FONTES DE ENERGIA RENOVÁVEIS

FONTES DE ENERGIA RENOVÁVEIS

As fontes renováveis de energia têm origem em ciclos de regeneração contínuos baseados, em sua maior parte, na energia do Sol, dissipando-se através dos ciclos naturais.

Diferentemente das fontes de energia não renováveis, caracterizam-se por estarem geograficamente bem distribuídas, por serem inesgotáveis e por respeitarem o meio ambiente - impacto ambiental praticamente nulo -, não contribuindo para a emissão de nenhum tipo de gás ou de subprodutos residuais.

O principal inconveniente destas fontes de energia - argumentado com frequência por seus detratores - é o baixo grau de densidade, ou seja, são necessárias extensões importantes de terreno para poder extrair importantes quantidades de energia. Ainda assim, a quantificação total dos recursos renováveis não é, em nenhum momento, desprezível.

As principais características das energias renováveis são:

 Constituem uma fonte de energia inesgotável, pois à medida que são consumidas, vão se regenerando.

 Não contribuem para os atuais problemas ambientais (emissões de CO2, SO2 e NOX).

 O processo físico que proporciona a energia é gratuito.

 Contribuem para diminuir a dependência energética com relação ao exterior.

 Favorecem a diversificação energética.

 Promovem infra-estruturas locais com desenvolvimento de fontes endógenas.

Os principais inconvenientes encontrados pelas energias renováveis para uma aplicação em grande escala são:

 Em geral, são fontes de energia de baixa densidade caso comparadas com as fontes de energia não renováveis.

 Algumas delas não possuem uma disponibilidade continuada, isto é, são intermitentes, já que dependem de ciclos diários ou estacionais, ou de mudanças meteorológicas flutuantes, o que requer sistemas de acumulação para atenuar esta variabilidade.

 Têm que competir com os baixos preços das fontes de energia não renováveis.

 Requerem intervenção e apoio estatal para o financiamento de ações, amortização pela falta de rentabilidade imediata em alguns casos, e estimulação da pesquisa e do desenvolvimento tecnológico.

Energia solar

A energia solar, como seu próprio nome indica, é a energia procedente do Sol emitida em forma de radiação eletromagnética. Nosso planeta recebe do Sol uma quantidade anual aproximada de 5,4x1024J, uma cifra que representa 4.500 vezes o total da energia que se consome.

Esta fonte de energia é responsável pela maioria das outras formas energéticas renováveis, assim como o foi de algumas das atuais fontes de energia não renováveis (combustíveis fósseis).

O balanço de energia solar que chega à Terra mostra que do total da radiação entrante, 30% é refletida diretamente para o espaço e, dos 70% restantes, a maior parte é consumida no aquecimento da superfície da Terra, da atmosfera e dos oceanos (47%), e também é absorvida por evaporação da água (23%). Algo menos de um 1% é destinado às plantas para a realização da fotossíntese, e uma mesma porcentagem contribui para criar as correntes convectivas que originam os ventos e as ondas do mar.

Em geral, a radiação solar disponível em um local é medido em termos de irradiação global através de solarímetros, ou seja, a quantidade de energia recebida por unidade de superfície e tempo (W/m2).

O aproveitamento da radiação solar depende principalmente de três aspectos:

 A intensidade de radiação solar recebida pela Terra, em função da latitude e da altura do lugar. Por exemplo, a maior parte da radiação solar é absorvida em zonas de latitudes baixas, como no Equador.

 Os ciclos diários e anuais aos quais está submetido o planeta, devido aos movimentos de rotação e de translação.

As condições climatológicas variáveis de cada local (microclima e poluição).

Para determinar aquelas zonas mais propensas dentro de um território para a utilização deste tipo de energia, são confeccionados os atlas de radiação solar (MJ m-2 dia-1). Trata-se de um mapa que contém a informação sintetizada sobre a disponibilidade da radiação solar em um território, baseada na recopilação e no estudo dos valores radiativos recolhidos em estações radio métricas situadas em pontos estratégicos do referido lugar.

Estes mapas solares permitem a realização de estimativas do fluxo de radiação solar incidente sobre uma determinada zona e durante um tempo limitado através de um simples cálculo aritmético.

Também são utilizados procedimentos estatísticos para representar os valores de radiação solar incidente, baseados em distribuições de freqüência e curvas de duração de potência.

 Fundamentados na obtenção de calor. Este conceito engloba aplicações que compreendem desde o aquecimento de água a baixa temperatura para o fornecimento de Aquente Quente Sanitária de uso doméstico até a arquitetura bioclimática. Ainda que não seja o mais habitual, também se pode utilizar sistemas de concentração de calor para obter vapor de água a alta temperatura e, desta forma, empregá-lo com o fim de gerar eletricidade através de ciclos termodinâmicos convencionais.

 Fundamentados no aproveitamento fotônico. É a comumente chamada energia solar fotovoltaica, baseada na geração de eletricidade a partir da radiação solar incidente sobre células fotoelétricas.

Energia eólica

A energia eólica é uma forma indireta de energia solar, pois nela tem sua origem. Efetivamente, as diferenças de temperatura geram gradientes de pressão e estas, por sua vez, propiciam a presença dos ventos.

Tal e como mencionado no tópico anterior, os raios solares incidem mais perpendicularmente nas zonas de baixa latitude, como no Equador, provocando um maior aquecimento. No entanto, a temperatura média desta zona não aumenta, nem tampouco diminui nos pólos: em conseqüência, deve haver um fluxo de calor das zonas mais quentes para as mais frias, ou seja, do equador para os pólos. Esta transferência de calor, que depende de aspectos climatológicos e geográficos em grande escala, recebe o nome de circulação geral atmosférica.

O vento