UNIVERSIDADE PAULISTA UNIP ENGENHARIA Apostila de Desenvolvimento e

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Apostila de Desenvolvimento e Sustentabilidade Prof. Dr. Fernando Cruz Barbieri S. J. dos Campos - Dutra

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA 1 o Bimestre

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento econômico S. J. dos Campos

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Econômico Definição: consiste em um processo de enriquecimento dos países, assim como de seus habitantes, ou seja, na acumulação de ativos individuais ou públicos. • Em suma, o desenvolvimento econômico é um processo pelo qual a renda nacional real de uma economia aumenta durante um longo período de tempo • Há ativos que são tangíveis (terra e capital) e aqueles que são financeiros (dinheiro, títulos, etc).

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Econômico Como ocorre: O processo de desenvolvimento econômico pode ocorrer com avanços como: inovações, empreendedorismo e investimentos, • Que oferece condições para um sistema eficiente de: produção, circulação e distribuição de bens e serviços à população.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA PIB Definição: O Produto Interno Bruto (PIB) é usado para medir a atividade econômica do país calculado no Brasil pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística). • Mede o nível de riqueza de uma região. Quanto mais se produz, mais se está consumindo, investindo e vendendo=> maior é o PIB. • O índice só considera os bens e serviços finais, de modo a não calcular a mesma coisa duas vezes.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA PIB Exemplo: • A matéria-prima usada na fabricação não é levada em conta. • No caso de um pão, a farinha de trigo usada não entra na contabilidade.

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UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA PIB Como o PIB é calculado? • Desde 1990, o cálculo e a divulgação do PIB brasileiro são realizados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) – órgão federal subordinado ao Ministério do Planejamento. Fórmula de cálculo do PIB: • A fórmula utilizada para calcular o PIB é: PIB = C + G + I + (X – M) G = Consumo do governo C = consumo das família I = investimento bruto X = exportações de bens e serviços M = importações de bens e serviços

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA PIB = C + I + G + X – M, o sinal de negativo na frente as importações representam para o exterior. das importações o vazamento de devido ao fato de que renda gerada no país

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA PIB Influência: • O primeiro fator que influencia diretamente a variação do PIB é o consumo da população. • Quanto mais as consumo é menor, pessoas gastam, mais o PIB cresce. Se o o PIB cai. • O consumo depende dos salários e dos juros. Se as pessoas ganham mais e pagam menos juros nas prestações, o consumo é maior e o PIB cresce. • Com salário baixo e também. Por isso os país. juro alto, o gasto pessoal cai e o PIB juros altos atrapalham o crescimento do

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA PIB Influência: • Os investimentos das empresas também influenciam no PIB. • Se as empresas crescem, compram máquinas, expandem atividades, economia. • Os contratam juros altos também gastam tanto se tiverem investir. trabalhadores, elas movimentam a atrapalham aqui: os empresários não de pagar muito pelos empréstimos para • Os gastos do governo são outro fator que impulsiona o PIB. • Quando faz obras, como a construção de uma estrada, são contratados operários e é gasto material de construção, o que eleva a produção geral da economia.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA PIB Fonte: IBGE Restrições: O PIB não é um dado 'definitivo'. Porém, um país com maior PIB per capita tende a ter maior Índice de Desenvolvimento Humano (IDH)

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA PIB Ranking • • PIB Mundial => Brasil => 450 - PIB de 2017: R$ 6, 6 trilhões. PIB per capita = > Brasil => 1010 - PIB de 2017: R$ 15. 200, 30 O PIB per capita é calculado a partir da divisão do PIB pelo número de habitantes da região e indica quanto cada habitante produziu em determinado período. DESIGUALDADE SOCIAL E ECONOMICA

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UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Definição: IDH (Índice de Desenvolvimento Humano) é um índice que serve de comparação entre os países, com objetivo de medir o grau de desenvolvimento econômico e a qualidade de vida oferecida à população de diversos países do mundo. • Este índice é calculado com base em dados econômicos e sociais. • O IDH vai de 0 (nenhum desenvolvimento humano) a 1 (desenvolvimento humano total). • Quanto mais próximo de 1, mais desenvolvido é o país. • Este índice também é usado para apurar o desenvolvimento de cidades, estados e regiões.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Desenvolvimento: O IDH foi desenvolvido utilizado pelo Programa das Nações Unidas três combinações de INDICADORES como: • • • em 1990 e vem sendo e a partir de dados de expectativa de vida anos médios esperados PIB (per capita) A cada ano, os acordo com essas países, membros da ONU são classificados de medidas.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Classificação do desenvolvimento de acordo com o IDH: • De 0 a 0, 499 - países com IDH baixo (geralmente países subdesenvolvidos). • De 0, 500 a 0, 799 - países com IDH médio (geralmente países em processo de desenvolvimento). • De 0, 800 a 1 - países de IDH elevado (geralmente países ricos ou em rápido processo de crescimento econômico - emergentes).

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Critérios de Avaliação: O IDH combina três DIMENSÕES: • Uma vida longa e saudável : Expectativa de vida • Acesso ao conhecimento : Anos médios de estudo esperados de escolaridade. • Um padrão de vida decente : PIB (per capita) e anos

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Colocação no Ranking de IDH de alguns países:

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UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Colocação Brasil no Ranking de IDH: • De acordo com dados de 2014 (Relatório 2014 -IDH) a nível mundial: Ocupa 790 Posição com um IDH de 0, 754 • Embora apresente deficiências no sistema educacional, o IDH do Brasil é considerado de médio para alto, pois o país vem apresentando bons resultados econômicos. • A expectativa de vida em nosso país também tem aumentado, colaborando para o índice.

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UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Colocação cidades do Brasil no Ranking de IDH: Melhor cidade => 10 São Caetano do Sul Pior cidade => 55650 Melgaço (PA) (IDH Vale 40 São José dos Campos 400 Taubaté 760 Caçapava 1570 Jacareí 3040 Cachoeira Paulista 0, 807 0. 800 0. 788 0. 777 0. 764 (SP) (IDH = 0, 862) = 0, 418)

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH ESTRUTURA PARA O CÁLCULO DO IDH EV = EXPECTATIVA DE VIDA AME = ANOS MEDIOS DE ESTUDO AEE = ANOS ESPERADOS DE ESCOLARIDADE PIBpc = PIB PER CAPITA

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH ESTRUTURA PARA O CÁLCULO DO IDH Valores máximos e mínimos de cada dimensão para o calculo do IDH

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH EQUAÇÕES Índice de expectativa de vida: Índice de educação: Índice de renda:

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Atual: No Relatório de Desenvolvimento Humano de 2010 o PNUD começou a usar um novo método de cálculo do IDH. Os três índices seguintes são utilizados: PNUD= Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Exemplo: Mostre-se o calculo do IDH para a Brasil para o ano de 2015: 1. Índice de expectativa de Vida – Brasil, em 2015 era de 72, 9 anos: Índice de expectativa de vida = 0, 837

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH 2. Índice de Educação: No Brasil, em 2015 os anos médios de estudo era de 7, 2 anos esperados de escolaridade era de 13 anos. Índice de educação: 0, 616

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH 3. Cálculo do Índice do PIB per capita: O PIB per capita, no Brasil, no ano de 2015 foi de US$ 13. 444 por habitante: Índice de renda: 0, 679

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA IDH Cálculo do IDH Finalmente, o IDH é a média geométrica dos três índices anteriores normalizados: IDH = 0, 704 - MÉDIO

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Conclusão • Entretanto, os economistas consideram que o desenvolvimento é consequência do aumento da circulação e da distribuição dinheiro do • Devem aprender que o sistema humano está inserido no meio ambiente. • Mas na verdade fluxos de energia essa circulação que controlam a de dinheiro, na verdade são economia. • Estimular o crescimento por meio do aumento da circulação de dinheiro só funciona quando há grandes quantidade de recursos e energia fornecidos pelo meio ambiente.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Lista 1 1) Defina PIB. Qual a sua importância? Como o PIB é utilizado (calculado) para medir o desenvolvimento? 2) O que significa o sinal de negativo na frente das importações ? 3) Defina IDH. Qual a sua importância? Como o IDH é calculado ? Qual a posição do brasil perante o mundo em 2012? 4) Qual é a estrutura do IDH perante à dimensão e indicador? 5) Como é a classificação do desenvolvimento de acordo com o IDH? 6) Com o auxilio da tab. do slide 19, e com os dados da tabela abaixo, calcule o IDH dos países e identifique os países com alto, médio e baixo desenvolvimento humano.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável S. J. dos Campos

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: definição • Nos dicionários, sustentabilidade implica que uma determinada atividade ou ação seja susceptível de ser sustentada (continuada, mantida). • Sustentabilidade também pode ser definida como a capacidade do ser humano interagir com o mundo, preservando o meio ambiente para não comprometer os recursos naturais das gerações futuras.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: definição • Talvez a mais conhecida de definição de sustentabilidade venha do relatório Brundtland publicado em 1987. Neste documento o desenvolvimento sustentável é concebido como: “. . . o desenvolvimento que satisfaz as necessidades presentes, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades”. Dra. Gro Harlem Brundtland à época primeira-ministra da Noruega

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: desafio O desafio do desenvolvimento sustentável • O grande desafio deste século e o de alcançar a situação denominada de desenvolvimento sustentável. Isto implica em compreender que a sociedade e a economia estão inseridas no meio ambiente e definem que: • Se o meio ambiente obtiver reservas abundantes de materiais e energia, a economia e o conhecimento dos seres humanos aumentam. • Se o meio ambiente for explorado a uma velocidade superior aquela que o planeta tem condições de repor, os valores, projetos e economia tendem a desacelerar.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Capacidade de carga Definição: em biologia "o máximo de população de uma determinada espécie que uma área pode suportar sem reduzir a capacidade de suporte da mesma espécie no futuro". • De forma mais ampla, a capacidade de carga refere-se ao número de indivíduos que podem ser suportados por uma determinada área, dentro dos limites de seus recursos naturais, e sem degradar os capitais naturais, sociais e econômicos. • A capacidade de carga para uma determinada área não e fixa. • Ela pode ser alterada pela tecnologia, para melhor ou para pior, por pressões do aumento populacional ou do aumento da poluição

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Identidade de Ehrlich • Ao longo do tempo, os seres humanos tem modificado a capacidade de carga do meio ambiente. • Pesquisadores tem desenvolvido métodos para estimar o impacto ambiental das populações com relação ao uso de recursos per capita, como por exemplo, a Identidade de Ehrlich. • Paul Ehrlich, foi um biólogo da universidade de Stanford, nos Estados Unidos, relatou que o crescimento sem limites da população e o hiperconsumo não são compatíveis com a finitude dos recursos naturais. Paul Ehrlich Anne Ehrlich

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Identidade de Ehrlich • Paul junto com sua esposa, Anne Ehrlich, criou uma fórmula matemática para calcular a pressão dos humanos sobre a Terra: Que pode ser reescrita na forma: I = P x A x T onde: I é o impacto sobre o ambiente resultante do consumo (adimensional) P é a população que ocupa uma determinada área A é o consumo per capita (riqueza- medido pelo PIB per capita) T é o fator tecnológico (emissões de gases de efeito estufa) Quanto menor o impacto de uma população sobre uma área, maior seria a sustentabilidade

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Identidade de Ehrlich • A tabela abaixo, mostra a variação da população do Brasil, juntamente com a variação do PIB e da emissão de gases de efeito estufa (ECO 2) para o intervalo de 1990 -2000 -2025.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Identidade de Ehrlich Termos da equação de Ehrlich para o Brasil • Através do método de Ehrlich observa-se que, no exemplo tomado, tem-se a população por área aumenta, o PIB per capita também aumenta, mas a tecnologia apresenta melhora, (diminuição da emissão de CO 2 ao longo dos anos)

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Identidade de Ehrlich Variação de I ao longos dos anos • Apesar da melhora apresentada pelo fator tecnológico (T), o impacto sobre o ambiente resultante continua a aumentar linearmente.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Sociedade Sustentável • Para que uma sociedade seja sustentável, alguns fatores devem ser observados. • Segundo Herman Daly, ideólogo da Teoria da Sustentabilidade, há dois princípios básicos a serem atendidos: 1º princípio da sustentabilidade ambiental • Os recursos naturais não devem ser consumidos a uma velocidade que impeça sua recuperação. 2º princípio da sustentabilidade ambiental • A produção de bens não deve gerar resíduos que não possam ser absorvidos pelo ambiente de forma rápida e eficaz.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Modelos de Interação dos Sistemas Humanos. Nos modelos de interação dos sistemas humanos (econosfera e sociosfera) com o meio ambiente (ecosfera) surgem na literatura, três tipos de sustentabilidade: • a econômica, • a social e a • do meio ambiente

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Modelos 1º Modelo de interação – sustentabilidade fraca: • Representa os sistemas humanos e natural como compartimentos ilimitados em seu desenvolvimento. • Tipo de sustentabilidade fraca: soma de todos os capitais ambiental, econômico e social é mantida constante, sem diferenciação do tipo de capital. • Exemplificando: Uma planta de tratamento de efluentes líquidos substituiria o serviço ambiental de purificação de água realizado por uma floresta.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Modelos 1º Modelo de interação – sustentabilidade fraca:

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Modelos 2º Modelo de interação : sustentabilidade média • Considera-se os 3 compartimentos (eco, econo e sociosfera) como áreas de domínio comuns, entretanto, neste modelo há outras áreas interdependentes. • As interações de troca entre os sistemas (humano, social e econômico) possuem áreas que não dependem fortemente do sistema natural. • Neste tipo de sustentabilidade, a soma dos três tipos de capital (ecológico, econômico e social) é também mantida constante, porém a substituição entre os diferentes tipos de capital é parcial. • Exemplificando: O plantio de um bosque substituiria parcialmente o capital natural de uma floresta natural.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Modelos 2º Modelo de interação : sustentabilidade média

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Modelos 3º Modelo – sustentabilidade forte • Neste modelo, o meio ambienta contém os sistemas humanos, fornecendo recursos (minérios e energia) e prestando serviços ambientais (dispersão de poluentes). • Recursos e serviços ambientais são a base para desenvolvimento socioeconômico. • Os sistemas humanos estão contidos no sistema natural e o a econosfera e a sociosfera não podem crescer além das limitações intrísecas da biosfera. • Neste tipo de modelo, para alcançar a sustentabilidade necessário manter o capital. • Exemplificando: O esgotamento dos combustíveis fósseis é é compensado pelo desenvolvimento de outra fonte de energia, como a renováveis.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Desenvolvimento Sustentável: Modelos 3º Modelo de interação : sustentabilidade forte

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Lista 2 1) Defina sustentabilidade 2) Defina sustentabilidade segundo Brundtland 3) O que é capacidade de carga? 4) Qual é a fórmula matemática para calcular a pressão dos humanos sobre a Terra criado por Ehrlich e o que significa cada grandeza? 5) Dê exemplos de sustentabilidade fraca, media e forte? 6) Faça uma analise dos países mostrado na tabela abaixo e calcule o impacto (I) causado pelo consumo de suas populações da china, índia, Nigéria e EUA sobre o meio ambiente no ano de 2000.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade S. J. dos Campos

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: definição • Para “nós” engenheiros, tudo está baseado em energia (princípio simples). • A energia constitui: - fonte e o - controle de todos os valores e ações dos seres humanos e da natureza.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: definição Definição de energia: Energia é um termo que deriva do grego "ergos" cujo significado original é trabalho. • Energia na Física está associado à capacidade de qualquer corpo produzir trabalho, ação ou movimento. • O conceito de energia é utilizado no sentido corrente para designar o vigor, a firmeza e a força. • A energia não pode ser criada, mas apenas transformada (primeiro princípio da Termodinâmica).

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: definição Definição de energia sustentável: É aquela que é gerada e fornecida de modo a atender as necessidades atuais, porém sem comprometer a capacidade das futuras gerações de satisfazerem as suas necessidades. • As principais fontes de energia sustentável são as renováveis e limpas, com nenhum ou muito pouco índice de geração de CO 2 (dióxido de carbono) e outros gases do efeito estufa. Principais fontes de energia sustentável (fontes renováveis): - Energia eólica - Energia solar - Hidroeletricidade - Energia das marés - Energia geotérmica

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA • Se Engenharia da Sustentabilidade: definição as fontes de energia são exploradas a uma velocidade superior àquela que o planeta tem condição de regenerar, projetos dos seres humanos são desacelerados. • Quando a energia disponível é abundante, a economia, o conhecimento e as aspirações dos seres humanos crescem. • Este fenômeno vem se repetindo ao longo de toda a história da humanidade e da natureza.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Busca • Busca pela sustentabilidade: Engenheiros devem utilizar técnicas para avaliar os sistemas de fornecimento de considerar: o homem, a natureza e a economia. energia e • Engenheiros devem utilizar-se de técnicas ou avanços tecnológicos para medir e avaliar os sistemas e suas fontes de energia. Conhecendo a forma com que a energia produz e mantém a ordem para a humanidade e natureza, será possível oferecer soluções de engenharia para que os indivíduos possam escolher sua forma de viver.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA • Em Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas engenharia, para que se possa avaliar um sistema tão complexo como o nosso, utilizam-se “sistemas” e “diagramas de sistemas” para que se realizem cálculos sobre fluxos e depósitos de recursos. • Definição: Sistema é um “todo” e que interage com as suas partes “organizadas” • As partes de um sistema não podem ser colocadas de maneira aleatória. • Em um sistema, as partes devem estar interligadas de uma forma específica, para que o sistema realize seu propósito específico.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas Exemplificando: • Uma casa é um sistema com tubulações de água, condutores elétricos, materiais de construção, etc. • Um time de futebol é um sistema composto por jogadores com funções diferentes, mas que atuam de comum acordo por interações combinadas durante o treinamento. • Um bosque é um sistema constituído de árvores, solo, nutrientes, animais e microrganismos. Com a interação elementos, o bosque se mantém como unidade. entre estes

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas • Para todos os sistemas, se podem aplicar as leis da energia e construir diagramas de energia. • Abaixo mostram os símbolos utilizados na construção dos diagramas de sistemas: Caixa: símbolo para definir os limites de um sistema. Caminho energético: fluxo de energia ou materiais.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas Fonte de energia: energia que acompanha cada recurso usado pelo ecossistema, como sol, o vento, as mares, as ondas, as chuvas, as sementes trazidas pelos ventos e aves. Deposito de energia: indica o local onde a energia se armazena, como os recursos de biomassa, solo, matéria orgânica, areia, nutrientes e etc.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas Consumidor: indica uma unidade de consumo, como um consumidor do alimento ou uma população. Sistema de produção: indica a ocorrência de processos e interações necessárias à produção, como a produção de alimentos.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas Processo de interação: Processo que combina diferentes tipos de fluxo de energia e de materiais. Transação: intercambio comercial materiais ou serviços prestados. de dinheiro para energia, $ Sumidouro de energia: energia dissipada, dispersa e que não pode ser utilizada na forma de calor.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas A tabela abaixo mostra os principais símbolos empregados na construção de diagrama de energia de sistemas

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas Exemplo 1: Fluxos Energéticos Necessários para a Produção de Alimentos em uma Fazenda: • De forma simples, o diagrama ilustra de que modo a plantação depende das interações dos fluxos de entrada de energia solar, de chuva, nutrientes do solo, do trabalho humano e do maquinário.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas • A fazenda é um sistema, composto de partes que interagem para formar o todo. • O quadrado marca os limites do sistema. • Entrando no sistema, são mostrados os fluxos de energia e materiais, necessários para a plantação de alimento. • Para que a produção seja possível, deve-se dispor da energia do sol, da chuva e, também, da mão de obra e de máquinas. • Dentro do limite, são mostrados alguns fluxos que interagem e afetam a produção da fazenda.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas • Para que a fazenda produza, é necessária a interação entre os nutrientes fornecidos pelo solo com a mão de obra e as máquinas (fornecidas pelos sistemas humanos) e com o sol e a chuva (fornecidos pelo meio ambiente). • O fluxo que sai do sistema é o alimento produzido. • Este fluxo será utilizado por outros sistemas, como uma cidade ou um grande mercado. • O fluxo apontando para baixo mostra a energia que foi degradada e que se encontra agora na forma de calor dissipado.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas Exemplo 2: Fluxo de energia de uma roda d´agua • A medida que a água vai de uma posição mais alta a uma mais baixa, libera um pouco de calor e a roda gira • A energia potencial da água se converte em energia cinética e ao mesmo tempo parte desta energia se converte em calor, devido ao atrito. • A energia flui em uma direção, de uma forma concentrada se converte em outras mais dispersas e enquanto faz este trabalho, move materiais.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Sistemas Exemplo 3: Fluxo de Energia entre Plantas e Consumidores • A biosfera utiliza a luz do sol para produzir alimento que os bosques naturais e os organismos marinhos proporcionam aos consumidores, de forma semelhante àquela com que os alimentos produzidos em uma fazenda chegam aos seres humanos.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Recursos limitados e ilimitados • O desenvolvimento de um sistema está limitado a seus recursos energéticos. • Se estes podem suportar mais crescimento ou se o sistema deve ser limitado em sua atividade depende da disponibilidade de energia externa.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Recursos limitados e ilimitados • • As fontes ilimitadas de energia podem suportar o aumento de consumo e a acumulação de reservas que chamamos de crescimento. Os fluxos de energia limitada na fonte não podem suportar um crescimento ilimitado e os sistemas que empregam estas fontes tem de se desenvolver de forma a manter o armazenamento de energia e de reservas em um nível que o fluxo de entrada possa suportar.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Recursos limitados e ilimitados – exemplo: • Pensando em uma represa para fornecimento de energia elétrica, pode-se distinguir duas situações. • A represa pode estar limitada pelo fluxo de água que chega a ela, se os fluxos que chegam não forem suficientes para fornecer água suficiente para girar as turbinas. • Por outro lado, se o fornecimento de água à represa for maior que a pressão necessária para mover as turbinas, esta represa pode ser ilimitada.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Recursos limitados e ilimitados – exemplo:

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Exercícios 1) Engenheiros devem utilizar técnicas para avaliar e medir o sistema de energia, que é constituído por? 2) Pela busca da sustentabilidade, engenheiros devem utilizar técnicas para avaliar os sistemas de fornecimento de energia e considerar: ______ , ______ e _______. 3) Qual a definição de sistemas? Mostre os principais símbolos empregados na construção de diagrama de energia de sistemas. 4) Engenheiros devem utilizar técnicas para avaliar e medir o sistema de energia. Para isto, podem utilizar diagramas de energia para estabelecer e organizar os sistemas, explique: a) Exemplo 1: Fluxos Energéticos Necessários para a Produção de Alimentos em uma Fazenda. b) Exemplo 2: Fluxo de energia de uma roda d´agua. c) Exemplo 3: Fluxo de Energia entre Plantas e Consumidores 5) Em que o desenvolvimento de um sistema está limitado? Dê exemplos.

UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP ENGENHARIA Engenharia da Sustentabilidade: Exercícios 6) Faça um diagrama de sua casa e responda às seguintes questões: a) Que tipo de fonte(s) de energia alimenta(m) sua casa? b) Se há fontes ilimitadas de energia, identifique-as e justifique. c) Quais as oportunidades para otimizar o uso de energia?

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