Como podemos classificar as fontes de energia Cite exemplos?

As fontes de energia possuem um papel fundamental na geração de eletricidade. Entenda os diferentes tipos de fontes de energia renovável e não renovável

As fontes de energia são recursos naturais ou artificiais utilizados pela sociedade para a produção de algum tipo de energia. Esta, por sua vez, é utilizada para propiciar o deslocamento de veículos, gerar calor ou produzir eletricidade para os mais diversos fins, como iluminação. As fontes de energia também estão relacionadas a questões ambientais, já que, dependendo das formas de utilização dos recursos energéticos, podem gerar graves impactos sobre a natureza.

As fontes de energia podem ser classificadas em renováveis e não renováveis, de acordo com a capacidade natural de reposição de recursos. Confira exemplos de energias renováveis e não renováveis.

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Quais as fontes de energia?

As fontes de energia podem ser classificadas em renováveis e não renováveis. Confira a seguir.

Fontes não renováveis de energia

As fontes que produzem energia não renováveis são aquelas que dependem de processos em escala de tempo geológica para se tornarem disponíveis. Isso significa que, caso sejam esgotadas, demorarão muito tempo para se formarem novamente.

Petróleo, carvão mineral e gás natural são os principais exemplos de fontes de energia não renováveis. Alguns recursos energéticos, como o petróleo, têm esgotamento estimado para algumas poucas décadas, o que eleva o caráter estratégico desses elementos.

Energia fóssil

Energia fóssil é aquela proveniente da combustão de combustíveis fósseis. Eles são formados a partir de processos naturais, como a decomposição de organismos mortos soterrados. Esses combustíveis fósseis contêm alta quantidade de carbono, usados para alimentar a reação química de combustão. A energia fóssil, portanto, é considerada uma fonte não renovável de energia, pois o processo de fabricação da sua matéria prima é muito lento.

A queima de combustíveis fósseis pode ser empregada tanto para o deslocamento de veículos quanto para a produção de eletricidade em estações termelétricas. Os três tipos principais dessa fonte de energia são petróleo, carvão mineral e gás natural, mas existem muitos outros, como a nafta e o xisto betuminoso.

Os combustíveis fósseis são as fontes de energia mais importantes e disputadas pela humanidade. Segundo dados de 2017 da Agência Internacional de Energia, cerca de 81,63% de toda a matriz energética global advém dos três principais combustíveis fósseis citados acima. No mesmo ano, essas fontes representaram 57% da matriz energética brasileira. Assim, muitos países dependem da exportação desses produtos, enquanto outros tomam medidas geopolíticas para obtê-los.

Vale ressaltar que a queima de combustíveis fósseis gera altos índices de poluição na atmosfera. Muitos estudiosos apontam que eles são os principais responsáveis pela intensificação do efeito estufa e pelo agravamento dos problemas vinculados ao aquecimento global.

Energia nuclear

Energia nuclear é a energia produzida nas usinas termonucleares. Nelas, o calor proveniente da divisão do núcleo dos átomos de urânio é utilizado para gerar eletricidade. Esse processo recebe o nome de fissão nuclear.

O urânio é um recurso mineral não renovável encontrado na natureza, que também é utilizado na produção de material radioativo para uso na medicina. Além do uso para fins pacíficos, o urânio pode também ser utilizado na produção de armamentos, como a bomba atômica.

Durante a Segunda Guerra Mundial, essa energia foi utilizada para produzir as bombas de Hiroshima e Nagasaki, que causaram destruição em massa nos locais e geraram graves consequências que permanecem até os dias atuais.

O período da Guerra Fria também contou com trocas de ameaças nucleares envolvendo as duas principais potências da época, a União Soviética e os Estados Unidos. A partir de 1950, foram criados programas pacíficos para utilização da energia nuclear.

Embora sejam menos poluentes do que outras estações semelhantes, as usinas nucleares são alvo de muitas polêmicas, uma vez que o vazamento do lixo nuclear produzido e a ocorrência de acidentes podem gerar graves impactos ambientais e muitas mortes. No entanto, com a emergência da questão sobre o aquecimento global, seu uso vem sendo reconsiderado por muitos países.

Fontes renováveis de energia

As fontes renováveis de energia são consideradas fatores essenciais para a mitigação das mudanças climáticas de forma mais efetiva. Confira alguns exemplos:

Hidrelétrica

Energia hidrelétrica é o aproveitamento da energia cinética contida no fluxo de massas de água. A energia cinética promove a rotação das pás das turbinas que compõem o sistema da usina hidrelétrica para, posteriormente, ser transformada em energia elétrica pelo gerador do sistema. O Brasil é o segundo país do mundo com maior capacidade e geração de energia hidráulica, atrás apenas da China.

Apesar de ser considerada uma fonte de energia limpa, em virtude da baixa emissão de gases de efeito estufa, as grandes hidrelétricas causam significativas mudanças no modo de vida das populações que residem na região. Além disso, elas provocam destruição da vegetação natural e assoreamento do leito dos rios. A solução seria investir em pequenas centrais hidrelétricas (PCHs), que apresentam menor impacto.

Biomassa

A biomassa pode ser entendida como qualquer matéria orgânica que possa ser transformada em energia mecânica, térmica ou elétrica. De acordo com a sua origem, pode ser florestal (madeira, principalmente), agrícola (soja, arroz e cana-de-açúcar, entre outras) e rejeitos urbanos e industriais (sólidos ou líquidos, como o lixo). Os derivados obtidos dependem tanto da matéria-prima utilizada quanto da tecnologia de processamento para obtenção dos energéticos.

A biomassa é uma das fontes de energia com maior potencial de crescimento nos próximos anos. Tanto no mercado internacional quanto no interno, ela é considerada uma das principais alternativas para a diversificação da matriz energética e a consequente redução da dependência dos combustíveis fósseis. Dela é possível obter energia elétrica e biocombustíveis, como o biodiesel e o etanol, cujo consumo é crescente em substituição a derivados de petróleo, como o óleo diesel e a gasolina.

No entanto, esta fonte de energia também apresenta desvantagens. Desmatamento de vegetação nativa, concorrência por espaço de áreas de cultivo de alimentação e dificuldade de armazenamento de biomassa sólida são exemplos de aspectos negativos.

Energia eólica

Energia eólica é a energia produzida a partir da energia cinética do vento (massas de ar em movimento) e do aquecimento eletromagnético do sol (energia solar), que, juntos, movimentam as pás de captadores. O Brasil tem um grande potencial eólico, fazendo parte do ranking dos dez países mais atraentes do mundo para investimentos no setor desde 2010.

A emissão de CO2 dessa fonte de energia alternativa é mais baixa que a da energia solar e é uma opção para o país não depender somente das hidrelétricas. Os investimentos em parques eólicos são uma ótima opção para a neutralização do carbono emitido por empresas, atividades, processos e eventos.

A região Nordeste é a que mais gera energia eólica no Brasil, sendo o Rio Grande do Norte e a Bahia os maiores estados produtores deste importante tipo de energia renovável. Nesses estados, estão presentes os Parques Eólicos Alto do Sertão I e Cabeço Preto, por exemplo.

Energia geotérmica

A energia geotérmica consiste na utilização da energia térmica do interior da Terra. Essa fonte de energia pode ser usada diretamente (sem a produção de energia em usinas, utilizando apenas o calor gerado pelo solo) ou indiretamente (quando o calor é encaminhado para uma indústria que o transforma em energia elétrica).

No entanto, a energia geotérmica é viável somente em regiões com potencial geológico para isso, como aquelas próximas a vulcões. Dependendo da técnica utilizada, este tipo de energia também pode emitir sulfeto de hidrogênio, dióxido de carbono, amônia, metano e boro, que são substâncias tóxicas.

Energia dos oceanos

A energia dos oceanos pode ser proveniente principalmente de marés (maremotriz) ou das ondas (ondomotriz). Esta fonte energética ainda é pouco utilizada, já que, para ser eficiente e economicamente viável, a costa precisa ter características específicas, como marés maiores que três metros. O preço do kW é alto, tornando este tipo de energia pouco atrativa em comparação com outras fontes.

Por fim, é importante que haja uma mudança na matriz energética mundial, controlada excepcionalmente por combustíveis fósseis. Apesar de apresentarem algumas desvantagens, as fontes de energia renováveis proporcionam diversos benefícios socioambientais, se comparadas com as fontes de energia não renováveis.

Energia solar

A energia solar é a energia eletromagnética cuja fonte é o Sol. Ela pode ser transformada em energia térmica ou elétrica e aplicada em diversos usos. As duas principais formas de aproveitamento da energia solar são a geração de energia elétrica e o aquecimento solar de água.

Apesar de seu alto custo de instalação, empresas de energia solar são as mais promissoras para o futuro e as que recebem mais investimentos. Além disso, este tipo de energia é um dos mais fáceis de ser implantado nos próprios estabelecimentos que querem reduzir suas emissões de CO2.

Por isso, é necessário compreender tudo sobre energia solar, como os tipos de energia solar, seus conceitos e, principalmente, o que é energia fotovoltaica e como ela funciona.

Essa energia refere-se à conversão de radiação solar em eletricidade ou energia térmica, tendo o Sol como fonte de energia. Assim, ela pode ser dividida em três tipos: energia fotovoltaica, heliotérmica e fototérmica.

Analisando o que é energia fotovoltaica, pode-se dizer que a energia solar fotovoltaica trata-se da conversão de radiação solar diretamente em eletricidade. Esse processo se dá pelo uso de células fotovoltaicas, feitas de silício. O conjunto dessas células, associadas em série ou paralelo, forma um painel de energia solar, principal componente do sistema fotovoltaico. Da mesma forma, o conjunto de painéis solares forma um gerador fotovoltaico.

Por outro lado, a energia heliotérmica é caracterizada pelo uso de coletores, que captam a radiação solar e a convertem em calor. Esse calor é usado para aquecer um fluido e, a partir da movimentação de turbinas pelo seu vapor, a eletricidade é gerada.

Já a energia fototérmica refere-se à captação de luz solar para aquecer a água de residências e prédios por meio de placas e um aquecedor solar.

O que contém em um kit de energia solar?

Um kit fotovoltaicogeralmente contém alguns componentes essenciais para a usina de energia solar, separados em três blocos: o bloco gerador, o bloco de condicionamento de potência e o bloco de armazenamento.

Bloco gerador: painel solar, cabos, estrutura de suporte.

Bloco de condicionamento de potência: inversor de energia solar, ou microinversor solar, e controladores de carga.

Bloco de armazenamento: baterias.

O gerador de energia solar é uma das partes mais importantes do sistema.  

Sistemas fotovoltaicos

Um sistema fotovoltaico aponta o modelo em que o kit de energia solar fotovoltaico deve seguir na sua instalação. Existem dois modelos, que se diferenciam pela conexão com a rede de distribuição de energia elétrica.

Off-grid

O sistema off-gridde energia solar, também chamado de sistema autônomo ou isolado, não é conectado à rede de distribuição de energia elétrica. Ele é usado para propósitos específicos e pequenos, como bombeamento de água e iluminação pública. Dessa maneira, a energia solar off-gridexcedente gerada é armazenada em baterias e utilizada em momentos com pouca ou nenhuma incidência de luz solar.

On-grid

O sistema on-gridde energia solar, também chamado de grid-tie, compreende um sistema que precisa estar conectado à rede de distribuição de energia elétrica (geração distribuída), tendo o inversor solar on-grid como principal diferencial. Dessa forma, o kit solar on-gridnão dispõe de bateria para o armazenamento de eletricidade e o inversor solar, ou inversor on-grid, tem a função de sincronizar com a rede pública. 

Com essa função, toda energia solar on-grid excedente é mandada para a rede elétrica da distribuidora de energia, sendo convertida em créditos de energia. Assim, esses créditos podem ser utilizados quando a irradiação solar não for suficiente para suprir a demanda. 

Como os painéis solares funcionam?

Para compreender como funciona a energia solar, é essencial saber como funciona a placa solar e a função do painel solar fotovoltaico, ou módulo fotovoltaico. Formado por um conjunto de células fotovoltaicas, o painel possui elétrons que, ao serem atingidos pela luz solar, agitam-se, formando uma corrente elétrica. Dessa maneira, a eletricidade é gerada por meio do efeito fotovoltaico.

Ao serem instalados, os painéis devem estar posicionados de forma a receber a maior taxa de energia solar possível, que é calculada a partir dos dados de irradiação solar e irradiância solar do local.

Os painéis solares também podem ser fabricados em outros modelos para suprir diferentes necessidades, como na forma de telha solar, ou telha fotovoltaica, na forma de refletor de energia solar e como lâmpada de energia solar. Dessa maneira, o preço da placa solar varia em relação a sua forma e composição.

Tipos de placas fotovoltaicas

A instalação de energia solar se dá por meio de placas, que compõem o bloco gerador. A placa solar monocristalina caracteriza-se por suas células fotovoltaicas de coloração preta com bordas arredondadas. Cada célula é constituída por um cristal inteiro de silício, o que torna essas células mais potentes que as placas solares policristalinas. Para a produção do painel solar monocristalino, a solidificação do silício deve ser feita cuidadosamente, o que encarece o custo desse painel fotovoltaico.

A placa solar policristalina, no entanto, é uma placa de energia solar com a vida útil de 25 a 35 anos, suas células fotovoltaicas têm a cor azul e bordas retas. Sua resistência ao aumento de temperatura é maior e suas células são feitas de vários cristais de silício fundidos, o que diminui a eficiência do painel solar.

Qual a diferença entre placas monocristalinas e policristalinas?

A principal diferença entre as placas monocristalinas e policristalinas está no modo de produção e composição de suas células de silício (Si), bem como na quantidade de quilowatts-horas produzidos. Enquanto a primeira produz mais eletricidade por metro quadrado, a última produz menos. Isso significa que são necessários mais painéis solares policristalinos para gerar a mesma quantidade de energia elétrica produzida por painéis monocristalinos. Assim, o preço do painel solar pode variar de acordo com a forma de manipulação do silício.

No entanto, isso não significa que o painel solar policristalino é de qualidade inferior. Tudo depende da demanda energética, quantidade de espaço disponível, preferência de cor e poder econômico do cliente.

Vantagens e desvantagens da energia solar

O uso do sistema de energia fotovoltaica resulta em diversas vantagens para o consumidor e o meio ambiente. Os benefícios da energia solar para o consumidor envolvem a valorização do imóvel, independência energética, retorno do investimento e baixo custo de manutenção da usina solar fotovoltaica. Nessa perspectiva, destacam-se também as vantagens para o meio ambiente devido ao fato de sua fonte ser renovável, inesgotável e limpa. 

Por outro lado, a energia solar possui um alto custo de implantação e baixa eficiência (de 10% a 25%). Da mesma forma, é importante ressaltar os impactos ambientais causados penelos resíduos de silício e sua mineração, bem como a destinação final de painéis usados, que não possuem uma reciclagem de painel solar acessível.

O Sol pode ser considerado uma fonte de energia limpa?

O Sol, estrela central do Sistema Solar, pode ser considerado uma fonte de energia energia limpa, já que ele não libera resíduos prejudiciais ao meio ambiente. Mas, então, a energia solar é renovável ou não renovável? Ela é considerada uma energia renovável, pois a fonte dos painéis da usina fotovoltaica, ou solar, não esgota.

O que diz a legislação?

A lei 14300/22 de energia solar foi feita para regular a geração de energia solar no Brasil, instituindo, também, o Marco Legal para a mini e microgeração dessa energia. Ela estabelece diretrizes para instalação, taxação, potência máxima e geração de energia compartilhada para energia solar residencial, usina solar e fazenda de energia solar.

A lei determina que a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) é responsável por oferecer um formulário-padrão para solicitação de mini e microgeração distribuída e todas as informações necessárias para a elaboração do projeto solar ao consumidor. 

Sancionado em 2022, o Marco Legal da Micro e Minigeração de Energia  passou a taxar os créditos de energia, antes não taxados, para cobrir despesas da distribuidora com infraestrutura e investimentos. Além disso, essa lei criou o Programa de Energia Renovável Social (PERS), que tem como objetivo criar um financiamento de energia solar e de outras fontes renováveis para consumidores de baixa renda.

Para potência máxima, foi estabelecido um limite de até 3 MW para fontes não despacháveis (em que a energia não pode ser armazenada), e até 5 MW para fontes despacháveis (em que a energia pode ser acionada a qualquer momento, por ser armazenada). 

Como podemos classificar as fontes de energia de exemplos?

Como classificar os tipos de energia?

Quais são as duas formas de se classificar as fontes de energia?

Como podemos classificar as fontes de energia EF08CI01 )?