultam geralmente da circulação de água de origem meteórica em falhas e fracturas e por água residente em rochas porosas a grande profundidade com temperaturas inferiores a 100ºC.
"estimular" o aquecimento d'água usando o calor do interior da Terra. Um experimento realizado em Los alamos, Califórnia, provou a possibilidade de execução deste tipo de usina. Em terreno propício, foram perfurados dois poços vizinhos, distantes 35 metros lateralmente e 360 metros verticalmente, de modo que eles alcancem uma camada de rocha quente. Em um dos poços é injectada água, ela se aquece na rocha e é expelida pelo outro poço, onde há uma usina geotérmica instalada. O experimento de Los alamos é apenas um projecto piloto e não gera energia para uso comercial. A previsão de duração desse campo geotérmico é de dez anos.
Rocha húmida quente
Também é possível perfurar um poço para que ele alcance uma "caldeira" naturalmente formada — um depósito de água aquecido pelo calor terrestre. A partir daí, energia eléctrica é gerada como em todos os outros casos.
Vapor seco
Em casos raríssimos pode ser encontrado o que os cientistas chamam de fonte de “ vapor seco", em que a pressão é alta o suficiente para movimentar as turbinas da usina com excepcional força, sendo assim uma fonte eficiente na geração de electricidade. São encontradas fontes de vapor seco em Larderello, na Itália e em Cerro Prieto, no México.
Alta Temperatura
Este recurso está geralmente associado a áreas de actividade vulcânica, sísmica ou magmática. A estas temperaturas (T>150 ºC) é possível o aproveitamento para a produção de energia eléctrica.
Baixa Temperatura
Resultam geralmente da circulação de água de origem meteórica em falhas e fracturas e por água residente em rochas porosas a grande profundidade com temperaturas inferiores a 100ºC.
Energia geotérmica
A energia geotérmica é um tipo de energia que funciona graças à capacidade natural da Terra e da água subterrânea em reter calor, e consiste em transferir esse calor, num sistema composto de canos subterrâneos e de uma "bomba de sucção de calor", para aquecer ou arrefecer um edifício.
Devido a necessidade de se obter energia eléctrica de uma maneira mais limpa e em quantidades cada vez maiores, foi desenvolvido um modo de aproveitar esse calor 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.
Devido a necessidade de se obter energia eléctrica de uma maneira mais limpa e em quantidades cada vez maiores, foi desenvolvido um modo de aproveitar esse calor 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.
Tipos de sistemas eólicos
✔Sistemas isolados - São todos os sistemas que se encontram privados de energia eléctrica proveniente da rede pública. Estes sistemas armazenam a energia do aerogerador em baterias estacionárias, que permitem consumir energia nas temporadas em que não se verifique vento, evitando que a energia elétrica falhe quando o aerogerador pára.
✔Sistemas híbridos - São todos os sistemas que produzem energia eléctrica em simultâneo com outra fonte electroprodutora. Esta fonte poderá ser de origem fotovoltaica, de geradores eléctricos de diesel/bio-diesel, ou qualquer outra fonte eletro-produtora. Nestes sistemas temos o mesmo funcionamento que nos sistemas isolados, a única alteração é que o carregamento das baterias estacionárias é feito por mais do que um gerador.
✔Sistemas de injecção na rede - São todos os sistemas que inserem a energia produzida por eles mesmos na rede eléctrica pública. Neste caso, a maioria dos aerogeradores são os de alta tensão, só uma pequeníssima minoria da totalidade de aerogeradores instalados para este fim é deste tipo, pois a potência injectada na rede é muito menor que um aerogerador de alta tensão.
Vantagens
✔Baixo nível de manutenção dos aerogeradores
✔A energia eólica é renovável, limpa, amplamente distribuída globalmente, e, se utilizada para substituir fontes de combustíveis fósseis, auxilia na redução do efeito estufa.
Desvantagens
✔Nas proximidades dos parques eólicos é detectada poluição sonora, devido ao ruído produzido, o que condiciona a construção de parques e aerogeradores a determinados locais. Há também quem considere que sua silhueta afecta a paisagem. Tem sido estudada, recentemente, a hipótese da construção de parques eólicos sobre plataformas ancoradas no mar, não muito longe da costa, mas situadas de tal forma que não incidam de forma excessiva sobre a paisagem.
✔Os lugares mais apropriados para sua instalação coincidem com as rotas das aves migratórias, o que faz com que centenas de pássaros possam morrer ao chocar contra as suas hélices;
✔Os aerogeradores não podem ser instalados de forma rentável em qualquer área, já que requerem um tipo de vento constante mas não excessivamente forte.
✔Sistemas híbridos - São todos os sistemas que produzem energia eléctrica em simultâneo com outra fonte electroprodutora. Esta fonte poderá ser de origem fotovoltaica, de geradores eléctricos de diesel/bio-diesel, ou qualquer outra fonte eletro-produtora. Nestes sistemas temos o mesmo funcionamento que nos sistemas isolados, a única alteração é que o carregamento das baterias estacionárias é feito por mais do que um gerador.
✔Sistemas de injecção na rede - São todos os sistemas que inserem a energia produzida por eles mesmos na rede eléctrica pública. Neste caso, a maioria dos aerogeradores são os de alta tensão, só uma pequeníssima minoria da totalidade de aerogeradores instalados para este fim é deste tipo, pois a potência injectada na rede é muito menor que um aerogerador de alta tensão.
Vantagens
✔Baixo nível de manutenção dos aerogeradores
✔A energia eólica é renovável, limpa, amplamente distribuída globalmente, e, se utilizada para substituir fontes de combustíveis fósseis, auxilia na redução do efeito estufa.
Desvantagens
✔Nas proximidades dos parques eólicos é detectada poluição sonora, devido ao ruído produzido, o que condiciona a construção de parques e aerogeradores a determinados locais. Há também quem considere que sua silhueta afecta a paisagem. Tem sido estudada, recentemente, a hipótese da construção de parques eólicos sobre plataformas ancoradas no mar, não muito longe da costa, mas situadas de tal forma que não incidam de forma excessiva sobre a paisagem.
✔Os lugares mais apropriados para sua instalação coincidem com as rotas das aves migratórias, o que faz com que centenas de pássaros possam morrer ao chocar contra as suas hélices;
✔Os aerogeradores não podem ser instalados de forma rentável em qualquer área, já que requerem um tipo de vento constante mas não excessivamente forte.
Conversão em energia eléctrica
Um aerogerador é um dispositivo que aproveita a energia eólica e a converte em energia eléctrica. Um aerogerador é um gerador eléctrico integrado ao eixo de um cata vento cuja missão é converter energia eólica em energia eléctrica. Este tipo de gerador tem se popularizado rapidamente devido ao facto de a energia eólica ser um tipo de energia renovável diferente da queima de combustíveis fosseis. É também considerada uma "energia limpa" em relação ao meio ambiente, já que não requer uma combustão que produza
resíduos poluentes nem a destruição de recursos naturais. No entanto, a quantidade de energia produzida por este meio é ainda uma mínima parte da que se consome pelos países desenvolvidos. O vento forte pode rodar as lâminas de uma turbina adaptada para o vento (em vez do vapor ou da água é o vento que faz girar a turbina). A ventoinha da turbina está ligada a um eixo central que contém em cima um fuso rotativo. Este eixo chega até uma caixa de transmissão onde a velocidade de rotação é aumentada. O gerador ligado ao transmissor produz energia eléctrica.
resíduos poluentes nem a destruição de recursos naturais. No entanto, a quantidade de energia produzida por este meio é ainda uma mínima parte da que se consome pelos países desenvolvidos. O vento forte pode rodar as lâminas de uma turbina adaptada para o vento (em vez do vapor ou da água é o vento que faz girar a turbina). A ventoinha da turbina está ligada a um eixo central que contém em cima um fuso rotativo. Este eixo chega até uma caixa de transmissão onde a velocidade de rotação é aumentada. O gerador ligado ao transmissor produz energia eléctrica.
Conversão em energia mecânica
A energia eólica tem sido aproveitada desde a antiguidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao mover as suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água. Os moinhos foram usados para fabricação de farinhas e ainda para drenagem de canais, sobretudo nos Países Baixos.
Um pouco de história
A energia eólica tem sido aproveitada desde a antiguidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos, ao mover as suas pás. Nos moinhos de vento a energia eólica era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água. Os moinhos foram usados para fabricação de farinhas e ainda para drenagem de canais, sobretudo nos Países Baixos.
✔A energia cinética do vento também é uma fonte de energia e pode ser transformada em energia mecânica e eléctrica. Um barco á vela usa a energia dos ventos para se deslocar na água. Esta é uma forma de produzir força através do vento.
✔Durante muitos anos, os agricultores serviram-se da energia eólica para bombear água dos furos usando moinhos de vento. O vento também é usado para girar a mó dos moinhos transformando o milho em farinha. Actualmente o vento é usado para produzir electricidade.
✔A energia cinética do vento também é uma fonte de energia e pode ser transformada em energia mecânica e eléctrica. Um barco á vela usa a energia dos ventos para se deslocar na água. Esta é uma forma de produzir força através do vento.
✔Durante muitos anos, os agricultores serviram-se da energia eólica para bombear água dos furos usando moinhos de vento. O vento também é usado para girar a mó dos moinhos transformando o milho em farinha. Actualmente o vento é usado para produzir electricidade.
quarta-feira, 11 de agosto de 2010
Energia eólica
A energia eólica é a energia que provém do vento. O termoeólico vem do latimaeolicus, pertencente ou relativo a Éolo, deus dos ventos na mitologia grega e, portanto, pertencente ou relativo ao vento.
O vento pode ser considerado como o ar em movimento. Resulta do deslocamento de massas de ar, derivado dos efeitos das diferenças de pressão atmosférica entre duas regiões distintas e é influenciado por efeitos locais como a orografia e a rugosidade do solo.
Essas diferenças de pressão têm uma origem térmica, estando directamente relacionadas à radiação solar e os processos de aquecimento das massas de ar. Formam-se a partir de influências naturais: continentalidade, maritimidade, latitude, altitude e amplitude térmica.
Entre 1 a 2% da energia proveniente do sol (o sol irradia cerca de 174.423.000.000.000 kWh), é convertida em energia eólica, a qual é cerca de 50 a 100 vezes superior a energia convertida em
biomassa (0.011%), por todas as plantas da terra.
As regiões ao redor do Equador, latitude 0º, são aquecidas pelo sol mais do que as restantes zonas do globo. O ar quente é mais leve que o ar frio, pelo que sobe até uma altura aproximada de 10 km e estende-se para norte e para sul. Se a terra não girasse, o ar simplesmente chegaria ao Pólo Sul e ao Pólo Norte, para posteriormente descender e voltar ao Equador. Podemos classificar os ventos nos seguinte tipos:
- ventos globais;
- ventos de superfície;
- ventos locais.
O vento pode ser considerado como o ar em movimento. Resulta do deslocamento de massas de ar, derivado dos efeitos das diferenças de pressão atmosférica entre duas regiões distintas e é influenciado por efeitos locais como a orografia e a rugosidade do solo.
Essas diferenças de pressão têm uma origem térmica, estando directamente relacionadas à radiação solar e os processos de aquecimento das massas de ar. Formam-se a partir de influências naturais: continentalidade, maritimidade, latitude, altitude e amplitude térmica.
Entre 1 a 2% da energia proveniente do sol (o sol irradia cerca de 174.423.000.000.000 kWh), é convertida em energia eólica, a qual é cerca de 50 a 100 vezes superior a energia convertida em
biomassa (0.011%), por todas as plantas da terra.
As regiões ao redor do Equador, latitude 0º, são aquecidas pelo sol mais do que as restantes zonas do globo. O ar quente é mais leve que o ar frio, pelo que sobe até uma altura aproximada de 10 km e estende-se para norte e para sul. Se a terra não girasse, o ar simplesmente chegaria ao Pólo Sul e ao Pólo Norte, para posteriormente descender e voltar ao Equador. Podemos classificar os ventos nos seguinte tipos:
- ventos globais;
- ventos de superfície;
- ventos locais.
Impacto ambiental
A despeito das conveniências referidas, o uso da biomassa em larga escala também exige certos cuidados que devem ser lembrados, durante as décadas de 1980 e 1990 o desenvolvimento impetuoso da indústria do álcool em nosso país tornou isto evidente. Empreendimentos para a utilização de biomassa de forma ampla podem ter impactos ambientais inquietantes. O resultado poder ser destruição da fauna e da flora com extinção de certas espécies, contaminação do solo e mananciais de água por uso de adubos e outros meios de defesa manejados inadequadamente. Por isso, o respeito à biodiversidade e a preocupação ambiental devem reger todo e qualquer intento de utilização de biomassa.
Biomassa Sólida - Desvantagens
- Menor poder calorífico;
- Maior possibilidade de emissões de partículas para a atmosfera. Isto significa
maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos de redução de emissões de partículas (filtros, etc.)
- Dificuldades no stock e armazenamento.
- Maior possibilidade de emissões de partículas para a atmosfera. Isto significa
maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos de redução de emissões de partículas (filtros, etc.)
- Dificuldades no stock e armazenamento.
Biomassa Sólida - Vantagens
- Baixo custo de aquisição;
- Não emite dióxido de enxofre;
- As cinzas são menos agressivas ao meio ambiente que as provenientes de
combustíveis fósseis;
- Menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos);
- Menor risco ambiental;
- Recurso renovável.
- Não emite dióxido de enxofre;
- As cinzas são menos agressivas ao meio ambiente que as provenientes de
combustíveis fósseis;
- Menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos);
- Menor risco ambiental;
- Recurso renovável.
Produtos que se destacam da energia da biomassa
Biocombustíveis gasosos: biogás
Tem origem nos efluentes agro-pecuários, da agro-indústria e urbanos (lamas das estações de tratamento dos efluentes domésticos) e ainda nos aterros de RSU (Resíduos Sólidos Urbanos).
Este resulta da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica contida nos resíduos anteriormente referidos e é constituído por uma mistura de metano (CH4) em percentagens que variam entre os 50% e os 70% sendo o restante essencialmente CO2.
A sua obtenção faz-se a partir da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica contida nos resíduos como efluentes agro-pecuários, da agro- indústria e urbanos, obtendo-se uma mistura gasosa de metano e dióxido de carbono (biogás), aproveitando o seu potencial energético através da queima para obtenção de energia térmica ou eléctrica.
Biocombustíveis líquidos
Os biocombustíveis (biodiesel, etanol, metanol) podem ser utilizados na substituição total ou parcial como combustíveis para veículos motorizados. No caso do biodiesel a sua utilização, com uma percentagem até 30%, é
possível em motores de Diesel convencionais, sem alterações ao motor. Podendo
ser utilizados com concentrações até 100% em motores especialmente
preparados para o efeito.
Biomassa sólida
Na recolha e transporte da biomassa são utilizadas diversas tecnologias mecanizadas dependendo da idade das árvores (2,5 ou 10 anos) ou do tamanho dos resíduos.
O seu armazenamento pode ser feito em pilhas curtas, pilhas longas,
paletes, postes.
As tecnologias de aproveitamento do potencial da biomassa sólida passam essencialmente pela queima em centrais térmicas com tecnologias como: de grelha fixa, móvel ou inclinada e de leito fluidizado (Liquefacção), ou centrais de cogeração para a produção de energia eléctrica e de água quente, ou ainda a queima directa (Combustão) em lareiras (lenha) para a produção directa de calor.
Combustão ou queima directa: Transformação da energia química do
combustível em calor por meio das reacções dos elementos constituintes dos combustíveis com oxigénio (o ar ou o oxigénio são fornecidos além da quantidade estequiométrica).
Liquefacção: Processo de produção de combustíveis líquidos por meio da
reacção da biomassa triturada em um meio líquido com monóxido de carbono em presença de um catalisador alcalino. (P=150-250 atm, T=300-350 ºC , t=10- 30 min ; obtém-se um líquido viscoso que pode ser utilizado como combustível em fornos).
Quanto à biomassa sólida, o processo de conversão ou aproveitamento de energia, passa primeiro pela recolha dos vários resíduos de que é composta, seguido do transporte para os locais de consumo, onde se faz o aproveitamento energético por combustão directa.
Tem origem nos efluentes agro-pecuários, da agro-indústria e urbanos (lamas das estações de tratamento dos efluentes domésticos) e ainda nos aterros de RSU (Resíduos Sólidos Urbanos).
Este resulta da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica contida nos resíduos anteriormente referidos e é constituído por uma mistura de metano (CH4) em percentagens que variam entre os 50% e os 70% sendo o restante essencialmente CO2.
A sua obtenção faz-se a partir da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica contida nos resíduos como efluentes agro-pecuários, da agro- indústria e urbanos, obtendo-se uma mistura gasosa de metano e dióxido de carbono (biogás), aproveitando o seu potencial energético através da queima para obtenção de energia térmica ou eléctrica.
Biocombustíveis líquidos
Os biocombustíveis (biodiesel, etanol, metanol) podem ser utilizados na substituição total ou parcial como combustíveis para veículos motorizados. No caso do biodiesel a sua utilização, com uma percentagem até 30%, é
possível em motores de Diesel convencionais, sem alterações ao motor. Podendo
ser utilizados com concentrações até 100% em motores especialmente
preparados para o efeito.
Biomassa sólida
Na recolha e transporte da biomassa são utilizadas diversas tecnologias mecanizadas dependendo da idade das árvores (2,5 ou 10 anos) ou do tamanho dos resíduos.
O seu armazenamento pode ser feito em pilhas curtas, pilhas longas,
paletes, postes.
As tecnologias de aproveitamento do potencial da biomassa sólida passam essencialmente pela queima em centrais térmicas com tecnologias como: de grelha fixa, móvel ou inclinada e de leito fluidizado (Liquefacção), ou centrais de cogeração para a produção de energia eléctrica e de água quente, ou ainda a queima directa (Combustão) em lareiras (lenha) para a produção directa de calor.
Combustão ou queima directa: Transformação da energia química do
combustível em calor por meio das reacções dos elementos constituintes dos combustíveis com oxigénio (o ar ou o oxigénio são fornecidos além da quantidade estequiométrica).
Liquefacção: Processo de produção de combustíveis líquidos por meio da
reacção da biomassa triturada em um meio líquido com monóxido de carbono em presença de um catalisador alcalino. (P=150-250 atm, T=300-350 ºC , t=10- 30 min ; obtém-se um líquido viscoso que pode ser utilizado como combustível em fornos).
Quanto à biomassa sólida, o processo de conversão ou aproveitamento de energia, passa primeiro pela recolha dos vários resíduos de que é composta, seguido do transporte para os locais de consumo, onde se faz o aproveitamento energético por combustão directa.
Principais formas aproveitáveis da biomassa no estado bruto
•Madeira
•Produtos e resíduos agrícolas
•Resíduos florestais
•Resíduos pecuários
•Lixo
Algumas formas de obtenção de derivados
•Prensagem de resíduos: produção de briquetes
•Pirólise parcial: produção de carvão vegetal
•Gaseificação por pirólise: produção de gás pobre
•Fermentação anaeróbica: produção de biogás
•Fermentação enzimática e destilação: produção de álcool
•Processos compostos: produção de óleos vegetais
•Produtos e resíduos agrícolas
•Resíduos florestais
•Resíduos pecuários
•Lixo
Algumas formas de obtenção de derivados
•Prensagem de resíduos: produção de briquetes
•Pirólise parcial: produção de carvão vegetal
•Gaseificação por pirólise: produção de gás pobre
•Fermentação anaeróbica: produção de biogás
•Fermentação enzimática e destilação: produção de álcool
•Processos compostos: produção de óleos vegetais
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