Energia - Geografia - Resumos em pdf para download

Para gerar a lista do PDF
Libere o acesso completo
lock Gerar PDF do Resumo

Energias Renováveis e Não-Renováveis

O que é energia?

O conceito de energia é um dos mais abstratos e de difícil definição na natureza. De modo muito simples, é a relação entre elementos em um sistema que realizam trabalho, capaz de provocar transformações nesse sistema.

 

Fontes diferentes

O ser humano tem buscado, ao longo de sua existência, diferentes maneiras de realizar trabalho buscando fontes de energia mais eficientes para facilitar sua vida (fogo, água, vento, tração mecânica, etc).

A Revolução Industrial impulsionou a busca por novas tecnologias na geração de energia mais barata e provocou mudanças na matriz energética mundial. As descobertas da ciência foram fundamentais para a utilização de várias fontes de energia.

 

Fontes renováveis e não-renováveis

  • Energias renováveis:podem ser geradas utilizando recursos naturais que não apresentam risco iminente de esgotamento ou com reservas limitadas;
Fonte de energiaMeio(s) de obtenção
EólicaCirculação dos ventos, movimentando pás e turbinas.
SolarRadiação do sol, em células fotovoltaicas ou por aquecimento.
GeotérmicaÁgua quente e vapor em altas temperaturas no interior da geosfera, que podem sair para a superfície em fendas.
MaremotrizMovimento das ondas do mar, que giram pás e turbinas.
BiomassaCarvão vegetal, lenha, resíduos orgânicos, plantas (cana-de-açúcar, mamona, soja, milho), restos de plantações, gás confinado em aterros sanitários (do chorume, por exemplo).
HidroelétricasÁgua confinada em barragens, liberada com fluxo controlado. Giro de pás e turbinas.
BiocombustíveisCombustíveis gerados a partir de plantas (cana-de-açúcar, soja, milho, mamona, canola, babaçu, beterraba, algas, etc.).
HidrogênioFormada pela combinação entre oxigênio e hidrogênio. O processo libera vapor d’água e gera energia.
  • Energias não renováveis: utilizam recursos naturais que não podem ser reutilizados, cultivados ou extraídos, se forem extintos.

Fonte de energiaMeio(s) de obtenção
PetróleoReservatórios em áreas porosas nas rochas, e coletados através de bombas para extração.
Gás NaturalAssim como o petróleo, em áreas porosas nas quais o gás está confinado. Também pode ser encontrado dissociado do petróleo.
Carvão mineralJazidas formadas a partir de restos de matéria orgânica. Utilizado para a queima ou o aquecimento de caldeiras nas usinas termoelétricas.
Fissão nuclearMinerais que contêm elementos químicos radioativos, especialmente o urânio.

Petróleo: Origens e Jazidas

Depósitos biogênicos

A decomposição de seres vivos marinhos (plâncton, por exemplo) ao longo de milhões de anos em camadas porosas das bacias sedimentares deu origem às jazidas de petróleo.

O material orgânico confinado nessas bacias, submetido à alta pressão e às altas temperaturas no interior da geosfera, contribuiu para a formação dos hidrocarbonetos aproveitados atualmente para inúmeros usos.

  • Combustíveis orgânicos:os seres vivos possuem, em sua composição química, moléculas orgânicas (C, H, O e N, principalmente).

 

Craqueamento

Após a extração nas reservas, o petróleo é aquecido em altas temperaturas, para o fracionamento (transformação) em outros produtos. Nesse processo também se utiliza um método químico chamado catálise.

Fonte:< http://static.hsw.com.br/gif/oil-refining-diagram.gif>.

  • Exploração onshore:a extração de petróleo é realizada em reservas no continente;

  • Exploração offshore:a extração é realizada no mar, em reservas na plataforma continental.

 

Produto estratégico

O petróleo é uma das bases da economia e da sociedade contemporânea, por ser utilizado em vários setores:

  • Indústria: parafina, asfalto, polímeros (plásticos, borrachas, isopor, pneus, tubos e conexões, PET, etc.), solventes, óleos combustíveis, lubrificantes, nafta;

  • Transporte:combustíveis (gasolina, óleo diesel, GNV), lubrificantes;

  • Energia:combustíveis para as usinas térmicas, GLP (o famoso gás de cozinha, também adaptado para aquecimento de casas em períodos frios).

Petróleo no Brasil: Histórico e Monopólio

Primeiras experiências

A demanda por petróleo no Brasil acompanhou, além da evolução tecnológica no mundo, as necessidades do país pelo uso de fontes de energia e recursos naturais em função do crescimento econômico e populacional.

A entrada do Brasil no universo das nações industrializadas, a urbanização e o contexto político dos anos 1930 e 1940 estimularam a formação de uma cadeia produtivade petróleo e gás.

  • Século XIX:pesquisas geológicas durante o II Reinado e licenças concedidas pelo Império para explorar “óleo betuminoso”;

  • 1892: sondagens no interior de São Paulo (Bofete). Encontrada apenas água sulfurosa;

  • 1919:pesquisas mineralógicas conduzidas pelo governo (Serviço Geológico e Mineralógico do Brasil);

  • 1938:Conselho Nacional de Petróleo (CNP);

  • 1939: poço de Lobato (BA);

  • 1953: Criação da Petróleo Brasileiro S.A. (Petrobras).

 

“O petróleo é nosso”: produção nacional

A criação da Petrobras consolidou os mecanismos de extração, transporte, refino e distribuição de petróleo e derivados no Brasil.

  • Monopólio estatal: controle sobre a pesquisa e exploração de petróleo e derivados;

  • Década de 1990:quebra do monopólio estatal (1997) e entrada de empresas estrangeiras para a exploração de petróleo e gás;

  • Década de 2000: a Petrobras tornou-se a 4ª maior companhia da Terra, e a 2ª maior no setor de energia. Em 2010, em um processo de venda de ações, captou US$ 72 bilhões, a maior já realizada na história do capitalismo.

Atualmente, a empresa é uma multinacional brasileira que opera em várias partes do mundo nas diferentes etapas da cadeia produtiva petrolífera e na geração de energia a partir de outras fontes.

Petróleo no Brasil: Principais Províncias e Importância para a Economia

Bacias petrolíferas

  • Amazônica;

  • Litorânea paranaense;

  • Recôncavo baiano.

Principais áreas de exploração petrolífera no Brasi
Em terra (onshore)No mar (offshore)
Recôncavo baiano (1940-1970)Litoral de Sergipe (1968) – início da exploração
Rio Grande do Norte (anos 1990)Bacia de Campos (Roncador, Albacora, Marlim)
Amazonas (Urucu)Bacia de Santos (≥ 5 km de profundidade)
Outras áreas: Sergipe, Alagoas, Espírito Santo, Rio Grande do Sul 

 

Estruturas envolvidas na exploração

  • Plataformas de petróleo:estruturas construídas no mar para auxiliar na extração e transporte de petróleo até o continente;

  • Refinarias: transformam petróleo e derivados;

  • Gasodutos e oleodutos: estruturas responsáveis pelo transporte;

  • Distribuição:para o uso em diferentes setores da economia;

  • Pesquisa.

A Camada Pré-Sal

Águas profundas

O pré-sal constitui-se em várias camadas de rochas sedimentares abaixo do assoalho marinho da plataforma continental, e que se estende por cerca de 800 quilômetros, entre as zonas litorâneas de Santa Catarina e do Espírito Santo.

Além da lâmina d’água, com cerca de 2 km, a exploração ainda precisa perfurar as rochas no fundo do oceano, ou seja, mais 7 ou 8 km (média) para chegar às reservas.

 

Formação

A matéria orgânica em decomposição, especialmente o fitoplâncton e o zooplâncton, formaram verdadeiros depósitos coberto por várias camadas de rochas superiores (inclusive a camada de sal acima), submetida à elevadas pressões e temperaturas.

  • Abertura do Atlântico: a separação do Gondwana, dando origem à América do Sul e à África (ca. 140 m.a.a.p.) provocou mudanças no leito marinho;

  • Efeitos da abertura: formação de lagos, pântanos e mangues próximos aos mares rasos, que contribuíram para deposição de matéria orgânica e sedimentos.

 

Estrutura do pré-sal


Fonte:.


Fonte:.

  • Reservas estimadas:80 bilhões de barris.

Gás Natural

Combustível derivado

O gás natural pode ser obtido a partir do petróleo (fração leve) no processo de craqueamento ou ser explorado, através de reservas em rochas associadas a campos petrolíferos ou isolado, não associado a essas áreas.

  • Hidrocarbonetos: as reservas de gás natural podem estar associadas com outros hidrocarbonetos (petróleo, por exemplo) ou em acumulações dissociadas.

 

Origens

Considerada uma fonte mais limpa e barata que outros combustíveis fósseis, o gás natural pode ter duas origens.

  • Biogênese: microrganismos em áreas pantanosas ou com acúmulo de matéria orgânica (aterros sanitários, por exemplo);

  • Termogênese:material orgânico coberto pelas camadas sedimentares e submetido à elevadas pressões e temperaturas, dando origem à reservas de gás natural.

 

Gasodutos e infraestrutura

Os gasodutos são redes de encanamentos que facilitam o transporte de gás natural por grandes distâncias.

  • Gasoduto Brasil-Bolívia: principal sistema de gasodutos instalado no país. O gás natural transportado tem origem nas reservas da Bolívia. Além de ser uma fonte importante de energia para o Brasil, faz parte dos projetos para a integração regional da América do Sul.


Fonte:.

Carvão Mineral

Produto do Carbonífero

As jazidas de carvão encontradas atualmente são formadas por restos vegetais de áreas do planeta que formavam ambientes tropicais e subtropicais.

Nessas regiões, os restos das samambaias e outras árvores gigantes, formadas entre os períodos Carbonífero e Permiano (300 m.a.a.p. e 250 m.a.a.p), contribuíram, juntamente com restos acumulado de pântanos, para as reservas encontradas atualmente.

 

Estágios de formação

O carvão mineral é resultante das transformações da matéria orgânica confinada em longos períodos. A concentração de carbono modifica-se durante o tempo.

Tipo de carvão, segundo o teor de carbonoConcentração de C12 (percentual)
Turfa (restos vegetais ainda bem aparentes)54 a 60
Linhito65 a 75
Hulha75 a 85
Antracito95

O carvão, em seus diferentes estágios, é apenas um grupo de formas do Carbono. Outras formas, como o grafite e o diamante, também são formas carbônicas, mas possuem estrutura e orbitais moleculares diferentes.

 

Carvão no Brasil

Embora as reservas mais antigas tenham sido exploradas desde o século XIX, somente ao longo do século XX, quando as necessidades da indústria e dos transportes aumentam no Brasil, as jazidas de carvão passam a ser exploradas em maior volume.

  • Década de 1940: crescimento da extração em Santa Catarina e no Rio Grande do Sul, para atender às necessidades da siderurgia nacional;

  • Principais jazidas:nos estados do Sul (SC, RS, PR), exploradas economicamente. Em outros Estados, existem reservas, mas em quantidade irrelevante para a operação comercial de jazidas;

  • Campos de turfa: existem campos de turfa em vários Estados do país, que também são explorados comercialmente. Além de aquecimento, a turfa é utilizada para algumas aplicações agrícolas e para despoluição de áreas com metais pesados ou derramamento de petróleo;

  • Aplicações:siderurgia (aquecimento dos fornos), transporte, geração de energia.

Lenha / Carvão Vegetal

Madeiras energéticas

As madeiras utilizadas para aquecimento e a produção de carvão vegetal são fontes mais baratas e disponíveis para gerar calor.

O carvão vegetal é produzido através da queima lenta e controlada de madeira por vários dias. Esse processo visa fazer com que a capacidade calorífica não seja perdida com a queima das madeiras.

  • Década de 1940: cerca de 80% do consumo de energia no Brasil utilizava lenha ou carvão vegetal;

  • Usos: siderurgia (envolve processos em temperaturas elevadas, p. ex. fundição), aquecimento, transporte, medicina.

 

Silvicultura

As práticas de florestamento comercial que utilizam os conhecimentos da silvicultura para cultivar árvores de rápido crescimento e valor comercial mais rentável têm se espalhado por todo o Brasil.

Além do uso de madeira para celulose, papel e móveis, a madeira para o carvão vegetal é importante em vários setores da economia.

  • Aquecimento de fornos industriais: cozimento de argilas e areias para fabricar cerâmicas, vidros, tijolos; na fusão de metais para a siderurgia (o carvão mineral, nesses casos, é mais utilizado);

  • Medicina:remédios para adsorção de substâncias tóxicas no organismo;

  • Indústria química: filtros e produtos para despoluição, descontaminação e limpeza.

O florestamento comercial utiliza espécies exóticas no Brasil, como espécies de pinus e eucaliptos. Além de substituir a vegetação original, as áreas cobertas podem ter vários problemas ambientais quando não se adotam medidas de mitigação de impactos: erosão dos solos, redução de biodiversidade, etc.

Biocombustíveis

Fontes renováveis

Os biocombustíveis utilizam recursos naturais de origem orgânica para a geração de energia. Por isso, a energia gerada é considerada renovável, pois as matérias-primas podem ser cultivadas, reaproveitadas ou ter os seus ciclos biogeoquímicos aproveitados na produção, sem um horizonte de esgotamento evidente.

  • Madeiras:carvão vegetal, lenha, serragem;

  • Flores, folhas, caules de vegetais e óleos essenciais de plantas:fabricação de óleos e álcoois, inclusive combustíveis (de soja, mamona, milho, beterraba, mandioca, babaçu, dendê, etc.);

  • Dejetos/lixo orgânico: pela queima, aproveitamento do chorume ou dos gases liberados;

  • Estufas:o calor gerado pela radiação solar e o confinamento é convertido em energia;

  • Biodigestores:esgoto, restos animais, vegetais e resíduos pode ser confinado em tanques fechados e fermentado. O gás liberado na fermentação pode ser convertido em energia.

 

Etanol

O álcool etanol produzido da cana-de-açúcar é o biocombustível mais utilizado no Brasil. A implantação do Proálcool pelo governo brasileiro nos anos 1970 foi responsável pelo impulso no uso desse tipo de etanol e pela liderança mundial brasileira nas tecnologias de produção e geração de álcool combustível, especialmente no setor automotivo.

Outros vegetais também têm sido utilizados para geração de biocombustíveis no Brasil, com semelhante sucesso e tecnologia: mamona, soja, sementes de girassol, entre outros.

A Cana-de-Açucar e o Etanol Brasileiro

Açúcar de base

A cana-de-açúcar foi uma das bases da economia brasileira desde a primeira experiência bem-sucedida no Brasil, em 1532 (São Vicente, SP, a primeira ocupação portuguesa permanente no país).

 

Cultivos

No Brasil, as fazendas produtoras de cana-de-açúcar possuem a seguinte estrutura:

  • Grandes propriedades (extensivas);

  • Mão-de-obra abundante (manual);

  • Monocultura.

 

Liderança mundial

Mesmo após cinco séculos de experiências, os ciclos de expansão, declínio e da concorrência de outros países, o Brasil manteve-se como líder mundial no cultivo de cana-de-açúcar e das tecnologias para o processamento industrial dessa matéria-prima. Isso ocorreu porque o país desenvolveu uma cadeia produtiva complexa.

  • Usinas de açúcar e álcool: fermentação de açúcares, para transformação em combustíveis e produtos derivados de açúcar e álcool;

  • Processos industriais de destilação e fracionamento.

 

Proálcool

Com o objetivo de minimizar os efeitos negativos dos choques do petróleo dos anos 1970, o governo brasileiro criou o Programa Nacional do Álcoolem 1975. As medidas adotadas visaram substituir gradualmente a gasolina pelo etanol derivado de cana-de-açúcar.

Os estímulos governamentais, as contribuições de universidades, centros de pesquisa, agricultores e da indústria criaram tecnologias e processos responsáveis pela liderança do país na produção de biocombustíveis.

Ano/períodoEvento
1975Criação do Proálcool.
1978Primeiro carro nacional 100% movido a etanol.
Anos 1980Auge da produção de automóveis movidos a etanol.
2003Motores tipo flex-fuel (podem funcionar tanto com gasolina quanto álcool).

 

Vantagens

  • Menor poluição atmosférica: os gases liberados pela queima do etanol, assim com de outros biocombustíveis, são menos poluentes que combustíveis fósseis;

  • Recurso renovável:a cana-de-açúcar pode ser cultivada em várias regiões do país, por conta das condições climáticas e de solo favoráveis. Além disso, o ciclo de crescimento é rápido, o que facilita a obtenção de matéria-prima com frequência;

  • Menor dependência de petróleo.

 

Desvantagens

  • Grandes áreas:necessita de vastas áreas para cultivo. O desmatamento, o uso inadequado dos solos e o emprego de grandes quantidades da água para irrigação podem causar graves danos ambientais;

  • Risco de poluição e contaminação: o vinhoto, resíduo da destilação do caldo da cana-de-açúcar (garapa), acaba sendo jogado em cursos d’água;

  • Substituição de cultivos: algumas regiões do país têm sofrido com a substituição de cultivos alimentares (feijão, arroz, frutas, etc) pela cana-de-açúcar.

Hidroeletricidade

Águas e pás

A hidroeletricidade utiliza o movimento das águas, confinadas em represas, para gerar energia através da queda em declives acentuados, as barragens.

O movimento das águas faz várias turbinas girarem, convertendo energia mecânica em energia elétrica.

Fonte:.

 

Potencial brasileiro

O Brasil possui boa parte de seu território formado por áreas planálticas, por onde correm muitos de nossos cursos d’água. Essa característica contribui para a produção de energia em hidroelétricas.

  • Declives:as diferenças de declividade em áreas planálticas, forma rios encachoeirados, que podem ser aproveitados para a construção de barragens e represas;

  • A energia das águas convertida em eletricidade é uma das principais fontes da matriz energética do país.

 

Tipos de usinas

  • Usinas de médio e grande porte: produzem cerca de 90% da oferta total da energia convertida nas hidroelétricas;

  • Pequenas Centrais Hidroelétricas (PCHs):usinas de pequeno porte, mais baratas e com menores impactos ambientais (não precisam desapropriar ou desmatar grandes áreas para armazenar água em reservatórios). Porém, como são construídos em cursos d’ água de menor tamanho e volume, estão sujeitas a períodos de estiagem.

 

Vantagens

  • Renovável:utiliza apenas o movimento das águas para converter energia hidráulica em elétrica;

  • Diversos usos das represas: podem ser utilizadas para navegação, transporte e abastecimento de água;

  • Experiência em implantação:a engenharia brasileira é mundialmente reconhecida pelas tecnologias e métodos criados na construção e operação de usinas hidroelétricas.

 

Desvantagens

  • Alagamento de grandes áreas:a construção de represas e barragens necessita desapropriar e desmatar grandes áreas, o que pode provocar gravas impactos ambientais. Além disso, algumas experiências de vegetações originais que foram submersas, sem retirada, lançam gases poluentes na atmosfera ao se decompor em ambiente aquático;

  • Remoção de populações:as desapropriações obrigam os moradores a serem removidos. Esse processo pode provocar a destruição de valores culturais e históricos das populações com seus lugares tradicionais;

  • Dificuldades na transmissão:para chegar a lugares distantes, a energia elétrica precisa ser transmitida com potência muito elevada. Esse processo acaba gerando perdas no caminho, o que exige investimentos e tecnologias para minimizar esse efeito de perda.

Projetos Hidroelétricos no Brasil

Fonte abundante e disponível

As condições naturais, a disponibilidade hídrica e a necessidade de fontes de energia mais baratas tornaram a hidroeletricidade uma fonte de energia essencial para o Brasil.

 

Demanda energética

O desenvolvimento urbano e industrial do Brasil ao longo do século XX elevou a demanda energética do país. As políticas de Estado foram necessárias para ampliar a matriz e a capacidade energética.

  • Principais usos: consumo doméstico, indústrias, comércio, agropecuária.

 

Principais projetos

Projetos hidroelétricos no Brasil
Projeto/usinaCaracterísticas
SobradinhoNo rio São Francisco, próximo à Juazeiro (BA) e Petrolina (PE).
1973-1979: construção.
Terceiro maior lago artificial do mundo.
Paulo Afonso / XingóPaulo Afonso: divisa entre BA, AL e PE.
Xingó: entre Sergipe e Alagoas.
1948-1954: construção.
Extensões até o fim dos anos 1970.
TucuruíRio Tocantins, em Tucuruí (PA).
1976-1984: construção.
Parte de projetos p/ desenvolver a Amazônia, no âmbito da ditadura militar.
ItaipuProjeto binacional: envolve Brasil e Paraguai.
 Segunda maior usina do mundo.
Gera boa parte do total nacional.
Ilha SolteiraNo Rio Paraná, entre São Paulo e Mato Grosso do Sul.
1965-1978: construção.

Abastecimento do Centro-Sul.

Corredor de transporte, através da hidrovia Tietê-Paraná.
Novos projetosBelo Monte (PA)
Tapajós (PA)
Jirau (RO)
Santo Antônio (RO)

 

Energia Nuclear

Colisões energéticas

A energia nuclear aproveita-se da colisão de átomos, que liberam energia nesse processo, para convertê-la em eletricidade.

As pesquisas desenvolvidas nos séculos XIX e XX, especialmente no campo da Física Nuclear (Rutherford, Fermi, etc.), contribuíram para o aproveitamento dessa fonte energética.

 

Fissão e fusão nuclear

As reações nucleares para conversão de energia podem ocorrer, dada a tecnologia atual, em dois processos:

  • Fissão nuclear: colisão de átomos;

  • Fusão nuclear: partículas subatômicas em processo de fusão liberam quantidades de energia muito superiores que na fissão. Esse processo ocorre na liberação de energia pelo Sol;

  • A tecnologia atual não consegue converter energia em reações de fusão nuclear controlada em grande escala, embora existam testes em alguns países, incluindo o Brasil;

  • As usinas atuais convertem energia através da fissão nuclear.

 

Programa nuclear brasileiro

A energia nuclear pode ser considerada como uma solução moderna e estratégica para o país, em função dos seguintes aspectos:

  • Fornecer mais energia, para contribuir com a matriz energética;

  • Desenvolvimento tecnológico;

  • Importância geopolítica, pois poucos países dominam as tecnologias nucleares;

  • 1975:acordos de cooperação com a Alemanha para o fornecimento de tecnologia e conhecimentos na produção de energia nuclear;

  • Usinas existentes: Angra I e Angra II (em operação), Angra III (em construção, prevista para operação em 2018).

Fontes Alternativas para o Brasil

Energias alternativas

A busca por fontes de energias alternativas tem como objetivos utilizar recursos naturais renováveis e abundantes, buscar meios de produção com menor impacto ambiental e custos mais competitivos. Por isso, assim como outros países, o Brasil precisa desenvolver meios de conversão de energia nesses princípios.

  • Brasil:utiliza fontes renováveis de energia (cerca de 80% da matriz energética).

 

Vantagens do Brasil

  • Dimensões continentais e várias opções de fontes energéticas;

  • Elevada incidência de radiação solar;

  • Litoral extenso;

  • Diversidade de solos e climas;

  • Recursos minerais diversos;

  • Algumas fontes renováveis.

FonteCaracterísticas
SolarAlta incidência solar
Pode ser individual ou distribuída
Placas térmicas
Células fotovoltaicas
Hidroelétrica 
EólicaIncidência dos ventos
Pouco utilizada no Brasil
Biomassa/biocombustíveisCana-de-açúcar, soja, eucalipto, mamona, etc
Cultivada em várias regiões, tem grande potencial
Recursos disponíveis no país (reservas de Urânio, por exemplo)
Pequenas áreas

Questões Ambientais: Radiação

Propagação

A propagação de elementos radioativos está associada à diferentes comprimentos de onda e à matéria que está dispersa pelo espaço.

  • Elementos químicos: podem emitir radiação (alfa, beta ou gama, por exemplo);

  • Aplicação de técnicas nucleares

    • Medicina (tratamentos, geração de imagens);

    • Geração de energia;

    • Eletrônica;

    • Processos industriais.

 

Riscos

  • Contaminação;

  • Doenças/mortes;

  • Poluição e necessidade de remoções em massa (exemplo: acidente nuclear de Chernobyl, Ucrânia, em 1986);

  • Necessidade de destinaçãocorreta dos resíduos nucleares.

Conta de email não verificada

Não foi possível realizar o seu cadastro com a sua conta do Facebook pois o seu email não está confirmado no Facebook.

Clique aqui para ver como confirmar sua conta de email no Facebook ou complete seu cadastro por aqui.

Entendi
Clicando em "Criar perfil", você aceita os termos de uso do Stoodi.