As fontes de energia são os recursos energéticos disponíveis ao homem e, como tal, podem ser utilizados para realizar trabalho e/ou produzir calor.
As fontes utilizadas hoje para a produção de eletricidade são fundamentalmente a combustão de combustíveis fósseis (carvão ou hidrocarbonetos), energia hidrelétrica, nuclear, eólica, geotérmica e solar.
Atualmente, o principal objetivo é produzir energia elétrica, mas esses recursos também são frequentemente utilizados para obter trabalho mecânico (automóveis) ou calor (aquecimento).
Qual é a principal fonte de energia do nosso planeta?
A maioria dos recursos energéticos do mundo tem o Sol como fonte primária.
A energia solar é conservada indiretamente na forma de energia fóssil ou como energia diretamente utilizável (por exemplo, os ventos).
Mesmo a hidroeletricidade deriva da energia solar que faz com que a água evapore e conseqüente condensação quando as nuvens encontram o ar de frentes frias ou altas montanhas.
Como são classificadas as fontes de energia?
As fontes de energia podem ser classificadas principalmente de duas maneiras:
fontes primárias ou secundárias.
Fontes renováveis e não renováveis.
As fontes primárias de energia estão presentes na natureza. Incluem petróleo, carvão, gás natural, lenha ou biomassa, combustíveis nucleares, energia hidrelétrica, eólica, geotérmica e solar, por ordem de importância da exploração atual.
Por outro lado, as fontes de energia secundárias não estão diretamente presentes na natureza e são recursos derivados de fontes primárias. As fontes secundárias incluem, por exemplo, eletricidade.
Fontes não renováveis
As fontes de energia não renováveis são recursos energéticos que não têm capacidade de regeneração ou que a taxa de consumo é superior à da sua regeneração.
Atualmente, a disponibilidade destas fontes ainda é bastante elevada e, consequentemente, o custo relativamente baixo.
Os principais recursos não renováveis são os seguintes:
Combustíveis fósseis
Em relação à fonte de combustíveis fósseis, a combustão de carvão ou hidrocarbonetos como metano ou petróleo fornece a quantidade máxima de energia, que é usada em parte para sistemas de aquecimento de combustão, em parte para operação de motores. , mas especialmente para a produção de energia elétrica.
Energia nuclear
A energia nuclear pode ser vista como a mãe de todas as energias, na terra e até no universo. De facto, todas as energias, desde a solar às energias fósseis, da eólica à hidroeletricidade, nada mais são do que um subproduto da transformação deste tipo de energia.
Existem dois tipos de reações nucleares: fissão e fusão. Hoje, todos os reatores nucleares são de fissão por razões técnicas.
A energia de fissão atômica é baseada na quebra de um núcleo atômico pesado (geralmente Urânio-235) para obter dois núcleos menores, que pesam menos que o núcleo original. A pequena diferença de massa é capaz de produzir uma grande quantidade de energia.
As usinas de fissão nuclear atualmente produzem 16% da eletricidade do mundo.
Fontes de energia renováveis
As fontes de energia renováveis são aqueles tipos de energia inesgotável. Seu uso não implica em diminuição do recurso.
As principais fontes de energia renovável são as seguintes:
Lenha e biomassa
A combustão de biomassa, madeira ou outros materiais orgânicos prontamente disponíveis representa a forma mais antiga de produzir calor e, portanto, energia.
Ultimamente, porém, uma renovada consciência na luta contra as alterações climáticas, aliada a uma crescente preocupação em encontrar recursos energéticos, trouxeram esta fonte de energia de volta ao noticiário.
Energia solar
A energia solar é, na verdade, o motor de qualquer atividade na Terra: mesmo o petróleo é indiretamente energia solar acumulada pela fotossíntese de plantas antigas, cuja matéria orgânica se acumulou e se transformou no subsolo, durante eras geológicas inteiras.
A energia solar pode ser aproveitada através de três métodos:
Energia solar fotovoltaica, aproveitando o efeito fotovoltaico nas placas de silício.
Energia solar térmica, aproveitando diretamente o calor do Sol.
Termodinâmica solar, que é uma forma de energia solar térmica que usa o calor solar para gerar vapor e acionar uma turbina a vapor. Sua finalidade é a geração de energia elétrica.
Energia eólica
A energia eólica é uma das fontes de energia mais antigas: os moinhos de vento são usados desde o século VII dC para converter a energia eólica em energia mecânica.
As desvantagens são a localização geográfica, os grandes espaços necessários para a produção centralizada e o impacto ambiental.
Hidroeletricidade
A energia hidrelétrica é uma energia limpa que aproveita a energia potencial da água localizada em grandes altitudes em bacias montanhosas, que ao cair atua sobre uma turbina, produzindo eletricidade. O princípio é o mesmo de uma termelétrica: a diferença é que o meio que gira a turbina é a água, não o vapor.
Atualmente, 16% da eletricidade mundial é de origem hidrelétrica: uma das desvantagens da hidreletricidade, porém, é justamente o impacto ambiental e social da construção de barragens.
Energia geotérmica
A energia geotérmica é a energia gerada por fontes geológicas de calor e pode ser considerada uma forma de energia renovável. Baseia-se no aproveitamento do calor interno da Terra (geotérmico) alimentado pela energia térmica liberada nos processos de desintegração nuclear de elementos radioativos como urânio, tório e potássio, naturalmente contidos na terra.
À medida que penetra mais profundamente, a temperatura aumenta gradualmente, aumentando cerca de 30°C por km na crosta terrestre.
A exploração desta fonte, no caso de fontes geotérmicas de alta entalpia, consiste em conduzir os vapores provenientes de fontes subterrâneas de água para turbinas especiais utilizadas para a produção de energia elétrica. E na reutilização de vapor de água quente para aquecimento urbano, culturas de estufa e spas.
Energia marinha ou oceânica
A energia oceânica refere-se ao conjunto de energia contida em várias formas nos mares e oceanos. Essa imensa quantidade de energia pode ser extraída da água do mar com diferentes tecnologias: com base na energia cinética dos fluidos (correntes, ondas, marés) e no gradiente (térmico e salino). Hoje muitos sistemas de extração de energia foram testados e alguns já estão em fase pré-comercial.
Fusão nuclear
A fusão nuclear é uma variante da energia nuclear. É o processo de unir os núcleos de dois átomos de hidrogênio no qual uma enorme quantidade de energia é liberada.
Este processo dá origem à energia do Sol. Ele gera grandes quantidades de calor que poderiam ser usadas para gerar eletricidade. No entanto, as temperaturas e pressões necessárias para manter a fusão tornam o processo muito difícil de controlar.
Uma das vantagens potenciais da fusão é a possibilidade teórica de fornecer grandes quantidades de energia com segurança e com relativamente pouca poluição.
O combustível para a fusão nuclear é o hidrogênio. Devido à enorme presença de hidrogênio no planeta, a fusão nuclear seria considerada uma fonte de energia renovável.
