Fontes alternativas de geração de energia

Energia eólica

Um dos recursos minerais mais importantes do mundo e que está com o fim mais próximo é o petróleo, embora não seja a única fonte de energia, os países têm uma preocupação muito grande, porque é essa que mantém o desenvolvimento econômico e tecnológico, além de oferecer qualidade de vida às pessoas.

Apesar de a energia eólica gerar somente cerca de 1% de toda a eletricidade ao redor do mundo, ela representa uma grande porção em países da Europa. Na Dinamarca, este tipo de energia representa 20% do total; na Espanha, 10% e na Alemanha, cerca de 7%.

Sua capacidade nos EUA foi de 45% no ano passado, alcançando 17 GW (gigawatts). Na China, a energia eólica quase dobrou sua capacidade todos os anos desde 2004.

Mundialmente, espera-se que as instalações deste tipo de energia tripliquem de 94 GW, no final de 2007, para aproximadamente 290 GW em 2012, de acordo com informações da consultoria BTM. 

Todos sabem da limitação dos recursos, diante disso foram criadas fontes alternativas como:

Biomassa

São materiais de origem vegetal como lenha, bagaço da cana, resíduos da indústria de papel, etc., além do biogás (obtido pela decomposição do lixo) que podem ser utilizados para produzir calor ou produzir energia num processo similar ao das termelétricas.

O uso desse tipo de energia será uma tendência mundial, a energia de origem orgânica é baseada na biotecnologia.

Biogás
Gás liberado na decomposição de elementos orgânicos (ex. lixo, esterco, palha etc.) e o biodigestor transforma esses resíduos em gás. A produção de biogás é interessante por dois motivos, diminui a quantidade de resíduos no ambiente e é pouco poluidor.

Energia biológica
São energias que se originam da biomassa ou de microrganismo, a biomassa são fontes de extração de energia (cana, eucalipto etc.). 

- Álcool e Óleos vegetais
O álcool, importante combustível da atualidade, pode ser extraído de vários vegetais (cana, beterraba, cevada, batata, mandioca, girassol, eucalipto etc.), pode ser utilizado de várias formas, mas seu destaque maior é como combustível, que passou a ser utilizado nos automóveis a partir da década de 1970, é bom ressaltar que essa é uma tecnologia brasileira
Atualmente, apenas Brasil e Rússia estão utilizando o álcool como combustível, o Brasil com a cana extrai o etanol, a Rússia com o eucalipto extrai o metanol.
Algumas alternativas de geração de combustíveis podem ser mais promissoras do que o próprio álcool, como é o caso dos óleos que são extraídos de vegetais (mamona, babaçu, dendê, soja, algodão, girassol, amendoim entre outros). O desenvolvimento dessas tecnologias nos últimos anos tem sido deixado de lado por falta de investimentos, o óleo vegetal é mais calorífero que o álcool, assim poderia facilmente substituir o diesel, a gasolina e o querosene, que são combustíveis de fontes limitadas. No mundo essa alternativa energética ainda foi pouco difundida, mas isso é uma questão de tempo.

Energia Solar e Hidrogênio

Os raios solares que incidem na terra possuem uma quantidade incrível de energia, com isso alguns estudos revelam que os raios poderiam produzir muito mais energia do que todas hidrelétricas e termoelétricas do mundo, o problema é que ainda não se sabe como canalizar e armazenar essa energia.
Em países como Alemanha, o governo destina incentivos às residências que instalam coletores solares.
Outra fonte que anda em fase de aprimoramento é a energia de hidrogênio, que produz poucos resíduos e a baixo custo, estima-se que no final dessa década já tenha carros disponíveis com motores movidos a hidrogênio. 

Como funciona a geração de energia solar?

A energia solar é obtida através da conversão direta da luz natural em eletricidade (efeito fotovoltaico). Esse efeito causa o aparecimento de uma diferença de potencial, nos extremos de uma estrutura de material semicondutor, produzida pela absorção da luz. A célula fotovoltaica é a unidade fundamental do processo de conversão.
Os raios do sol, ao atingirem o módulo que contém as células fotovoltaicas produzem eletricidade, sob a forma de corrente contínua, similar às das pilhas e baterias automotivas. Esta energia pode ser acumulada em baterias e utilizada à noite ou em longos períodos de mau tempo. Inversores são necessários para converter essa energia elétrica de corrente contínua em corrente alternada, possibilitando a utilização direta em uma residência. 

 

• Benefícios e desvantagens:

A maior vantagem da energia solar é poder ser instalada em locais isolados sem a necessidade de linhas de transmissão. O custo dessa energia ainda é muito elevado e sua aplicação limitada. O maior uso da energia solar, hoje em dia, é em sistemas de aquecimento de água, sem produção de eletricidade.
Porém as células fotovoltaicas, assim como as baterias são fabricadas com materiais (ácidos e metais pesados) que podem causar sérios problemas ambientais se não descartados corretamente.

Marés, Ventos e Energia Geotérmica

O movimento das marés (movimento das águas) move turbinas que podem gerar energia, esse recurso é utilizado em países como Japão e França.

A energia eólica é uma fonte de energia conhecida há muitos anos, pois foi utilizada para mover moinhos, no mundo existem cerca de 30 mil geradores de energia eólica.

A energia geotérmica é extraída do calor vindo do interior da terra, os EUA, Itália e Japão produzem energia dessa natureza, mas esse tipo só é possível em lugares que possuem vulcões ou áreas de concentração de placas litosféricas.
Em países como a Islândia, os gêiseres são aproveitados, são águas quentes que saem interior da Terra que também geram energia geotérmica. 

Energia dos oceanos

Existem duas formas de aproveitamento da energia dos oceanos: a energia das marés (maré-motriz), associada às correntes marítimas, e a energia das ondas, com maior potencial de exploração.

• Maré-motriz - Sistema de geração de energia elétrica que utiliza o movimento de elevação (fluxo) das marés para encher um reservatório e movimentar uma comporta. Quando o nível do mar abaixa (reflui), a comporta se abre, formando uma queda d’água que gira uma turbina ligada a um gerador elétrico. O movimento regular de fluxo e refluxo, a cada 12 horas, é o fator que possibilita o aproveitamento dessa fonte de energia. 

 • Energia das ondas - O aproveitamento é feito empregando, um conjunto de bóias (distantes uns poucos quilômetros da costa) que utiliza o movimento superficial do mar para gerar eletricidade, através de um equipamento que fica em contato com o fundo do mar. É um processo limpo e, atualmente, já existem algumas usinas funcionando no mundo, entre as quais uma na Escócia (750 kW) e outra (400 kW) na ilha de Açores, em Portugal.

Cientistas brasileiros desenvolvem um projeto diferente que utiliza câmaras hiperbáricas. A água é capturada por flutuadores ligados a braços mecânicos, que acionam as bombas de sucção toda vez que uma onda passa. A câmara evita momentos sem água, ou seja, permite um fluxo continuo de água em direção as paletas da turbina. 

Célula a Combustível

Uma célula a combustível é um dispositivo de conversão de energia eletroquímica, que transforma hidrogênio e oxigênio em eletricidade, calor e água. Ao contrário de uma bateria, uma célula a combustível não necessita ser carregada e produzirá energia continuamente desde que seja fornecido o combustível (hidrogênio). É um processo bastante limpo, porém ainda se encontra em fase de pesquisas e testes.
Uma célula a combustível consiste em dois eletrodos (condutor metálico por onde uma corrente elétrica entra num sistema ou sai dele) separados por um eletrólito (condutor de eletricidade, sólido ou liquido, no qual o transporte de carga se realiza por meio de íons). O hidrogênio é alimentado no ânodo (-) (eletrodo para onde se dirigem os íons negativos) e o oxigênio (ou ar) entra na célula através do cátodo (+) (eletrodo de onde partem os elétrons e para onde se dirigem os íons positivos). Através da ação de um catalisador, os átomos de hidrogênio são decompostos em prótons (H+) e elétrons (e-), que seguem caminhos diferentes para o cátodo.

Os prótons (H+) são conduzidos através do eletrólito para o cátodo e os elétrons (e-), que não podem passar através do eletrólito, criam uma corrente elétrica externa que é utilizada antes de regressar ao cátodo, na qual é novamente reunida com os íons positivos de hidrogênio e oxigênio para formar água e calor.