As fontes de energia são extremamente importantes nas atividades humanas, pois originam combustíveis e eletricidade que servem para iluminar, movimentar máquinas, caminhões entre outras aplicações.
As energias facilitam o trabalho do homem que em outras circunstâncias teria uma grande dificuldade, utiliza-se a energia para levantar peso, apertar parafuso, mover veículos, ferver água, etc.
No Brasil as principais energias utilizadas são: Petróleo, hidrelétrica, carvão mineral e biocombustíveis.
• Petróleo: a partir desse minério fóssil são processados vários subprodutos utilizados como fonte de energia como a gasolina, óleo diesel, querosene, além de gerar eletricidade nas usinas termoelétricas.
• Energia hidrelétrica: produz energia elétrica em usinas hidrelétricas, gerada a partir da movimentação de turbinas impulsionadas por água de rios acumulados em barragens.
• Carvão Mineral: esse minério oferece calor para os grandes fornos contidos nas indústrias siderúrgicas e contribui para geração de eletricidade nas usinas termelétricas.
• Biocombustíveis: correspondem, por exemplo, ao álcool e o biodiesel, sendo o primeiro um dos principais, seu uso é bastante difundido no Brasil como combustível em veículos automotores, utilização iniciada na década de 70.
Outras não citadas fazem parte de fontes de energia, o gás natural, energia nuclear, xisto betuminoso, lenha, carvão vegetal e energia solar.
Os seres humanos, para o desenvolvimento de suas atividades, necessitam efetivamente dos recursos naturais, as fontes energéticas não são diferentes, dessa forma elas podem ser classificadas em dois tipos: fontes renováveis e não-renováveis.
A primeira corresponde a todo recurso que tem a capacidade de se refazer ou não é limitada, nessas destacam os biocombustíveis, hidrelétricas, energia solar, eólica entre outras. No entanto, esses tipos de fontes de energia não são isentos de provocar impactos na natureza, os biocombustíveis produzem devastação ambiental no desenvolvimento de culturas que servem de matérias-primas tais como a cana-de-açúcar, eucalipto, mamona entre outros, para o cultivo dessas são necessárias imensas propriedades rurais, denominadas de monoculturas, essa prática retira as coberturas vegetais, sem contar o uso de insumos agrícolas (fertilizantes, inseticidas, herbicidas entre outras).
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No caso das hidrelétricas os problemas na geração de energia estão na construção das usinas, pois é necessário represar uma grande quantidade de água cobrindo imensas áreas de florestas, dessa forma coloca em risco a fauna e a flora, além da emissão de gases provenientes da decomposição de animais e vegetais contidos no fundo das represas. As energias solar e eólica produzem impactos quase insignificantes e são pouco utilizadas no Brasil.
As fontes não-renováveis correspondem a todo recurso natural que não tem capacidade de se renovar ou refazer, ou seja, que podem acabar (finitos). Dentre os recursos finitos com previsões para esgotar totalmente em pequeno, médio e longo prazo estão o petróleo, carvão, urânio, xisto e muitos outros.
Os recursos energéticos classificados como não-renováveis geralmente produzem poluentes superiores aos renováveis. Os impactos podem surgir a partir da emissão de gases dos veículos automotores, vazamentos em oleodutos, vazamentos de navios petroleiros e muitos outros.
Você já parou para pensar em quanta energia gasta todos os dias? E não só na forma de eletricidade, mas também de combustível fóssil, como a gasolina e o álcool. Bilhões de pessoas provavelmente também não fazem essa reflexão, o que aumenta consideravelmente o consumo energético ao redor do mundo. Como a maioria desses recursos não é infinito, aumenta também a necessidade de pensarmos em energias renováveis.
Esse é um tema bastante recorrente, mas que ainda é surpreendentemente pouco esclarecido. Basta andar pela sua cidade e ver quantas pessoas realmente utilizam esses tipos de fonte de energia no dia a dia. Dependendo de onde você mora, inclusive, pode ser algo completamente fora da realidade. Porém, com as smart cities se tornando uma tendência para diversos negócios, esse tipo de solução tende a deixar de ser um luxo para se tornar uma obrigatoriedade.
Se você ainda não está informado sobre esse tema, é melhor se atualizar! Continue lendo e veja tudo que precisa saber sobre formas alternativas de energia e como elas são aplicadas.
Entendendo o que são as energias renováveis
Como o nome já deixa a entender, estas são fontes de energia que, para todos os efeitos, não se esgotam. Isso faz algumas pessoas acharem que elas estão disponíveis 100% do tempo, mas não é bem assim que funciona. A verdade é que essas fontes de energia passam por uma renovação constante, indo do fim ao começo da cadeia ao longo do tempo.
Pense em como os recursos naturais funcionam em ciclos. A água do mar gera chuva, que nutre nascentes, rios e outras fontes que usamos para beber. Os animais se alimentam e os restos voltam à terra, fertilizando o solo e as plantas, garantindo que tudo seja aproveitado.
O mesmo princípio se aplica à energia renovável. Desde que o consumo não exceda o limite do que a natureza pode produzir em determinado intervalo de tempo, aquela fonte é, para todos os efeitos, inesgotável.
Os 6 tipos de energias renováveis
Existe bem mais do que uma fonte de energia disponível no mundo, sendo mais de uma delas renovável. Dependendo do lugar em questão, das condições climáticas e dos recursos disponíveis, algumas serão mais rentáveis do que outras, claro, mas sempre haverá mais de uma opção. Isso evita que dependamos demais de uma fonte só e fiquemos sem energia quando ocorrer qualquer problema.
Dito isso, é melhor você conhecer suas opções. Veja aqui uma pequena lista com os principais tipos de energias renováveis e como elas funcionam:
1. Energia eólica
Já viu aquelas hélices enormes que ficam em campos no meio do nada ou do mar? Aquilo são captadores de energia eólica, a eletricidade gerada pelo vento. Bem, não diretamente por ele, mas sim pelo movimento que ele provoca nessas estruturas. Considerando que alguns lugares recebem vento intenso 24 horas por dia o ano inteiro, é fácil entender por que essa é uma fonte renovável.
Seu funcionamento é simples: há uma turbina geradora no centro da hélice, um mecanismo que usa correntes magnéticas para conduzir carga. Quando ele gira pelo efeito do vento, essa corrente começa a acumular carga, a qual é transmitida por cabos até o seu destino.
O melhor é que você pode aplicar esse mecanismo em menor escala, com aparelhos pequenos. Em alguns casos, é suficiente para suprir parte da energia em uma casa.
2. Energia solar
A energia solar deve ser a fonte de energia limpa mais famosa em todo o mundo. E o melhor é que ela pode ser aplicada em praticamente qualquer lugar (que não fique nublado a maior parte do tempo).
Mais uma vez, o nome é bem explicativo. Trata-se de energia elétrica gerada por meio da luminosidade do sol. Essa é captada por painéis fotovoltaicos, os quais convertem a luz em eletricidade diretamente. Simples, prático e praticamente sem perda.
Seu impacto é mínimo, tanto em instalação quanto manutenção. Basta manter a superfície limpa e sempre voltada para a luz do dia. Hoje em dia, não é difícil encontrar casas que usam um sistema assim para aquecer água do chuveiro ou suprir algumas lâmpadas.
3. Energia hidrelétrica
Outra integrante bem famosa da lista de energias renováveis, mas que exige um pouco mais para ser devidamente utilizada. O funcionamento é bem parecido com a energia eólica. Turbinas, rotação, corrente elétrica, etc. O que muda é a origem de tudo isso, que passa do vento para o fluxo da água.
Para gerar o nível de energia que as grandes cidades usam todo dia, é necessário mais do que a força de um rio. Você precisa acumular uma grande quantidade de água e liberá-la nas turbinas quando estiverem com o máximo de pressão.
Para isso servem as represas. Elas retêm a quantidade de água necessária, de rios ou chuva, e liberam tudo de uma vez. E essa água toda ainda pode ser tratada e consumida normalmente.
4. Energia geotérmica
Já parou para imaginar a quantidade de energia que existe acumulada debaixo da crosta terrestre na forma de calor? Basta pensar em lava e você já terá uma boa noção. Diante disso, algumas pessoas pensaram em usar todo esse calor para gerar eletricidade.
Para alimentar uma máquina a vapor ou de combustível fóssil, é necessário aquecer um líquido e usar seu vapor para impulsionar o sistema. Esse, por sua vez, transforma toda a energia da pressão em algo mais, como movimento ou eletricidade. Nas usinas geotérmicas, a fonte de calor inicial é o próprio magma, o qual evapora a água e movimenta o mecanismo.
Essa fonte é renovável por 2 motivos:
- não falta calor em vulcões e outras fontes de magma;
- a água usada para mover as engrenagens pode ser recuperada e reutilizada.
O único inconveniente, nesse caso, é que a usina precisa estar localizada em algum lugar com acesso direto à fonte geotérmica, que são alguns dos locais mais inóspitos do mundo.
5. Energia de ondas e marés
Acredite ou não, a ondulação das águas também é uma ótima forma de gerar energia elétrica — na realidade, quase tudo que cria movimento constante pode ser usado dessa forma.
O que acontece aqui é um pouco parecido com a energia eólica e hidrelétrica. Movimento, corrente elétrica e tudo mais. A diferença é que o movimento não ocorre em uma só direção, mas acompanha o ritmo das ondas.
É um pouco complicado explicar o sistema, mas ele não é nada fora da realidade. São posicionadas algumas boias na água, as quais são ligadas às peças que geram energia. O movimento das ondas e o movimento das marés fazem as boias se moverem, o que move também todo o resto do mecanismo e gera a energia.
Infelizmente, essa é uma fonte um tanto impopular de produção energética, pois é difícil construir uma usina assim, e ainda mais mantê-la. Só os custos para lidar com os danos provocados pela água acabam completamente com o projeto. Mas talvez seja só questão de tempo até alguém inventar a tecnologia necessária.
6. Energia de biomassa
Claro, mesmo para energias renováveis não é possível evitar totalmente os combustíveis queimáveis. Felizmente, a biomassa ainda é a maneira mais barata e eficaz de fazer isso com o mínimo de impacto possível.
Você provavelmente já viu alguns cozinheiros que, em vez de jogarem certos restos fora, como talos e cascas, eles utilizam esses materiais para outras coisas. Praticamente nada é desperdiçado. O objetivo da biomassa é bem parecido: usar os restos de material orgânico, geralmente subprodutos do agronegócio, como combustível de queima no lugar de outras opções, como a gasolina ou o próprio biodiesel.
O resultado não é necessariamente uma fonte de energia mais eficiente, mas sim um aproveitamento muito melhor da cadeia produtiva de um setor e dos seus recursos.
Como esse recurso funciona na prática
A renovação de energia é uma máxima em toda a natureza. Porém, a questão para nós aqui é: como podemos aproveitar esse princípio para desenvolver melhor o nosso espaço urbano e amenizar nosso impacto no mundo? Afinal, nenhum recurso é realmente útil se não pode ser aplicado com o mínimo de funcionalidade.
Com isso em mente, vamos ver aqui 3 pontos importantes para o funcionamento das energias renováveis:
1. Instalação/obtenção
Tudo começa ou com a criação de um sistema que possa aproveitar uma fonte de energia natural ou que possa coletar o material em si. Essa frase soa muito estranha? Basicamente, ela diz que, para ter energia hidrelétrica, você precisa de uma turbina em um fluxo de água. Para usar energia de biomassa, alguém tem que catar todos os restos de plantas.
O custo inicial de instalação, geralmente, é o que atrasa essas fontes de energia. Mesmo para as mais baratas, muitas pessoas não estão dispostas a colocar um pouco mais de capital em alguns painéis solares, por exemplo. Mas lembre-se: pensar em longo prazo é o mais importante.
2. Manutenção
O segundo ponto é a manutenção da sua fonte renovável. Quanto você tem que gastar para mantê-la funcionando? A forma de manutenção causa danos ao meio ambiente ou consome mais energia do que você precisa para mantê-la?
Felizmente, a maior parte das energias renováveis supera, e muito, as suas contrapartes tradicionais. Uma vez instaladas, é bem mais fácil e barato mantê-las de pé. Se você se planejar adequadamente, o tempo de vida do equipamento em questão será mais do que suficiente para compensar o investimento inicial.
3. Produção de energia
Por fim, é importante lembrar o quanto você tira em comparação com o seu investimento. Se você precisa gastar X de energia para criar um sistema e ele só te oferece X/2 de retorno ao longo de toda sua vida, então certamente não é o que você precisa.
Seria o caso de alguém que pagou caro em um sistema fotovoltaico de alta qualidade, mas o instalou em um lugar onde o céu fica nublado quase o ano inteiro. Seu aproveitamento será tão baixo que dificilmente vai justificar a compra inicial.
A importância das energias renováveis para o desenvolvimento
Crescente demanda por energia
Não é de hoje que a demanda por energia elétrica e fóssil vem crescendo. Há cada vez mais carros nas ruas, lâmpadas e aparelhos nas casas e telas de alta definição nos cinemas. Tudo isso exige novas fontes de energia, as quais podem causar danos ao meio ambiente ou simplesmente serem limitadas demais. Em algum momento, tudo precisará ser reconfigurado.
Fontes de energia mais sustentável permitem que uma estrutura urbana se mantenha com o mínimo de custo extra, dando suporte a outros investimentos, melhor qualidade de vida e vários outros benefícios.
A demanda por energia não parece que vai diminuir tão cedo, então é melhor encontrar novas formas de aproveitar os recursos disponíveis hoje.
Pensando no futuro
Sustentabilidade não é algo que beneficia qualquer um imediatamente. Por isso mesmo, é uma característica deixada de lado por diversas pessoas e instituições ao pensar em suas estruturas e regras. Porém, sem um sistema sustentável, obviamente, a tendência é que tudo comece a ruir em algum momento.
Investir em energias sustentáveis é um dos principais meios para aumentar o tempo de vida de um ambiente urbano. Como eletricidade é uma de suas principais demandas, ter uma fonte capaz de supri-la por tempo quase indeterminado é sempre uma vantagem considerável, independentemente do seu propósito.
Eficiência é a norma
Até fontes aparentemente infinitas podem secar, mesmo que temporariamente, caso sejam usadas sem nenhum cuidado ou haja perturbações climáticas. Represas, por exemplo, podem ficar secas se não houver chuva por muito tempo. Mesmo que você tenha o suficiente hoje, aumentar a eficiência de suas fontes de energia é uma forma de evitar que isso te afete negativamente amanhã.
E como isso é aplicado na estrutura urbana? Simples: por meio de aparelhos que consomem menos energia, que geram mais trabalho com a mesma quantidade de combustível, aproveitando melhor a luz do dia, etc. Atuar tanto na frente da produção em si quanto no consumo da energia é fundamental para contribuir com a sustentabilidade.
O uso de energia renovável em smart cities
Considerando todos os pontos acima, deve ser fácil entender por que as energias renováveis são uma forte tendência, especialmente entre as smart cities. Com centros urbanos cada vez mais integrados, aproveitando cada gota de recurso disponível, é quase natural que se busquem formas mais sustentáveis de fazer funcionar a estrutura.
Painéis solares e energia eólica, por exemplo, são normas nesses locais. Mesmo que supram apenas demandas menores por enquanto, o acúmulo desses recursos já é mais do que suficiente para tornar o sistema mais barato e durável, possibilitando o surgimento e manutenção de um perfil de empreendimento sustentável.
7 vantagens de utilizar uma fonte de energia renovável
1. Baixo custo em longo prazo
Já mencionamos isso várias vezes, mas não custa nada reforçar: fontes de energia sustentável geram bem menos custo de manutenção e são melhores em médio e longo prazos. Não adianta justificar a falta de painéis solares com o preço de instalação, pois a queda nas despesas a cada mês mais do que reforça essa mudança.
Se você pensar na colocação desses sistemas desde o princípio do projeto, o custo total de instalação será ainda menor, pois não haverá uma estrutura pronta que precisa ser adaptada. Tudo se encaixará perfeitamente desde o início, eliminando boa parte dos custos envolvidos. De longe, é a forma mais eficiente de investir em energias renováveis.
2. Potencial para uso indefinido
Como também já falamos, essas fontes de energia são consideradas renováveis porque, no fim do processo, podem voltar para o começo do ciclo e continuar gerando energia para o sistema. Dessa forma, um ambiente urbano terá uma entrada estável de recursos por tempo quase indefinido. Enquanto a demanda não exceder o limite, nenhuma lâmpada ficará apagada por falta de eletricidade.
Claro, isso não muda o fato de que, em algum momento, sua demanda vai exceder a produção. Porém, você pode contornar o problema reduzindo o consumo de energia com o uso de máquinas mais eficientes ou encontrando alternativas energéticas. E quando uma nova fonte renovável é adicionada ao seu repertório, ela também eleva o limite da sua demanda indefinidamente.
3. Acesso mais democrático
Fontes de energia limitadas, como os combustíveis fósseis, dificilmente são distribuídas de forma igualitária. O simples custo para sua extração já torna a distribuição uma opção ruim de negócio, o que leva um pequeno grupo a concentrar boa parte desses recursos. Porém, luz solar e o movimento do vento, por outro lado, não são bens escassos no nosso planeta.
Para essas e outras fontes renováveis, é muito mais fácil garantir que todos tenham acesso ao mínimo de energia de que necessitam. Como consequência, a qualidade de vida geral da população tende a melhorar, o que é sempre bom para a manutenção de um ambiente urbano e de uma sociedade mais próspera.
4. Menor impacto no meio ambiente
Esse provavelmente é o benefício mais citado na hora de defender as energias renováveis, especialmente nesse momento em que os efeitos da poluição são visíveis. Queima de combustível, extração de petróleo, dentre outras atividades, provocam uma série de danos ao meio ambiente, como poluição, desequilíbrio da vida selvagem e alterações climáticas, para citar só alguns.
A construção de uma represa certamente afeta o ecossistema à sua volta, mas o efeito em longo prazo é bem menor em comparação com outras opções. Energia solar e eólica, por exemplo, geram quase nenhum resíduo, o que é excelente para a criação de mais ambientes naturais dentro de uma smart city.
Os benefícios se refletem em uma melhor qualidade de vida da população, preservação do ecossistema e assim por diante. Um investimento pequeno diante de seus benefícios.
5. Processo de conversão mais rápido
O caminho desde uma estação de petróleo até o tanque seu carro, ou de uma usina hidrelétrica até o seu computador, é bem mais longo do que a maioria das pessoas imagina. Apenas para o petróleo, ele precisa ser extraído, transportado, refinado, distribuído e só depois usado como combustível. Mais trabalho do que alguns estão dispostos a fazer.
Por outro lado, a maior parte das energias renováveis também é muito mais imediata do que a média. Pense na energia fotovoltaica. A luz do sol vai diretamente para o painel, é convertida em eletricidade e é diretamente transportada para o ponto onde é necessária. Muito mais rápido e prático do que contar com toda uma cadeia complexa de fornecimento.
6. Geração de empregos
Um argumento bem comum contra algumas formas de energia sustentável é que, com a substituição dos meios tradicionais de geração energética, muitas pessoas perderiam seus trabalhos, pois as novas fontes não demandam tanta mão de obra humana em suas cadeias produtivas. Já podemos dizer desde já, que esse argumento está completamente errado. Qualquer forma de energia exige uma série de profissionais especializados, independentemente de qual seja.
Na verdade, há um potencial ainda maior para geração de empregos nesse novo contexto — alguns bastante estáveis e rentáveis. Especialistas técnicos podem manter uma função de manutenção do sistema de forma indefinida, já que a própria fonte de energia é, em muitos aspectos, inesgotável. E com s benefícios à população, vários outros pequenos negócios têm a oportunidade de florescer e receber novos profissionais.
7. Redução da dependência de outras fontes
Digamos que uma pessoa só consiga se alimentar de um tipo de carne específico, em um mercado específico e de uma marca específica. Obviamente, suas opções de alimentação se tornam bem restritas, o que dificulta a manutenção da sua rotina. Mas como ela tira o que precisa de lá, não há problema ainda. As consequências dessa dependência só aparecem quando esse item muito específico está em falta.
Da mesma forma, um ambiente urbano que depende exclusivamente de carvão ou de petróleo para gerar sua energia é altamente vulnerável à falta desses recursos. Uma vez que eles se esgotem, todos os processos que antes dependiam dessas fontes de energia agora precisam ser interrompidos.
Mesmo em microescala, depender de energia hidrelétrica durante o período de estiagem é sempre ruim. Porém, se houver alguma outra fonte para seu local, como painéis solares particulares, é possível se manter até que a fonte principal retorne ao normal.
Depois de ler todas essas informações, certamente você sabe um pouco mais sobre as vantagens e o funcionamento das energias renováveis e como elas são importantes para desenvolvimento urbano das cidades inteligentes.
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