Um guia completo para 7 fontes de energias renováveis

segunda-feira, janeiro 14, 2019

O QUE É ENERGIA RENOVÁVEL E COMO ELA FUNCIONA?

Você já se perguntou o que “energia renovável” realmente significa? Fontes de energia renováveis são literalmente encontradas na luz do sol, no ar, no subsolo profundo e nos oceanos. Eles são parte da estrutura física do planeta, o que significa que eles estão sendo constantemente renovados por meios naturais. Eles simplesmente não podem acabar.

Essas fontes de energia sustentáveis são freqüentemente chamadas de “energia alternativa” porque são consideradas uma alternativa aos combustíveis fósseis tradicionais, como o petróleo e o carvão. Só porque uma fonte de energia é renovável não significa que seja 100% ambientalmente segura. Por exemplo, as barragens aproveitam o poder da água em movimento, mas também podem prejudicar peixes e animais selvagens. As turbinas eólicas usam a energia do sol para gerar eletricidade limpa, mas há impactos ambientais do processo de fabricação.

Tudo dito, porém, recursos energéticos alternativos embalam uma pegada ambiental muito mais leve que combustíveis fósseis. É por isso que as fontes de energia renováveis são tão importantes – elas são nosso ingresso para um mundo menos poluído. Mesmo que não enfrentássemos a ameaça da mudança climática, minimizar a poluição é fundamental para uma boa saúde.

E o que é bom para o meio ambiente é cada vez mais bom economicamente para os proprietários e empresas. As energias solar e eólica, em particular, são agora menos dispendiosas do que os combustíveis fósseis em muitas partes do mundo, e o preço continua a diminuir anualmente. (Aprenda tudo sobre a energia solar em nosso Solar Resource Center .)

Então, como funciona a energia renovável? Aqui está uma olhada em sete fontes de energia limpa que podem ser usadas direta ou indiretamente para ajudar nosso mundo a se tornar verde e combater o aquecimento global. Além de geotérmica e hidrogênio, o sol desempenha um papel significativo em cada um desses tipos de energia renovável.

VERDE E LIMPO: FONTES DE ENERGIA SUSTENTÁVEIS

Cinco tipos de energia alternativa são gerados pelo aproveitamento de um processo natural, como a luz solar ou ondas. Eles são geralmente as formas mais sustentáveis de energia.

ENERGIA SOLAR

A luz solar é um recurso renovável, e seu uso mais direto é conseguido capturando a energia do sol. Uma variedade de tecnologias de energia solar é usada para converter a energia e a luz do sol em calor: iluminação, água quente, eletricidade e (paradoxalmente) sistemas de refrigeração para empresas e indústrias.

Sistemas fotovoltaicos (PV) usam células solares para converter luz solar em eletricidade . Os sistemas de água quente solar podem ser usados para aquecer edifícios através da circulação de água através de coletores solares de placa plana. Pratos espelhados que são focados para ferver água em um gerador de vapor convencional podem produzir eletricidade concentrando o calor do sol. Edifícios comerciais e industriais também podem alavancar a energia do sol para necessidades de maior escala, como ventilação, aquecimento e resfriamento. Finalmente, projetos arquitetônicos inteligentes podem aproveitar o sol como fonte de luz para aquecimento e resfriamento.

Proprietários de casas , empresas e entidades governamentais podem aproveitar os benefícios da energia solar de várias maneiras: Instale um sistema solar residencial ou painéis solares comerciais; construir ou reformar um edifício para incorporar sistemas de água quente solar, refrigeração ou ventilação; projetar a partir de estruturas de risco que aproveitam os atributos naturais do sol para aquecimento e iluminação passivos.

CAPTURANDO O VENTO

O vento pode ser considerado uma forma de energia solar porque o aquecimento desigual e o resfriamento da atmosfera causam ventos (assim como a rotação da terra e outros fatores topográficos). O fluxo de vento pode ser capturado por turbinas eólicas e convertido em eletricidade. Em menor escala, os moinhos de vento ainda são usados hoje para bombear água nas fazendas.

Sistemas de geração movidos a energia eólica de nível comercial estão disponíveis para atender às necessidades de energia renovável de muitas organizações.

As turbinas de vento único podem gerar eletricidade para complementar um fornecimento elétrico existente. Quando o vento sopra, a energia gerada pelo sistema vai compensar a necessidade de eletricidade fornecida pela concessionária.

Os parques eólicos em escala de utilidade pública geram eletricidade que pode ser comprada no mercado atacadista de energia, seja contratualmente ou por meio de um processo de licitação competitivo.

GEOTÉRMICA: PODER DA TERRA

A energia geotérmica é derivada do calor da terra. Este calor pode ser obtido perto da superfície ou de rochas aquecidas e reservatórios de água quente debaixo de nossos pés.

Usinas geotérmicas aproveitam essas fontes de calor para gerar eletricidade. Em uma escala muito menor, um sistema de bomba de calor geotérmica pode aproveitar a temperatura constante do solo, encontrada a apenas três metros abaixo da superfície, para ajudar a fornecer calor a um edifício próximo no inverno ou para ajudar a resfriá-lo no verão.

A energia geotérmica pode ser parte de uma solução energética comercial de utilidade em larga escala, ou pode ser parte de uma prática sustentável em nível local. O uso direto de energia geotérmica pode incluir: aquecimento de edifícios comerciais ou fábricas; ajudando a cultivar plantas de efeito estufa; aquecimento de água em fazendas de peixes; e ajudando com vários processos industriais (por exemplo, pasteurizando o leite).

A HIDROELETRICIDADE

A energia hidrelétrica não é uma invenção nova, embora as rodas d’água antes usadas para operar os moinhos e as serrarias dos primeiros Estados Unidos agora estejam funcionando em grande parte como locais históricos e museus.

Hoje, a energia cinética dos rios que correm é capturada de maneira muito diferente e convertida em hidreletricidade. Provavelmente, o tipo mais familiar de energia hidrelétrica é gerado por um sistema onde barragens são construídas para armazenar água em um reservatório que, quando liberado, flui através de turbinas para produzir eletricidade.

Isso é conhecido como “energia hidrelétrica com armazenamento bombeado”, onde a água é reciclada entre os reservatórios inferiores e superiores para controlar a geração de eletricidade entre os períodos de baixa e alta demanda.

Outro tipo, chamado de “energia hidrelétrica a fio d’água”, canaliza uma parte do fluxo do rio através de um canal e não requer uma represa. As usinas hidrelétricas podem variar em tamanho, desde projetos massivos como a Hoover Dam até sistemas de energia micro-hidrelétrica.

O uso direto de energia hidrelétrica depende naturalmente da localização geográfica. Supondo-se que uma fonte confiável de hidrovia esteja acessível e disponível, as micro-usinas hidrelétricas podem ser construídas para fornecer eletricidade para as operações de fazenda e pecuária ou pequenos municípios.

As pequenas cidades podem aproveitar a energia das hidrovias locais construindo sistemas de energia hidrelétrica de tamanho moderado.

PODER DO OCEANO

Existem dois tipos de energia que podem ser produzidos pelo oceano: energia térmica do calor do sol e energia mecânica do movimento das marés e das ondas.

A energia térmica oceânica pode ser convertida em eletricidade usando alguns sistemas diferentes que dependem da temperatura da água na superfície aquecida. “Energia mecânica do oceano” aproveita os fluxos e refluxos das marés causados pela rotação da Terra e a influência gravitacional da lua. A energia das ondas movidas pelo vento também pode ser convertida e usada para ajudar a reduzir os custos de eletricidade.

Há também tecnologias menos desenvolvidas que aproveitam as correntes oceânicas, os ventos oceânicos e os gradientes de salinidade como fontes de conversão de energia.

A água fria do oceano pode ser usada para resfriar edifícios (com água dessalinizada, muitas vezes produzida como subproduto), e comunidades costeiras podem empregar os métodos para explorar a energia oceânica natural descrita acima para suplementar as necessidades municipais de energia e energia.

A energia oceânica é uma fonte em evolução de produção de energia alternativa e, com mais de 70% da superfície do nosso planeta coberta por oceano, seu futuro parece promissor, dependendo de regiões geográficas e diretrizes reguladoras.

OUTRAS FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA

Esses dois tipos de energia renovável têm que ser produzidos usando meios mecânicos, em vez de aproveitar um processo natural.

A bioenergia é um tipo de energia renovável derivada da biomassa para criar calor e eletricidade ou para produzir combustíveis líquidos, como o etanol e o biodiesel, usados no transporte.

Biomassa refere-se a qualquer matéria orgânica proveniente de plantas ou animais que vivem recentemente. Embora a bioenergia gere aproximadamente a mesma quantidade de dióxido de carbono que os combustíveis fósseis, as plantas de substituição cultivadas como biomassa removem uma quantidade igual de CO2 da atmosfera, mantendo o impacto ambiental relativamente neutro.

Há uma variedade de sistemas usados para gerar esse tipo de eletricidade, desde a queima direta da biomassa até a captura e uso do gás metano produzido pela decomposição natural do material orgânico.

Como a bioenergia é usada? Empresas ou organizações que transportam mercadorias ou pessoas podem converter suas frotas em veículos que usam biocombustíveis como o etanol ou o biodiesel.

Instalações de fabricação podem ser equipadas para queimar biomassa diretamente para produzir vapor capturado por uma turbina para gerar eletricidade.

Em alguns casos, esse processo pode ter um duplo propósito, alimentando a instalação e aquecendo-a. Por exemplo, fábricas de papel podem usar resíduos de madeira para produzir eletricidade e vapor para aquecimento. As operações agrícolas podem converter resíduos do gado em eletricidade usando sistemas modulares pequenos.

As cidades podem explorar o gás metano criado pela digestão anaeróbica de resíduos orgânicos em aterros e usá-lo como combustível para gerar eletricidade.

HIDROGÊNIO: ALTA ENERGIA / BAIXA POLUIÇÃO

O hidrogênio é o mais simples (composto de um próton e um elétron) e o elemento mais abundante no universo, ainda que não ocorra naturalmente como um gás na Terra. Em vez disso, ele é encontrado em compostos orgânicos (hidrocarbonetos, como gasolina, gás natural, metanol e propano) e água (H2O). O hidrogênio também pode ser produzido sob certas condições por algumas algas e bactérias usando a luz solar como fonte de energia.

O hidrogênio é rico em energia, mas produz pouca ou nenhuma poluição quando queimado. O hidrogênio líquido tem sido usado para lançar ônibus espaciais e outros foguetes em órbita desde a década de 1950. Células a combustível de hidrogênio convertem a energia química potencial do hidrogênio em eletricidade , com água pura e calor como os únicos subprodutos.

No entanto, a comercialização dessas células de combustível como uma fonte prática de energia verde provavelmente será limitada até que os custos diminuam e a durabilidade melhore. Quase todo o hidrogênio usado nos Estados Unidos é usado na indústria para refinar petróleo, tratar metais, produzir fertilizantes e processar alimentos. Além disso, as células de combustível de hidrogênio são usadas como fonte de energia, onde os átomos de hidrogênio e oxigênio são combinados para gerar eletricidade.

Há também atualmente algumas centenas de veículos movidos a hidrogênio operando nos Estados Unidos, um número que poderia aumentar à medida que o custo da produção de células de combustível caísse e o número de postos de reabastecimento aumentasse. Outras aplicações práticas para esse tipo de energia renovável incluem grandes células de combustível que fornecem eletricidade de emergência para edifícios e locais remotos, veículos a motor elétricos alimentados por células a combustível de hidrogênio e embarcações marítimas alimentadas por células a combustível de hidrogênio.

Fonte: O Petróleo