energia na agricultura - a12
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SUSTENTABILIDADE ENERGÉTICA
Prof. Dr. Daniel Albiero
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
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VISÃO HOLÍSTICA
Big Bang (O início de tudo).
Galáxia de Sombrero
(Organização do Universo)
Arqueas
(A origem da vida)
Camila Pitanga
(A evolução chega a perfeição)
Filme
Filme
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DIMENSÃO TÉCNICA/ECONÔMICA/AMBIENTAL/SOCIAL
Categoria 5! (Raríssimos) 882 milibares (menor pressão da História, registrada no Oceano Atlântico)= Ventos a mais de 300 km/h, ondas de 12 metros!
FURAÇÃO WILMA- Golfo do México,2005
Tornado F6-Oklahoma-USA, 2008
Mais Poderoso Tornado registrado na História Ventos a mais de 511 km/h.
Ultrapassou a escala de medição (O Máximo é F5).
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DIMENSÃO TÉCNICA/ECONÔMICA/AMBIENTAL/SOCIAL
Evento K-T
Energia do Asteróide=
100.000 Gigatons
Ekt=4,18. J
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DIMENSÃO TÉCNICA/ECONÔMICA/AMBIENTAL/SOCIAL
Terra iluminada a noite
Consumo de Energia da Civilização atual (2007) ~
Ekt=1,012. J
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Transformações Energéticas:
Sol
Circulação atmosférica
Energia eólica
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Termodinâmica:
Da termodinâmica:
Não se pode fugir...
Não se pode quebrar...
Não se pode vencer.
Anônimo
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Termodinâmica
A eficiência térmica é definida como a fração do calor fornecido por um ciclo termodinâmico que é convertido em
trabalho.
η=(ΣW)/Q
Onde:
η é a eficiência térmica;
W é o trabalho realizado;
Q é o calor fornecido.
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ENGENHARIA DE ENERGIAS
OTIMIZAÇÃO DO USO DAS FONTES ENERGÉTICAS
η=(ΣW)/Q
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
USO DE MENOS ENERGIA PARA REALIZAR O MESMO TRABALHO
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Energia Eólica:Atualmente a conversão da energia eólica para energia elétrica tem η=20%
A máxima conversão da energia eólica para energia elétrica teoricamente é de η=59%
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
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Energia hidráulica:Atualmente a conversão da energia hidráulica para energia elétrica tem η=95%
A máxima conversão da energia hidráulica para energia elétrica teoricamente é de η=99,99%
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
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Energia solar:
Atualmente a conversão da energia solar para energia elétrica tem η=14%
A máxima conversão da energia solar para energia elétrica teoricamente é de η=31 %
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
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Energia elétrica:
Atualmente a conversão da energia mecânica para energia elétrica tem η=98%
A máxima conversão da energia eólica para energia elétrica teoricamente é de η=99,99%
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
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Energia química: Combustíveis fósseis: Petróleo/Carvão/Gás naturalAtualmente a conversão da energia de combustíveis fósseis para energia elétrica tem η=35% (ciclo combinado, Turbinas Vapor/Gas).
A máxima conversão da energia de combustíveis fósseis para energia elétrica teoricamente é de η= 60%
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
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Energia química: Combustíveis renováveis: Biomassa/Biocombustíveis líquidos: Álcool/Biodiesel/Biogás/Bioóleo/bagaço de cana/dendê babaçu/palhas em geral, etc.
Atualmente a conversão da energia solar para energia química tem η=6%.
A máxima conversão da energia solar para energia química teoricamente é de η= 25%
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
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Energia química: Célula de hidrogênio (Célula de combustível).Atualmente a conversão da energia química para energia elétrica tem η=45%
A máxima conversão da energia química para energia elétrica teoricamente é de η=70 %
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
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Energia de químicaenergia mecânica: Motores de combustão interna:
Atualmente a conversão da energia química para energia mecânica tem η=27,5%
A máxima conversão da energia química para energia mecânica teoricamente é de η=40 %
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA:Energia NuclearEnergia Térmica
Atualmente a conversão da energia nuclear (fissão) para energia elétrica tem η=50%
A máxima conversão da energia química para energia mecânica teoricamente é de η= 86%
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ENGENHARIA DE ENERGIASENERGIAS RENOVÁVEIS:
Biorefinarias
Biomassa
Biogás
Usinas eólicas
Usinas hidroelétricaUsinas solares
Células de Combustível
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ENGENHARIA DE ENERGIASENERGIAS RENOVÁVEIS:
Geoenergia
Energia das ondas-OsciladoresEnergia das ondas-Turbinas
Hidrólise Enzimática
Bioreatores de bactérias
“Pipas” Submarinas
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ENGENHARIA DE ENERGIASFUSÃO NUCLEAR:
1 g de H22.850.000 W (2,85 MW)
Atualmente a Razão Q = 0,7
Para ser viável é preciso Q>1
Q=Razão entre a energia gerada pela fusão e a energia fornecida para sustentar a fusão (100 milhões de graus celsius + bilhões de atmosferas)
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SUSTENTABILIDADE ENERGÉTICA
ENERGIAS RENOVÁVEIS
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
PLANEJAMENTOENERGÉTICO
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PLANEJAMENTO ENERGÉTICO:
Orla de Fortaleza-CE
Energia e a Sociedade
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Pegada Ecológica
Impacto ambiental e recursos naturais necessários para uma cidade a fim de suprir seus cidadãos de forma sustentável.
Média por pessoa mundo: 2,8 ha; Média Japão, EUA, Europa: 17 ha.
Fortaleza= 7.593.490,80 ha.Aldeia Indígena= 84 ha.
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PLANEJAMENTO ENERGÉTICO:Balanço Energético
Balanço Energético de uma
Termoelétrica a Vapor.
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PLANEJAMENTO ENERGÉTICO:Modelos de Planejamento Energético
Girassol
(1 ano)
Cana de açúcar
(5 anos)
Dendê
(25 anos)