A Energia e a Fotossíntese

Quando publicámos aqui o texto sob o título “Energias - Fontes e Formas” deixamos a promeça de voltar a abordar alguns temas com maior profundidade. O texto que se segue, da autoria do Doutor Carlos Grilo, explica de que forma a fotossíntese, captura o dióxido de carbono, e o transforma em matéria orgânica por efeito da luz solar. Este texto justifica porque é a bio energia uma energia renovável, e porque tem ela também origem na luz solar.

“A fotossíntese é o processo através do qual as plantas, seres autotróficos (seres que produzem seu próprio alimento), e alguns outros organismos transformam a energia luminosa em energia química. Para o efeito, utilizam o dióxido de carbono (CO2), água (H2O) e minerais e produzem compostos orgânicos e oxigénio gasoso (O2). A fotossíntese pode ser compreendida como um processo físico-químico, traduzido pela seguinte equação geral:

Nas plantas, a fotossíntese ocorre ao nível dos cloroplastos

. Estes organitos possuem pigmentos fotossintéticos – clorofilas, carotenóides e ficobilinas – capazes de captar a energia luminosa.
A fotossíntese é um dos mais importantes processos bioquímicos uma vez que:
- é o único capaz de introduzir nova matéria orgânica (a partir de matéria inorgânica) nos ecossistemas, sendo por isso a base das cadeias alimentares.
- produz o oxigénio necessário à respiração celular, possibilitando desta forma a existência de seres vivos complexos.
- produziu o oxigénio que originou a camada de ozono, facultando deste modo a conquista do meio terrestre.”

Eficiência energética

Não é possível Falar de “Energias p’ró Futuro” procurando a solução
apenas nas energias alternativas. É fundamental, ante de mais falar de eficiência, pois sem eficiência todas a soluções serão votadas ao fracasso.
Aclaremos então conceito de eficiência, e alguns conhecimentos que lhe estão associados.

Eficiência energética é a relação (razão) entre a energia útil extraída de um sistema e a energia fornecida ao sistema num dado período de tempo. (Fig.1)


Para que possamos compreender estas definições torna-se necessário aclarar alguns conceitos nela envolvidos:
- Sistema - podemos definir sistema em termos energético, como sendo o “lugar” onde utilizamos/transformamos energia. Pode ser um motor eléctrico, um automóvel, um aquecedor, um frigorífico, um apartamento completo, um prédio, uma cidade, um continente ou mesmo o mundo, dependendo do âmbito da nossa análise no momento.
- Energia útil – a energia que no nosso sistema produz os objectivos desejados (por exemplo num automóvel a energia cinética (movimento) obtida, num aquecedor a quantidade de calor retirada).
- Energia fornecida ao sistema – Quantidade de energia que se introduz no sistema (por exemplo a quantidade de energia contida no combustível que se introduz no motor de uma automóvel, a energia fornecida a um aquecedor ou a um frigorífico).
- Desperdício – quantidade de energia que não é aproveitada para o objectivo do nosso sistema (o calor que se perde pela envolvente (janelas, paredes, etc....) no aquecimento de uma casa).
Poderíamos ser levados a pensar que, uma vez que existe o princípio da “conservação de energia”, toda a energia fornecida a um sistema, seria transformada em energia útil.
A realidade no entanto não é essa. Tomemos como exemplo o caso do automóvel, cada litro de combustível possui uma certa quantidade de energia, que depende do combustível que estivermos a considerar, quando o introduzimos no motor, o combustível vai ser queimado, libertando essa energia. Aqui começa o nosso problema, a velocidade com que este fenómeno se dá dentro do motor, (em cada cilindro de um motor de quarto tempos, uma vez cada duas rotações, ou seja entre seiscentas a três mil e quinhentas vezes por minuto) provocam desde logo duas situações de desperdício, primeiro o combustível não queima totalmente dentro do motor, uma parte da energia se perde no combustível por queimar, segundo, não conseguimos obter toda a força dos gases queimados ao expandir, saindo os gases para o escape com uma pressão considerável que se vai perder neste. Por outro lado a combustão desenvolve temperaturas elevadas, que os materiais não suportariam sem um arrefecimento eficaz, e aqui temos mais dois desperdícios, a energia retirada sob a forma de calor, e a energia absorvida pelo sistema de arrefecimento (bomba de água e ventoinha). As peças em movimento têm atrito entre si, que a não ser controlado dentro de limites razoáveis, provocaria a gripagem das peças, para evitar que tal aconteça torna-se necessário proceder à lubrificação, e aqui temos mais fontes de desperdício: o atrito em si mesmo, o calor que este produz e é dissipado pelo óleo, e finalmente a energia consumida pela bomba de óleo.
Como podemos ver, a energia introduzida no sistema (motor do automóvel), é toda ela transformada, e sai efectivamente do sistema, mas infelizmente, apenas uma parte como energia cinética, a nossa energia útil.
Torna-se pois necessário melhorar a eficiência, para em primeiro lugar, reduzir a quantidade de energia necessária a satisfazer todas as nossas actividade do dia a dia. Essa melhoria da eficiência só é possível se conseguirmos aproximar a energia útil da energia fornecida ao sistema, o mesmo é dizer reduzindo o desperdício.
Tal objectivo tem de ser conseguido actuando a dois níveis fundamentais, ao das melhorias tecnológicas, e ao da alteração das mentalidades, pois se há uma componente da eficiência que depende dos sistemas na forma como estão construídos, outra há que depende da forma como o sistema é utilizado.
Dada a importância da eficiência para a sustentabilidade energética, procuraremos neste espaço ser veículo de divulgação de todas as medidas de eficiência, quer das tecnologias que contribuem pare a sua melhoria, quer da melhor forma de utilizar a energia no nosso dia a dia para sermos nós próprios eficientes