Como se consegue gerar Energia Elctrica Como Funciona

Como se consegue gerar Energia Eléctrica?

Como Funciona um Gerador?

Como obrigamos os electrões a andar? Uma da formas é usar um gerador! O gerador vai obrigar a que os electrões se movam dentro dos fios, utilizando Imanes. Os imanes, com o seu campo magnético, “arrastam” os electrões, fazendoos andar. Um gerador é basicamente o mesmo que uma bomba de água – Obriga a água a deslocar-se dentro de um tubo.

Exemplos de geradores:

O maior problema dos geradores é: Como fazer que girem?

Vamos ver então como produzir Energia… Formas de produzir Energia Eléctrica em Portugal

Barragens (Hidroeléctricas) Aero-Geradores Painéis Foto voltaicos Centrais Termoeléctricas (carvão) Centrais Termoeléctricas (gás natural)

Barragens (Hidroeléctricas)

Energia Hidroeléctrica Vantagens • • • A grande vantagem desta forma de energia é ser rentável e poderosa. É uma fonte de energia limpa e renovável. A água circula num ciclo fechado, tornando os recursos hídricos inesgotáveis. O homem através da construção de barragens ou albufeiras pode intervir no ciclo da água guardando a água excedente dos períodos chuvosos e transportando-os no tempo até às épocas de seca. A energia hidroeléctrica revelou-se como uma excelente forma de gerar electricidade, uma vez que não produz qualquer poluição ambiental e não consome nenhum tipo de combustível.

Energia Hidroeléctrica Desvantagens • • Uma das maiores desvantagens é o enorme custo das barragens, o longo tempo de construção e o impacto ambiental que elas provocam. Muitas vezes as albufeiras criadas submergem vales, encostas e por vezes até localidades. São necessárias grandes quantidades de água para poder funcionar, e nem sempre a água existe com mais abundância nos locais onde é mais necessária. Destrói habitats naturais de pássaros e por vezes, são encontrados animais mortos nas turbinas. Impossibilita a navegação (na maior parte dos casos).

Barragem das três Gargantas, Rio Yang-Tsé, China

Alqueva

Aldeia da Luz

Barragens Vantagens Desvantagens

Aero-Geradores

Aproveitamento da Energia Éolica

Aero. Geradores - Vantagens • É uma fonte de energia segura e renovável; • Não polui; • As suas instalações são móveis, e quando retirada, pode-se refazer toda a área utilizada; • Tempo rápido de construção (menos de 6 meses); • Recurso autónomo e económico; • Cria-se mais emprego.

Aero. Geradores - Desvantagens • Impacto visual: a sua instalação gera uma grande modificação da paisagem; • Impacto sobre as aves do local: principalmente pelo choque delas nas pás, efeitos desconhecidos sobre a modificação de seus comportamentos habituais de migração; • Impacto sonoro: o som do vento bate nas pás produzindo um ruído constante (43 d. B(A)). As casas do local deverão estar, pelo menos, a 200 m de distância.

Aero-Geradores Vantagens Desvantagens

Painéis Fotovoltaicos

• O painel é feito de um metal azul escuro, chamado silício. • Quando o Silício recebe luz solar, cria um movimento nos eletrões. • Os eletrões em movimento geram eletricidade.

Podem ser montados no topo das casas…

…ou em qualquer lado….

Paineis Fotovoltaicos - Vantagens • É uma fonte de energia segura e renovável; • Não polui; • Pode ser montada em todo o lado; • Tempo rápido de montagem; • Não tem manutenção; • Não avaria.

Painéis Fotovoltaicos - Desvantagens • Impacto visual: são feios • Muito caros; • Pouco eficientes: Não geram muita energia; • Não funcionam bem no inverno ou com ceu nublado; • De noite não funcionam.

Fotovoltaicos Vantagens Desvantagens

Centrais Termoeléctricas (carvão)

Vamos usar a força do vapor!

Centrais Termoeléctricas (carvão) – Como Funcionam

Queima-se carvão Vapor faz girar a turbina Turbina faz girar gerador Água passa a vapor Produz Energia Eléctrica! Faz muito calor Calor Aquece a água

Turbina a Vapor

Principais Vantagens das Centrais Térmicas - Tecnologia conhecida - Produz muita eletricidade - Podemos comprar carvão, que é barato - Menor tempo de montagem (vs. hidroeléctricas) - Maior flexibilidade (vs. hidroeléctricas)

Principais Desvantagens das Centrais Térmicas - Custos iniciais e de manutenção muito elevados - Contribuem para o agravamento do Efeito Estufa - De arranque demorado e complexo - Dependentes de fontes de energia não renováveis - Rendimentos globais baixos (cerca de 30%)

Os gases contaminantes Libertados pela queima do carvão: Dióxido de enxofre (SO 2). Óxidos de nitrogénio (Nox). Partículas de metais pesados. Dióxido de carbono (CO 2) A tabela que se segue mostra os efeitos produzidos sobre a saúde e sobre o meio ambiente. Produtos Efeitos SO 2 Chuva ácida. Edemas pulmonares. Morte com alta exposição NOx Problemas respiratórios e pulmonares Partículas Problemas respiratórios, renais, e ósseos CO 2 Alterações climáticas.

Central Termo. Eletrica Vantagens Desvantagens

Central Gás Natural Turbina a Gás

SGT-800 Geração de energia 47, 00 MW(e) • Combustível: Gás natural • Freqüência: 50/60 Hz • Eficiência elétrica: 37, 5% • Taxa de calor: 9. 597 k. J/k. Wh • Rotação da turbina: 6. 608 rpm • Coeficiente de pressão do compressor: 19: 1 • Fluxo de gás de escape: 131, 5 kg/s • Temperatura: 544 °C • Emissões de NOx (com DLE, corrigidas para 15% O 2 seco): ≤ 15 ppm. V *

Principais Vantagens das Centrais a gás: - Tecnologia conhecida - Produz mais eletricidade que as centrais a carvão - São mais simples de montar que as centrais a carvão - Poluem menos que as centrais a carvão

Principais Desvantagens das Centrais Térmicas - Custos iniciais e de manutenção muito elevados - Contribuem para o agravamento do Efeito Estufa - São muito barulhentas - Dependentes de fontes de energia não renováveis (gás) - O gás é mais caro que o carvão.

Termoelétricas (gás) Vantagens Desvantagens

Central Nuclear (não existe em Portugal)

Conversão Massa em Energia Pouca massa pode produzir muita energia

Uma grama de massa – Teoricamente pode ser convertida em: 89, 875, 517, 873, 681 J = 24, 965, 421 Kw/h Se toda esta energia for libertada de uma só vez…

Uma central nuclear não deixa de ser uma central termoeléctrica! Núcleos de átomos de Urânio Vapor faz girar a turbina Turbina faz girar gerador Partem-se por fissão nuclear Água passa a vapor Produz Energia Eléctrica! Libertam calor Calor Aquece a água

Vantagens da Energia Nuclear • Não contribui para o efeito de estufa (principal); • Não polui o ar com gases de enxofre, nitrogénio, etc. ; • Não utiliza grandes áreas de terreno: a central requer pequenos espaços para sua instalação; • Não depende da sazonalidade climática (nem das chuvas, nem dos ventos); • Pouco ou quase nenhum impacto sobre a biosfera; • Grande disponibilidade de combustível; • É a fonte mais concentrada de geração de energia • A quantidade de resíduos radioactivos gerados é extremamente pequena e compacta; • A tecnologia do processo é bastante conhecida; • O risco de transporte do combustível é significativamente menor quando comparado ao gás e ao óleo das termoeléctricas; • Não necessita de armazenamento da energia produzida em baterias;

Desvantagens da Energia Nuclear • Necessidade de armazenar o resíduo nuclear em locais isolados e protegidos*; • Necessidade de isolar a central após o seu encerramento; • É mais cara quando comparada às demais fontes de energia; • Os resíduos produzidos emitem radioactividade durante muitos anos; • Dificuldades no armazenamento dos resíduos, principalmente em questões de localização e segurança; • Pode interferir com ecossistemas; • Elevado risco de acidente na central nuclear. * esta desvantagem provavelmente durará pelo menos uns 30 anos, a partir de quando já se esperam desenvolvidas tecnologias para reciclagem e reaproveitamento dos resíduos radioactivos.

Chernobyl, Ucrânia, 1986

Nucleares Vantagens Desvantagens