Uma sociedade que tenha como base energéticas a utilização
de fontes de carbono, terá grandes impacto na sua restrição, principalmente nas
áreas sociais, econômicos e tecnológicos.
Mas as fontes energéticas que podem
equilibrar essas transições no desenvolvimento dessa sociedade são a comercialização
e a implantação em larga escala da energia
renovável.
As mudanças favoráveis para a utilização das fontes
renováveis são dependentes das manobras políticas e econômicas.
A sua exploração
depende também do desenvolvimento das tecnologias adequadas. Existem muitas
formas diferentes de fontes de energia renováveis, e é provável que a pesquisa
científica vão se desenvolver através de formas desconhecidas em que a energia
pode ser aproveitadas.
Hoje a energia renovável tem alguns tipos como, solar nas
formas fotovoltaica e solar térmica, geotérmica, eólica, oceânica, hídrica,
bioenergia, e as tecnologias de armazenamento de energia.
Energia Solar Térmica
Energia Solar Térmica
Tecnologias térmicas solares concentra a radiação solar
para um receptor, onde é convertido em calor, o qual pode então ser usada
diretamente ou para aquecer a ponto de ferver um líquido para produzir vapor
para acionar turbinas.
Tecnologias térmicas solares é adequado para a geração de
eletricidade em grande escala e há uma série de opções tecnológicas
disponíveis, embora eles estão em diferentes estágios de desenvolvimento e
implantação.
A energia solar térmica está emergindo como uma fonte de
custo competitivo de energia elétrica, especialmente porque pode ser facilmente
integrado com fontes de energia convencionais atuais, como a geração de energia
de carvão.
A Agência Internacional de Energia ( AIE ) estima que
atualmente energia térmica tornar-se competitivo com as fontes de energia de
hidrocarbonetos convencionais em 2030.
Os custos atuais de sistemas solares térmicos são os mais
baixos de toda a tecnologia solar, mas é mais caro do que hídrica, eólica e
biomassa.
Tecnologias térmicas solares podem ser divididos em dois
grupos :
1 - A de baixa concentração, as tecnologias de energia
solar térmica de baixa temperatura, incluindo chaminés solares, lagoas solares
e aquecedores solares de água,
2 - E a de alta concentração, as tecnologias solares
térmicos de alta temperatura, tais como as de pratos e coletores parabólicos
e painéis solares tipo multi - torre com um receptor central ( "torres
solares ").
Água quente solar
São captados através de painéis planos de absorção de
calor ou tubos de vácuo de captação da radiação solar, onde a transferência de calor
por circulação da água para um tanque de armazenamento.
A água pode fluir através do painel ou pode recolher o
calor através de um coletor na parte superior dos tubos ou matriz de painel.
Uma
pequena bomba ativada por um sensor de calor diferencial é usado para fazer
circular a água. Os sistemas são usados principalmente para aplicações
industriais domésticos e de pequena escala, com coletores fixos montados no
telhado, por vezes, em quadros para colocar o coletor perpendicular ao ângulo
de incidência de luz solar do meio-dia de inverno para a máxima eficiência.
Estes pequenos sistemas não são aplicáveis à produção de eletricidade, mas
reduz a demanda de energia elétrica.
Sistema de Tubo de Vácuo.
O princípio de funcionamento da tecnologia de tubo à
vácuo trata-se da captação de energia térmica através de um conjunto de tubos
de vidro com uma cobertura especial de boro silicato de alta resistência com
parede dupla, dentro do qual existe vácuo, onde concentra o calor do sol, que
transforma a água em vapor dentro de um pequeno tubo de cobre selado correndo
até o centro de um tubo de vidro parcialmente em vácuo.
No topo do conjunto destes tubos finos sobressair para um
permutador de calor onde o calor é transferido para a água que circula por uma
pequena bomba. Esta água flui para um tanque de armazenamento de água quente.
Sistema de tela plana
com tanque de armazenamento montado no chão.
Sistemas de tela plana são menos eficientes em capturar o
calor do sol do que os tubos de vácuo. O sol aquece a água dentro de tubos
pintados de preto, geralmente sob um painel de vidro.
Existem dois tipos de instalação :
1 - Sistemas monobloco, onde o tanque de armazenamento de
água quente é imediatamente acima dos painéis, de modo que não é necessária uma
bomba de circulação ( como água sobe mais quentes no interior dos painéis para
o tanque de armazenamento, ele desloca a água mais fria que recircular através
do painel ).
2 - Sistemas de separação, onde uma pequena bomba de
água circula entre os painéis e um tanque de armazenamento no interior da casa
ou ao nível do solo .
Energia solar fotovoltaica
A tecnologia fotovoltaica (PV) transforma a energia da luz solar (fótons solares) em
corrente elétrica direta usando
materiais semicondutores.
Um telhado com uma instalação tipo doméstica com painéis fotovoltaicos
+ um painel solar de água quente.
A unidade básica desta tecnologia é um PV ou célula solar. Quando os fótons entram na célula PV, os elétrons do material semicondutor são liberados, gerando corrente elétrica
direta.
As células solares são feitas a partir de uma variedade
de materiais e
vêm em diferentes modelos.
As células mais importantes são fotovoltaicos
de silício cristalino e filmes finos, incluindo o silício amorfo.
Poço
artesiano movido a energia solar
Como parte do
esforço do combate à seca no nordeste, o Exército Brasileiro inaugurou um poço
artesiano que funciona com energia solar.
O Comando
Militar do Nordeste tem a meta é instalar 200 poços na região nordestina em 5
estados.
Esse primeiro
está localizado no Sítio Juá, município de São João do Sabugi, no Seridó do Rio
Grande do Norte e irá beneficiar 32 famílias de uma comunidade rural.
Essas famílias
tinham que buscar água, ainda que de má qualidade, com baldes, nas proximidades
de suas casas ou aguardar o abastecimento por carros-pipa.
O poço tem 60
metros de profundidade e uma vazão de 1.000 litros de água por hora.
O custo para
instalação desse tipo de tecnologia é 3 vezes menor do que se tivesse que ser
ligado a energia elétrica. De acordo com o Secretaria do Meio Ambiente o custo nessa distancia, apenas para puxar a rede elétrica seria em
torno de 19 mil reais enquanto que esse poço instalado ficou em torno 7 mil
reais.
Prova que a
tecnologia e inovação aliada a um pouco de boa vontade pode ser um importante
fator econômico e social para o desenvolvimento de uma região tão carente.
Chaminés Solares
Tecnologia chaminé solar aproveita a energia do ar
quente.
Eles também são às vezes chamados de torres solares, mas
o mecanismo de aproveitamento de energia difere de torres solares que utilizam
espelhos para concentrar a luz solar em uma torre de coletor central.
A radiação solar aquece o ar sob uma grande copa
translúcido; o ar sobe rapidamente aquecidas a fluir através de turbinas
posicionado perto da base de uma estrutura oca muito alta (centro interno da
chaminé) este efeito provoca uma corrente de ar ascendente térmica contínua acionando
as turbinas e gerando eletricidade.
Lagoas Solares
Lagoa Solar é gradeada por uma malha de tubos que corre na parede da lagoa, atravessando toda a extensão da lagoa. A água fresca (ou radiador) circulada através desta malha, e é aquecida pela água salina das camadas mais inferiores da lagoa.
Nos sistemas lagoas solares a radiação solar entra pela
superficie da água salina indo penetrar a vários metros de profundidade e com o
aumento da salinidade da água devido a profundidade, o aquecimento vai
almentando chegando a 80°C e é armazenada na camada inferior ficando
disponivel durante aproximadamente 24 horas um aquecimanto de 40-80°C para
aplicações desse aquecimento.
A energia de uma lagoa solar é adequado para aplicações
de baixa temperatura, como o espaço de aquecimento da água para
a agricultura, aqüicultura, dessalinização de água e produção de sal.
Há
potencial para a geração de eletricidade utilizando a tecnologia do motor
Stirling, mas não é adequado para a produção de eletricidade utilizando
tecnologias convencionais.
O armazenamento de calor é alto, possibilitando geração
de energia durante a noite (com menor taxa), com maiores potenciais de produção
durante o verão onde a demanda por energia é maior e mais cara. Lagoas solares
são usadas atualmente na Europa, EUA, Oriente Médio e Austrália. O calor que
elas produzem é usado para aquecer piscinas, estufas, e para uma gama de processos
industriais, e ainda para gerar energia elétrica diretamente.
Processo similar – Salineiras
Produção de Sal - a produção passa por 4 etapas:
1 - A água fica num grande reservatório de onde é
bombeada dos moinhos para os decantadores. Ali passa pela primeira fase de
evaporação para sair do grau de salinidade de 5 para 15.
2 - É desviada para os evaporadores que são tanques
menos profundos.
3 - Quando a água atinge os graus de 17 a 19 de
salinidade, surge o primeiro subproduto, o sulfato de cálcio que é vendido para
a indústria de cimento para a transformação em gesso.
4 - A água restante vai então, para os cristalizadores,
que são os tanques bem rasos e retangulares, símbolo das salinas. É ali que os
cristais de sal grosso começam a se formar, quando a água alcança o grau 25 de
salinidade.
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