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Ao ritmo que cresce o consumo dos combustíveis fósseis, colocam-se dois importantes problemas:

i) questões de ordem ambiental, com a necessidade de redução das emissões de gases nocivos para a atmosfera e a suas implicações para as alterações climáticas;
ii) o facto dos recursos energéticos fósseis serem finitos, ou seja, esgotáveis. 

As fontes de energia renováveis surgem assim como uma alternativa ou complemento às convencionais.
Num país como Portugal, que não dispõe de recursos energéticos fósseis, o aproveitamento das fontes de energia renováveis é assim imperativo.                                      

ENERGIA SOLAR

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A energia solar é aquela que resulta da captação de energia luminosa e térmica proveniente do sol.
Do ponto de vista tecnológico, as aplicações da energia solar podem ser divididas em dois grandes grupos: as aplicações térmicas e a produção de eletricidade.

Sistemas  Solares Térmicos

Um sistema solar térmico é uma instalação que permite utilizar de energia natural do sol para aquecimento de água.

Um sistema bem dimensionado permite poupar anualmente até 80% da energia necessária para o aquecimento de águas quentes sanitárias numa habitação doméstica. Nos meses de verão um sistema solar térmico fornece-lhe mais de 100% das suas necessidades de águas quentes sanitárias, podendo o seu excedente ser aproveitado para outros fins.

Para além do setor doméstico, existem também aplicações de grandes dimensões, nomeadamente em piscinas, recintos gimnodesportivos, hotéis e hospitais.

Também o setor industrial é suscetível de utilizar sistemas solares térmicos, quer para aquecimento de águas sanitária, quer quando há necessidade de água quente de processo a baixa ou média temperatura

 

Sistemas Fotovoltaicos     

A energia solar pode ser diretamente convertida em energia elétrica por intermédio das células fotovoltaícas.

A energia elétrica produzida pode ser vendida à rede ou  utilizada para autoconsumo através de UPAC – Unidades de Produção de Auto Consumo.

Na maioria das habitações o consumo energético está concentrado no período norturno. Para este cenário deve optar-se por um sistema de reduzida dimensão, de forma a fazer face aos consumos permanentes. Se a ocupação diurna for importante, poderá então ser de interesse aplicar uma solução com potências superiores, mesmo que abaixo dos 1500 W


De um modo geral as empresas apresentam o perfil que melhor se adapta às características do autoconsumo fotovoltaico, uma vez que o seu consumo energético ocorre essencialmente durante período diurno que coincide com as horas de produção fotovoltaica. Sendo também nesse período que a  compra de energia é  mais cara, tarifários e pontas e cheias.

De acordo com a legislação em vigor , unidades com potência até 200 W não estão sujeitas a qualquer controlo prévio e para soluções entre 200 e 1500 W apenas  é necessário  efetuar uma comunicação prévia.

 

Vantagens e Desvantagens

Vantagens:
- A energia solar como todas as energias renováveis não polui;
- As centrais necessitam de manutenção mínima;
- Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que seu custo vem caindo. Tornando a energia solar uma solução economicamente viável;
- A energia solar não apresentar qualquer tipo de poluição sonora, contraditoriamente a certas energias.

Desvantagens:
- Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica, além de que durante a noite não existe produção alguma;
- Locais em latitudes médias e altas sofrem quedas substanciais de produção durante os meses de inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade.
- As formas de armazenamento da energia solar são ainda pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis e à energia hidroelétrica;
- As centrais fotovoltaicas têm custo de construção elevados e a sua   construção ocupa um grande espaço, que pode levar a destruição de habitats ou deslocações de animais.

ENERGIA EÓLICA

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A energia eólica diz respeito à transformação da energia do vento em energia útil. O aproveitamento do vento é remota, desde a antiguidade que a força do vento, era utilizada  nos barcos que se moviam impulsionados por este através de velas e os  moinhos trabalhavam graças à força do vento para  moer e  obter farinha.

Hoje em dia, a energia do vento é essencialmente aproveitada para produzir eletricidade. Esta transformação é conseguida através de aerogeradores que  são colocados estrategicamente em zonas ventosas, normalmente  em zonas de maior altitude A energia do vento pode, portanto, ser aproveitada e transformada em energia elétrica e mecânica.

 

Aproveitamento da energia eólica no setor doméstico e industrial

Atualmente existem no mercado sistemas micro-produção eólica residencial, capazes de trabalhar em áreas urbanas e comerciais, devido ao seu baixo nível de ruído.
Quando existe vento suficiente o equipamento produz energia para a sua residência. Nas ocasiões em que não exista vento o sistema automaticamente altera o modo para fornecimento de energia através do fornecedor de energia elétrica normal.

Pode ainda utilizar a energia eólica em combinação com os sistemas fotovoltaicos, energia solar, uma vez que estes se complementam.

 

Vantagens e Desvantagens

Vantagens
- É inesgotável;
- Não emite gases poluentes nem gera resíduos;
- Diminui a emissão de gases de efeito de estufa (GEE).
- Os parque eólicos são compatíveis com outros usos e utilizações do terreno como a agricultura e a criação de gado;
- Geração de investimento em zonas desfavorecidas;
- Benefícios financeiros (proprietários e zonas camarárias).

Desvantagens
- A intermitência, ou seja, nem sempre o vento sopra quando a eletricidade é necessária, tornando difícil a integração da sua produção no programa de exploração;
- Pode ser ultrapassado com as pilhas de combustível (H2) ou com a técnica da bombagem hidroelétrica.
- Provoca um impacto visual considerável, principalmente para os moradores em redor, a instalação dos parques eólicos gera uma grande modificação da paisagem;
- Impacto sobre as aves do local: principalmente pelo choque destas 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 (43dB(A)). As habitações mais próximas deverão estar, no mínimo a 200 metros de distância.

 

ENERGIA DA BIOMASSA

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A biomassa é a matéria orgânica de origem vegetal ou animal, que pode ser utilizada no estado sólido, líquido ou gasoso:

- Biomassa sólida tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura (incluindo substâncias vegetais e animais), os resíduos das florestas e a fração biodegradável dos resíduos industriais e urbanos.

- Biomassa líquida existe em uma série de bicombustíveis líquidos com potencial de utilização, todos com origem nas chamadas “culturas energéticas”. São exemplos o biodiesel, obtido a partir de óleos de colza ou girassol; o etanol, produzido com a fermentação de hidratos de carbono (açúcar, amido, celulose); e o metanol, gerado pela síntese do gás natural.

- Biomassa gasosa é encontrada nos efluentes agropecuários provenientes da agroindústria e também nos aterros de RSU. O efluente produzido resulta da degradação biológica anaeróbia da matéria orgânica, sendo produzida uma mistura de metano e gás carbónico. Esses gases são submetidos a combustão para a produção de energia.

 

Vantagens e Desvantagens

Vantagens:
- Tem um baixo custo de produção e de aquisição;
- É uma energia renovável;
- Permite o reaproveitamento de resíduos;
- É menos poluente do que outras formas de energias, como aquela que é obtida a partir de combustíveis fósseis;
- Verifica-se uma menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos, etc).

Vantagens da produção de biodiesel através de óleos alimentares usados (OAU):
- Diminuição dos impactes provocados pelos OAU’s como resíduo, como na obstrução de tubagens e no mau funcionamento de ETAR’s, quando os mesmos são introduzidos no esgoto, e também na formação de metano, que é um gás com elevado potencial de efeito de estufa, quando destinado para o Aterro Sanitário;
- Produção de um combustível mais “limpo” e renovável;
- Produção de um combustível mais lubrificante, e como tal com capacidade para aumentar o tempo de vida do motor;
- Produção de um combustível biodegradável e isento de enxofre.

Desvantagens:
- Possui um menor poder calorífico quando comparado com outros combustíveis;
- Dificuldades no transporte e no armazenamento de biomassa sólida;
- Maior possibilidade de produção de material particulado para a atmosfera. Isto significa maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos para remoção de material particulado;
- É a única fonte de energia renovável poluente, Uma vez que há a queima de resíduos orgânicos para obter energia, o que origina a libertação para a atmosfera de dióxido de enxofre e óxidos de azoto.

 

Aproveitamento da energia da Biomassa no setor doméstico e industrial

Quer para o setor doméstico quer para o industrial a nível de biomassa florestal o mercado oferece uma gama de biocombustíveis florestais que se adaptam a qualquer necessidade.

Estilha: são fragmentos, com <10 cm, provenientes do estilhaçamento da biomassa florestal que é gerada na floresta.

Pellets: resultam da trituração da biomassa florestal e de subprodutos lenhosos da indústria transformadora da madeira. Este material, uma vez triturado e seco, é compactado em cilindros de 6mm de diâmetro, homogéneos, de grande poder calorifico.

Briquetes: A biomassa sofre o mesmo processo que no caso dos pellets, mas são transformados em cilindros de maior dimensão, normalmente menores que 10cm de diâmetro e até 50 cm de largura, substituindo a lenha tradicional

Lenha: a biomassa florestal seca-se ao ar e corta-se formando peças de dimensão normalizada. Usa-se principalmente em lareiras ou fornos tradicionais.

ENERGIA HÍDRICA

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A energia hídrica é, nem mais nem menos, a energia proveniente do movimento das águas. É produzida através do aproveitamento do potencial hidráulico existente num rio, utilizando desníveis naturais (quedas de água), ou artificiais, produzidos pelo desvio do curso original do rio.

Esta fonte de energia resulta da transformação da energia potencial de uma massa de água em energia cinética de rotação da turbina hidráulica, que por sua vez se transforma em energia elétrica.

As centrais hidroelétricas estão distribuídas por todo o território nacional, com maior concentração no Norte e Centro do país.

 

Vantagens e Desvantagens

Vantagens:
- É uma energia renovável, isto é, que não se esgota;
- A sua fiabilidade e a resposta às variações de procura são elevadas;
- O seu custo de produção é baixo;
- Não polui o ambiente;
- Proporciona desenvolvimento local (estabelecimento de vias fluviais, construção de vias de comunicação, fomento de atividades de lazer e de turismo, etc).
- Permite uma forma de abastecimento local para regadios, etc.

Desvantagens:
- Provoca a erosão de solos, os quais consequentemente afetam a vegetação local;
- Pode provocar o deslocamento de populações ribeirinhas e o alargamento de terra (dependendo, claro, do tipo de relevo e da região onde se localiza o empreendimento);
- A sua construção exige a formação de grandes reservatórios de água que acabam por provocar profundas alterações nos ecossistemas;
- Elevados custos de instalação e de desativação.

ENERGIA GEOTÉRMICA

geotermica

A energia geotérmica é a energia obtida a partir do calor proveniente do interior da Terra. Os vulcões, as fontes termais e as fumarolas são manifestações conhecidas desta fonte de energia.

Atualmente, é utilizada em estações termais para fins medicinais e de lazer, mas também pode ser utilizada no aquecimento ambiente e de águas sanitárias, bem como, estufas e instalações industriais.


Existem três formas de utilizar a energia geotérmica:

1. Utilização direta: reservatórios geotérmicos de temperaturas baixas moderadas (20ºC-150ºC) podem ser aproveitadas diretamente para fornecer calor para a indústria, aquecimento ambiente, termas e outros aproveitamentos comerciais

2. Bombas de calor geotérmicas (BCG): Aproveitam as diferenças de temperatura entre o solo e o ambiente, fornecendo calor e frio. Funcionam pelo bombeamento da água através de um tubo inserido no solo, que através da diferença de temperatura do subsolo aquecem ou arrefecem água e, em seguida, o ar dentro dos edifícios.

3. Centrais Geotérmicas: aproveitamento direto de fluidos geotérmicos em centrais a altas temperaturas (> 150 ºC), para movimentar uma turbina e produzir energia elétrica.

 

Aproveitamento da energia geotérmica no setor doméstico e industrial

A energia geotérmica pode ser aproveitada através da utilização de bombas de calor, que podem ser instalados em residências, no comércio e indústria.

A bomba extrai energia a uma certa temperatura, aumenta essa temperatura e liberta-a num meio que, nos casos mais comuns é a água que vai para os radiadores de baixa temperatura, sistema de chão radiante ou unidades ventilo-convectoras, bem como para aquecimento de águas sanitárias.

Esta tecnologia aproveita o facto de a temperatura do subsolo permanecer relativamente constante todo o ano, superior à temperatura do ar no inverno e inferior no verão.

Durante o verão, as bombas de calor são capazes de retirar o calor do edifício e devolvem-no ao subsolo. Durante o inverno a bomba de calor transfere o calor do subsolo, ou de águas subterrâneas, para o interior do edifício. Ou seja, o subsolo age como uma fonte de calor no inverno e um depósito de calor no verão.  

 

Vantagens e Desvantagens

Vantagens:
- Menos poluição, proporcionando um ambiente energético alternativo, que evite a queima de combustíveis fósseis;
- Pequena quantidade de solo necessário para construir centrais geotérmicas;
- Contra outros tipos de fontes de energia renováveis, como energia eólica ou da energia solar, a energia geotérmica pode ser utilizada para a produção de eletricidade 24h/dia;

Desvantagens
- Se não for usado em pequenas zonas onde o calor do interior da Terra vem à superfície através de géiseres e vulcões, então a perfuração dos solos para a introdução de canos é muito  dispendiosa;
- Os antigelificantes usados nas zonas mais frias são poluentes: apesar de terem uma baixa toxicidade, alguns produzem CFCs e HCFCs;
- O baixo custo da manutenção da bomba de sucção de calor (que por estar situada no interior da Terra ou dentro de um edifício não está exposta ao mau tempo e a vandalismo), é contrabalançado pelo elevado custo de manutenção dos canos (onde a água causa corrosão e depósitos minerais);
- Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e as propriedades prejudiciais do ácido sulfídrico (H2S) são fatores que inquietam os apoiantes deste tipo de energia.

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