Energia Solar

Como já defendemos e texto anterior a energia solar está na origem da maior parte da energia que utilizamos na terra.
Para além das inúmeras utilizações tradicionais da energia solar, que vão da secagem da roupa ao aquecimento, procuramos hoje tornar eficiente a utilização da energia solar sobe duas formas:
Energia solar térmica
Energia solar fotovoltaica
A energia solar térmica, utiliza a energia solar pela sua transformação em calor, para aproveitar esse calor, quer em utilizações domésticas como sejam as AQS (águas quentes sanitárias) e o aquecimento central, quer em utilizações industriais em todos os processos que necessitem água quente, e ainda, através de colectores especiais e concentradores, para a produção de vapor de água, a partir do qual se pode produzir energia eléctrica. O uso doméstico da energia solar para aquecimento de água está em grande desenvolvimento, e espera-se que venha a contribuir significativamente para a redução do consumo de combustíveis fósseis
A energia solar fotovoltaica, converte directamente a energia solar em energia eléctrica, através da utilização d e semicondutores. Este sistema a energia solar fotovoltaica, está também em fase de expansão apesar de, no estado actual da tecnologia, o seu rendimento ainda ser reduzido, no entanto, as vantagens ambientais e a redução da dependência dos combustíveis fósseis, torna-a uma opção cada vez mais atractiva.
Uma das desvantagens da utilização deste tipo de energia reside na irregularidade da produção, que oscila entre um máximo num dia limpo de sol não demasiado quente e zero durante a noite.
Na actualidade, desenvolvem-se esforços de investigação para melhorar o rendimento dos colectores solares fotovoltaicos, utilizando novos materiais. E procuram-se soluções de armazenamento de energia que permitam regularizar o fornecimento entre as horas de maior produção e as de produção nula.

Energia Eólica

A energia cinética do vento (energia eólica) também é uma fonte de energia e pode ser transformada em energia mecânica e eléctrica. Um barco á vela usa a energia dos ventos para se deslocar na água. Esta é uma forma de produzir força através do vento.
Durante muitos anos, os agricultores serviram-se da energia eólica para bombear água dos furos usando moinhos de vento. O vento também é usado para girar a mó dos moinhos transformando o milho em farinha. Actualmente o vento é usado para produzir electricidade.
O vento forte pode rodar as lâminas de uma turbina adaptada para o vento (em vez do vapor ou da água é o vento que faz girar a turbina). A ventoinha da turbina está ligada a um eixo central que contém em cima um fuso rotativo. Este eixo chega até uma caixa de transmissão onde a velocidade de rotação é aumentada. O gerador ligado ao transmissor produz energia eléctrica.
A turbina tem um sistema de abrandamento para o caso do vento se tornar muito forte, impedindo assim a rotação demasiado rápida da ventoinha.
Um dos problemas deste sistema de produção eléctrica é que o vento não sopra com intensidade todo o ano, ele é mais intenso no verão quando o ar se movimenta do interior quente para o litoral mais fresco. Outro entrave é o facto do vento ter que atingir uma velocidade superior a 20 km/hora para girar a turbina suficientemente rápido.
Cada turbina produz entre 50 a 300 kilowatts de energia eléctrica. Com 1000 watts podemos acender 10 lâmpadas de 100 watts; assim, 300 kilowatts acendem 3000 lâmpadas de 100 watts cada.

Energia Hídrica

A energia hídrica é aquela que tem por origem a água e é utilizada nos nossos dias em três vertentes:
As barragens.
A energia das marés
A energia das Ondas
As barragens são grandes “armazéns” de água que o Homem construiu para, aproveitando o desnível de montante para jusante aproveitando a energia potencial em turbinas Francis ou Kaplan ou ainda transformando essa energia potencial(1) em energia cinética(1) que se aproveita numa turbina Pelton. É um método de produção de energia muito usado, e sem emissões de CO2.
A energia das marés é a energia cinética (movimento) da água do mar, provocada pela subida e descida das marés. Existem por dia duas marés-altas e duas marés-baixas .
Estas marés são o resultado do movimento da Lua em torno da Terra e sofrem também a influencia do movimento da Terra em torno do Sol.
Este tipo de energia é aproveitado há já muito tempo, um exemplo deste aproveitamento são os famosos moinhos de maré do concelho de Almada que aproveitando este "vaivém" diário da água do Estuário do Rio Tejo moíam cereais.
Esta energia é obtida através de barragens construídas em áreas costeiras "afectadas" por marés.
As barragens bloqueiam e controlam o movimento das marés, que vão accionar turbinas especiais, que retêm a água que entra na maré-alta, libertando-a mais tarde, na maré baixa.
Principais vantagens e desvantagens:
As principais vantagens deste tipo de energia é o facto de ser uma energia renovável (não se esgota), não ser poluente e causar pouco impacte ambiental.
A desvantagem de utilizar a energia das marés na obtenção de energia é que o fornecimento não ser continuo apresentado assim baixo rendimento.
Como já foi referido, em Portugal existe aproveitamento de energia a partir da energia das marés. Moinhos de maré foram sendo construídos em Portugal a partir do século XIII, estando situados por quase todo o país, do Minho ao Algarve, na desembocadura dos rios, estuários e em rias.
A energia das ondas consiste em aproveitar o movimento da ondulação do mar para a produção de energia, é hoje em dia um processo que está a dar os primeiros passos com os
primeiros protótipos em fase de experimentação. Para países com Portugal com uma grande área marítima, pode ser um doas caminhos a explorar. O estado de desenvolvimento desta tecnologia ainda não permite tirar conclusões quanto à sua viabilidade e eficiência.

O Biogás

O biogás é um biocombustível cujo componente fundamental é o metano.
Obtém-se pela decomposição anaeróbica (na ausência de ar) de dejectos de animas e outro restos orgânicos, por acção das bactérias.
Pelo facto de ser um reaproveitamento de resíduos, sem quais quer outros custos de produção que não sejam a construção inicial de um biodigestor anaeróbico é uma energia sustentável quer do ponto de vista energético quer do ponto de vista ambiental.
Este gás pode ser utilizado para aquecimento ou num gerador de energia eléctrica.

Bioetanol e biodiesel

O bioetanol e biodiesel são biocombustíveis que podem ser utilizados como substitutos da gasolina e do gasóleo respectivamente.
O primeiro, obtêm-se por destilação de açúcares, como por exemplo da beterraba, cana do açúcar ou milho entre outros, e pode ser utilizado misturado com a gasolina ou com o biodiesel ou isoladamente.
O segundo é obtido por um processo chamado por transesterificação, a partir de gordura vegetais e animais e pode ser utilizado misturado no gasóleo, ou sem qualquer mistura em veículos cujas especificações o permitam.
Também aqui podemos ter situações muito diversas que vão desde a reciclagem de restos alimentares, até à produção em grande massa de matérias-primas para processamento e produção de bioetenol ou biodiesel.
Se a primeira é incontestável pois se trata do reaproveitamento de resíduos, alguns deles altamente poluentes, como os óleos alimentares, já quanto a produção em massa de matéria prima unicamente destinada a esse fim, deverá ser ponderada analisando a sua viabilidade energética, pois deverá ser considerada no balanço toda a energia consumida na produção e transformação e o impacto social que pode advir da ocupação com culturas destinadas à produção de energia das terras até agora destinadas À produção alimentar, e do impacto que teria nos preços dos bens alimewntares.

Biomassa Florestal

Entende-se por biomassa florestal todo o produto florestal que pode ser utilizado para queima para produção de energia.
Se estivermos a considerar apenas os produtos da necessária limpeza das matas, podemos considerar que a reposição é rápida e que a energia consumida no processo é apenas a dos cortes de desbaste e a do transporte, se associarmos a este aspecto o benefício ambiental que representa, do ponto de vista da prevenção de incêndios florestais, uma floresta limpa, podemos aceitar sem grande esforço que estamos perante um processo sustentável. Se no entanto estivermos a desmatar para queima grandes extensões de floresta para aproveitar a energia, é certo que conseguiremos no curto prazo uma grande quantidade de energia, mas mesmo com uma replantação intensiva, que tem custos energéticos elevados, dificilmente conseguiremos a sustentabilidade, pois a capacidade de regeneração da floresta não será suficiente quer para a reciclagem de todo o CO2 produzido. Entre estes dois extremos existem situações intermédias, que deverão ser sempre cuidadosamente estudados, quer do ponto de vista de balanço energético, diferença entre energia produzida e energia consumida, quer do ponto de vista ambiental. Hoje em dia, para além da tradicional utilização da biomassa nas lareiras e em equipamentos domésticos de queima também denominados recuperadores de calor, existem grandes centrai de biomassa, com caldeiras de elevado rendimento.

Os biocombustíveis – Energia Biomassa

Tal como os combustíveis, tal como os combustíveis fósseis, têm a sua origem nos seres vivos, a diferença fundamental reside em dois aspectos fundamentais:
- Primeiro o serem renováveis, isto é termos uma produção contínua desses combustíveis, ou das matérias-primas dos quais se podem obter, em lugar de estarmos dependentes de jazidas que não serão seguramente repostas em tempo útil, como acontece com os combustíveis fósseis.
- Segundo o facto de a produção de novos biocombustíveis, absorver o CO2 produzido na combustão, e libertar oxigénio em quantidade igual produzido na mesma, num processo já tratado anteriormente “A fotossíntese”. Os hidratos de carbono compostos contendo carbono hidrogénio e oxigénio, como a glicose, produzidos pela fotossíntese, estão na base de todos os biocombustíveis seja directa ou indirectamente (atente-se na semelhança com os hidrocarbonetos dos combustíveis fósseis, que são compostos de carbono e hidrogénio).
A combustão da glicose, um hidrato de carbono típico, obedece à seguinte equação

C6 H12 O6 + 6 O2 + 6H2 O→ 6 CO2 + 12 H2 O + energia

Se compararmos esta equação com a apresentado no texto “A Energia e a Fotossíntese” verificaremos que uma é a inversa da outra e a energia que nos surge da combustão deste hidrato de carbono é a correspondente à energia luminosa absorvida na fotossíntese quando da sua formação. Aparentemente seria um processo de desperdício zero e emissões zero, pois todo o CO2 produzido seria reconvertido através da fotossíntese, tal pode não ser a realidade, é necessário levar em consideração todo o processo e isso inclui pensar na energia consumida para produzir o biocombustível e para o seu transporte. Neste aspecto há situações diversas a considerar, cujos balanços são significativamente diferentes.
Analisaremos em textos seguintes diversos biocombostíveis sempre sob o ponto de vista da sustentabilidade.