Exibir código-fonte para AULA 15 - Eletricidade Básica - FIC

[[ENERGIF-EB| <<< Voltar para página principal do curso]]


<blockquote style="background:#EEEEFF; border: 1px solid green; margin-left: 0px; margin-right: 0px; padding: 1em;">
<br>
'''CARGA HORÁRIA: 5 h '''<br>

CARGA HORÁRIA TEÓRICA: 4 h               CARGA HORÁRIA PRÁTICA: 1 h

<br>

==METODOLOGIA==

* Exposição dialogada dos conteúdos disponíveis, em projetor multimídia.
* Navegação assistida em outros sites e portais, de conteúdos relacionados.
* Montagens práticas e desenvolvimento em computador de aplicativos.
* Testes de verificação e validação.
<br>

</blockquote>



[[image: fontesenergia.png]]



=Energia não renováveis=

As '''fontes de energia não renováveis''' são aquelas provenientes de recursos com reservas limitadas na natureza e que levam milhões de anos para se recompor, podendo se tornar escassas se utilizadas de forma irresponsável, a exemplo das fontes fósseis (petróleo, carvão mineral e gás natural) e da energia nuclear.

A maior parte das fontes não renováveis também geram grandes impactos ambientais devido à emissão de gases poluentes na atmosfera, como o carvão e o petróleo, uma vez que precisam ser queimadas para gerar energia. 

Por isso, elas são cada vez mais substituídas pelas fontes renováveis.

Desde o começo da industrialização até os dias de hoje, as fontes não renováveis, também chamadas de '''fontes convencionais de energia''', representam a maior parte da [https://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/matriz-energetica-e-eletrica''' matriz energética mundial'''], pois apresentam grande eficiência e rendimento energético. Dessa forma, já contam com uma ampla infraestrutura em todo o mundo para a sua geração e distribuição. 

==Petróleo==

O Petróleo é, ainda nos dias atuais, a principal matéria-prima e uma das principais fontes de energia do mundo. 

Assim sendo, sua extração e utilização foram e ainda são alvos de conflitos envolvendo países produtores e refinadores. 

Trata-se, assim, de um recurso natural de caráter estratégico, pois é amplamente utilizado por veículos, constituindo-se como um elemento importante nos meios de transporte, além de também poder ser utilizado na fabricação de produtos derivados, notadamente o plástico.

[[image: plataforma.png|center]]

===Plataforma de extração de petróleo===

O petróleo é extraído por meio de plataformas petrolíferas instaladas em terra (''onshore'') ou no mar (''offshore'').

Sabe-se que o petróleo é um [https://www.manualdaquimica.com/quimica-organica/hidrocarbonetos.htm#:~:text=Hidrocarbonetos%20s%C3%A3o%20mol%C3%A9culas%20apolares%2C%20homog%C3%AAneas,alcinos%2C%20ciclenos%2C%20entre%20outros. hidrocarboneto] que se forma a partir da deposição de restos orgânicos de animais e vegetais no fundo dos oceanos, onde também se constituem as bacias sedimentares. 

Assim, o soterramento desse material durante a consolidação das diversas camadas de sedimentos ao longo dos anos dá origem a um ambiente desprovido de oxigênio, que se torna propício para a formação de hidrocarbonetos.

Os combustíveis oriundos do petróleo são profundamente criticados sob o ponto de vista ambiental, pois a sua queima é responsável pela emissão de poluentes na atmosfera e derramamento de óleo nos oceanos.

==Carvão Mineral==

O carvão mineral passou a ser amplamente utilizado a partir da Revolução Industrial, sendo ainda hoje uma fonte de energia bastante utilizada em todo o mundo, perdendo somente para o petróleo. Ou seja, ocupa o segundo lugar na matriz energética mundial. 

No total, ele corresponde a pouco menos de 26% dos recursos utilizados na produção de energia mundialmente, um número que cai para cerca de 6% no Brasil.

[[image: extracaocarvao.png|center]]

===Extração de carvão mineral===


A formação do carvão mineral assemelha-se, em partes, com a do petróleo, pois ambos (e também o gás natural) são combustíveis fósseis, que se formaram em áreas sedimentares. 

Durante o período carbonífero da Era Paleozoica, havia áreas com imensas florestas e pântanos onde houve um gradativo acúmulo de plantas mortas, constituindo um material orgânico que foi por diversas vezes soterrado por várias camadas de sedimentos. Assim, com o tempo, formou-se uma condição natural de grande pressão sobre esse material que se transformou em carvão mineral.

Para extrair o carvão mineral do subsolo, constroem-se túneis e poços. Em alguns casos, sua disponibilidade ocorre em áreas de reservas ambientais ou florestais, o que pode gerar impactos ambientais elevados. 

Além disso, a queima do carvão mineral é considerada ainda mais poluente que a do petróleo. Esse material foi muito utilizado em trens de ferro como combustível e também é adotado em alguns tipos de usinas termoelétricas.

O carvão mineral é utilizado para a geração de energia elétrica em usinas termoelétricas ou para a produção de calor. Também já foi muito utilizado como combustível, como em locomotivas e barcos movidos a vapor.



==Gás natural==

O gás natural nada mais é do que a mistura de hidrocarbonetos leves na forma gasosa, tais como o metano, etano, propano, butano e outros. 

Suas reservas encontram-se quase sempre disponibilizadas nas áreas onde se extrai o petróleo, passando pelo mesmo processo de constituição. 

No entanto, ao contrário do petróleo e do carvão mineral, o gás natural é menos poluente, embora a sua combustão ainda sim apresente alguns níveis de poluição que causam danos à atmosfera.

[[image: gasnatural.png|center]]

Hoje, o gás natural é a terceira maior fonte não renovável na matriz energética mundial, utilizado em termoelétricas para geração de eletricidade, em fogões e sistemas de aquecimento em casas e empresas, ou mesmo como um combustível alternativo para veículos. 

Sem um uso sustentável, no entanto, suas reservas podem se esgotar em menos de 100 anos.

===Usina de produção de gás natural===

O gás natural é muito utilizado em usinas termoelétricas, sendo considerado como uma fonte mais vantajosa por apresentar menor impacto ambiental, maior facilidade de transporte, além de uma necessidade quase nula de armazenamento. 

É também utilizado como fonte de energia em indústrias, residências (gás de cozinha) e também em alguns tipos de veículos com adaptação para esse tipo de combustível.

O transporte do gás natural é realizado por meio de gasodutos, que são estruturas de custo mediano para instalação, mas de fácil manutenção, o que representa certa vantagem em comparação com outras fontes de energia. 

No Brasil, existem importantes áreas de extração desses recursos, com destaque para a Bacia de Santos, havendo também gasodutos que transportam petróleo retirado da Bolívia, produto de importação.

[[image: gasoduto.png|center]]

==Xisto betuminoso==

O xisto betuminoso é um recurso natural fóssil também encontrado em áreas de rochas sedimentares, em que um material de origem orgânica, sob determinadas condições de pressão e temperatura, forma-se e agrega-se por entre essas rochas. 

Assim, ao aquecê-las a mais ou menos 500ºC, obtém-se o chamado óleo de xisto, o que é, literalmente, um ato de “tirar óleo de pedra”.

[[image: xisto.png|center]]

===Rocha de onde é extraído o óleo de xisto===

O Brasil possui uma das maiores reservas de xisto betuminoso do planeta, o que pode ser visto como uma condição estratégica. 

Por outro lado, sua extração não é tão vantajosa, pois ele é considerado uma fonte de energia menos eficiente e também com produtividade menor, além de ser responsável por profundos impactos ambientais, tanto em sua coleta quanto em sua combustão.

A Estônia e a China têm grandes indústrias no ramo, sendo que Brasil, Alemanha e Rússia também fazem uso do xisto betuminoso.

[[image: xisto2.png|center]]

==Energia nuclear==

A energia nuclear é obtida a partir do processo de fissão nuclear de átomos de [https://pt.wikipedia.org/wiki/Ur%C3%A2nio urânio], que é considerado uma fonte esgotável de energia. 

Quando ocorre a [https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fissao-nuclear.htm#:~:text=Fiss%C3%A3o%20nuclear%20%C3%A9%20um%20processo,cadeia%20que%20libera%20muita%20energia. fissão do núcleo] desse material, libera-se uma grande quantidade de energia. O calor desta energia aquece água e gera vapor pressurizado que alimenta as turbinas e geradores para produzir a energia elétrica.

[[image: nuclear.png|center]]

===Usina nuclear===

Trata-se de um recurso energético estratégico, principalmente para países ou regiões que apresentam um baixo potencial hidrelétrico, além de ser menos dependente de outras fontes de energia. 

As energias nucleares contam com grandes reservas de materiais radioativos, utilizam áreas menores e não emitem poluentes gasosos na atmosfera.

Por outro lado, existem muitas críticas direcionadas à energia nuclear em razão de suas desvantagens, a saber: 
* a destinação nem sempre eficaz do lixo atômico (radioativo e muito perigoso) das usinas nucleares, 
* os elevados custos de produção, 
* os altos riscos ambientais e sociais em casos de acidentes 
* e também o fato de essa ser a mesma tecnologia utilizada para a fabricação de armamentos nucleares.

[[image: nuclear2.png|center]]



=Energias renováveis=

As [https://2wenergia.com.br/energias-renovaveis-o-que-sao-e-quais-os-tipos/?utm_feeditemid=&utm_device=c&utm_term=&utm_source=google&utm_medium=ppc&utm_campaign=&hsa_cam=18389672785&hsa_grp=139374391817&hsa_mt=&hsa_src=g&hsa_ad=623088315028&hsa_acc={1490583386}&hsa_net=adwords&hsa_kw=&hsa_tgt=dsa-533610081529&hsa_ver=3&utm_term=&utm_campaign=2w-bd-2w-inst-ggl-sh-x-x&utm_source=google&utm_medium=paid&hsa_acc=1490583386&hsa_cam=18389672785&hsa_grp=139374391817&hsa_ad=623088315028&hsa_src=g&hsa_tgt=dsa-533610081529&hsa_kw=&hsa_mt=&hsa_net=adwords&hsa_ver=3&gclid=Cj0KCQiAyracBhDoARIsACGFcS5qBQJzrkN30Ogk9AKmVOkMocZPihPeLgwYWwlDIroNXJETI-njxwIaApVaEALw_wcB '''energias renováveis'''], também chamadas de '''energias limpas''' ou '''alternativas''', são aquelas provenientes da natureza e que se renovam naturalmente em uma escala de tempo humana, além de causarem <u>baixo impacto ambiental</u>, como a energia solar e energia eólica.


Alguns exemplos de energias renováveis são:

* Hidrelétrica - oriunda da força da água dos rios;
* Solar - obtida pelo calor e luz do sol;
* Eólica - derivada da força dos ventos,
* Geotérmica - proveniente do calor do interior da terra;
* Biomassa - procedente de matérias orgânicas;
* Ondomotriz e Maremotriz - por meio das altas e baixas das marés, e das correntes do mar;
* Hidrogênio - provém da reação entre hidrogênio e oxigênio que libera energia.



Algumas dessas tecnologias já estão presentes há décadas, mas só começaram a ganhar espaço nos últimos anos, apresentando ainda um grande potencial para aproveitamento. 

Além destas, novas energias renováveis vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos e que ainda não são aplicadas em larga escala, como a energia salobra (água salgada) e a tecnologia de fotossíntese artificial.

==Hidrogênio==


 [[image: hidrogenio.png|center]]
O hidrogênio é uma das novas fontes de energia renovável mais promissoras no mundo atualmente. 

Embora seja o elemento mais abundante no planeta, ele não pode ser captado diretamente na natureza e precisa ser gerado, por isso é considerado uma fonte de energia secundária.

Os processos de produção do hidrogênio exigem grande quantidade de energia, a qual é atendida por fontes não renováveis (hidrogênio cinza), ou por fontes renováveis (hidrogênio verde). 

Existe também o hidrogênio azul, derivado de processos que utilizam fontes não renováveis, mas que captam e armazenam o CO<sub>2</sub> liberado.

O hidrogênio já é muito utilizado como matéria-prima em processos industriais, como na produção de fertilizantes e derivados do petróleo, mas começou a ganhar destaque como fonte de energia renovável nos últimos anos.

Existem duas formas de gerar energia limpa a partir do hidrogênio: 
* a partir da sua reação com o oxigênio, que libera calor; 
* e por meio de células combustíveis, que liberam os elétrons do hidrogênio para produzir uma corrente elétrica, sendo um funcionamento similar ao de pilhas.

==Energia solar: o sol como fonte de energia renovável, limpa e sustentável==

O sol é a nossa maior fonte de energia renovável, sua radiação é amplamente disponível em todo o planeta e pode ser utilizada para a captação de calor (energia solar térmica) ou para a geração de energia elétrica (energia solar fotovoltaica e energia heliotérmica).

É seguro dizer que a energia solar é uma fonte inesgotável de energia, uma vez que o sol seguirá disponível por bilhões de anos e, sem ele, a vida na Terra nem mesmo poderá continuar existindo.

Além de renovável, a energia solar também é uma fonte de energia sustentável e limpa, pois permite gerar calor e eletricidade sem a emissão de gases poluentes e com baixo impacto ambiental. 

O potencial da energia solar é tão grande que, segundo estimativas, se toda a energia do sol fosse aproveitada, ela seria suficiente para gerar mais de 1.800 vezes a energia consumida no mundo.

===Energia solar fotovoltaica===

[[image: satelite.png|center]]

A energia solar fotovoltaica é uma fonte de energia renovável que permite gerar eletricidade a partir da luz do sol. Os painéis fotovoltaicos utilizam células solares fabricadas com materiais semicondutores que transformam os fótons da radiação do sol diretamente em energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico.

Hoje, a tecnologia dos sistemas fotovoltaicos já é amplamente utilizada em casas, empresas e indústrias no Brasil no segmento de Geração Distribuída (GD), assim como em projetos de grandes usinas solares para Geração Centralizada (GC), as quais produzem e distribuem energia limpa pelo Sistema Interligado Nacional (SIN).

Na indústria espacial, a energia fotovoltaica vem sendo utilizada <u>desde o final da década de 1950</u>, para alimentar satélites e estações espaciais. 

Nos últimos anos, ela também passou a ser aplicada em diversos tipos de veículos elétricos, como carros, barcos e até aviões movidos a energia solar.

===Energia solar térmica===

[[image: solartermica.png|center]]

A energia solar térmica utiliza o calor do sol como fonte de energia renovável para o aquecimento de água e outros líquidos. 

Um sistema térmico solar, aquecedor solar, capta o calor da radiação do sol por meio de painéis chamados de coletores solares térmicos.

Esse calor aquece a água que é armazenada em um reservatório térmico (acumulador solar ou boiler) para uso posterior.

A tecnologia dos sistemas de aquecimento solar é bem antiga e muito utilizada em todo o mundo. No Brasil, a maior parte das instalações de energia solar térmica são feitas em residências para o aquecimento de água, substituindo o uso de chuveiros elétricos.

É importante destacar que os sistemas de energia solar térmica não geram eletricidade, apenas calor.

===Energia heliotérmica===

[[image: helioterm.png|center]]

A energia heliotérmica, ou energia solar concentrada, é a geração elétrica a partir do '''calor do sol'''. 

Usinas heliotérmicas (termossolares) utilizam vários espelhos (heliostatos) para direcionar a radiação solar a um receptor que armazena um líquido. O líquido aquece e gera o vapor que alimenta as turbinas ligadas ao gerador elétrico.

Embora seja uma fonte de energia renovável, a energia heliotérmica ainda é pouco utilizada em comparação a energia solar fotovoltaica, pois sua tecnologia é mais complexa e apresenta maiores impactos ambientais.

==Energia hídrica: a água como fonte de energia renovável==

[[image: hidrelet.png|center]]

A energia hidrelétrica, ou hídrica, utiliza a água dos rios como fonte de energia renovável para gerar eletricidade. 

A [https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/energia-potencial-gravitacional-elastica.htm energia potencial] da água em movimento, que também pode ser acumulada no reservatório da hidrelétrica, é captada por turbinas e geradores que transformam a energia mecânica em elétrica (chamada de hidroeletricidade).

Além de gerar energia, a água acumulada nos reservatórios pode ser utilizada para o abastecimento de cidades ou na irrigação das lavouras. 

As hidrelétricas que não utilizam reservatórios são chamadas de '''usinas fio d'água'''.

A hidrelétrica é a tecnologia mais madura e difundida de energia renovável, fornecendo geração de energia elétrica em mais de 160 países em todo o mundo.

Embora a energia hídrica permita gerar eletricidade sem a emissão de gases poluentes, a construção dos reservatórios das hidrelétricas apresenta sérios impactos ambientais devido ao alagamento de grandes áreas que destroem a fauna e flora local, além de causar o deslocamento de comunidades ribeirinhas. 

O setor elétrico brasileiro ainda é altamente dependente da energia hídrica, que responde a quase metade da matriz elétrica do país. 

Isso traz problemas em períodos de seca, quando a baixa produção das hidrelétricas precisa ser compensada pelas termoelétricas, mais caras e poluentes. 

O custo extra com essas usinas térmicas é repassado aos consumidores por meio das bandeiras tarifárias aplicadas na conta de luz.

==Energia eólica: a energia renovável dos ventos==


A energia eólica é a transformação da força das massas de ar em movimento (ventos) em energia elétrica, por meio de turbinas eólicas (aerogeradores), sendo uma das fontes de energia renovável que mais cresce no mundo hoje.


[[image: eolica.png|center]] 

As hélices (pás) da turbina eólica giram conforme a força dos ventos. Esse torque (força de rotação) gera energia mecânica que é enviada ao gerador elétrico para a produção de eletricidade. Um aerogerador moderno pode ultrapassar os 200 metros de comprimento, com hélices maiores que as asas de um avião.

A energia eólica é considerada uma fonte de energia limpa, renovável e sustentável, sendo utilizada na maior parte do mundo e especialmente em projetos de parques eólicos (fazendas eólicas), que podem ser instalados em terra (onshore) ou no mar (offshore).

Os geradores eólicos são produzidos nos mais diversos tamanhos, indo desde alguns poucos watts de potência até grandes aerogeradores que produzem megawatts de energia.

No Brasil, a capacidade instalada de energia eólica cresce cada vez mais, especialmente na região Nordeste. 

Hoje, ela já é a segunda fonte de energia renovável mais utilizada na matriz elétrica do país.



==Energia da biomassa: matéria orgânica como fonte renovável==


[[image: biomassa.png|center]] 

A energia de biomassa é uma fonte renovável utilizada para a produção de calor e eletricidade por meio da <u>queima direta de materiais orgânicos</u> (resíduos vegetais e animais) ou dos <u>gases liberados pela sua decomposição</u>, além da <u>produção de biocombustíveis</u>, como o etanol.

Em uma usina termoelétrica por biomassa, os diferentes tipos de matérias orgânicas são queimados para gerar calor e aquecer água, produzindo vapor em alta pressão que alimenta as turbinas e geradores elétricos.

A biomassa é uma das fontes energéticas renováveis mais antigas utilizadas pelo homem, que desde as primeiras civilizações já queimava lenha para o cozimento de alimentos ou geração de calor durante o frio.

Hoje, a madeira ainda é a matéria orgânica mais utilizada para a geração de energia biomassa, embora outros resíduos também já sejam empregados, como:
* bagaço de cana-de-açúcar, 
* resíduos agrícolas, algas, 
* restos de alimentos, 
* gás metano de aterros 
* ou mesmo excremento animal.

A biomassa é considera uma fonte de energia renovável pois, embora a queima da matéria orgânica produza gases CO<sub>2</sub>, estes são absorvidos pela fotossíntese das plantas durante o seu crescimento.


==Energia oceânica: a energia renovável provinda do mar==


O oceano é uma grande fonte de energia renovável para geração de eletricidade, a qual pode ser produzida a partir:
* da captação das correntes marítimas e das marés - energia maremotriz, 
* do movimento das ondas - energia ondomotriz
* ou da temperatura das águas - energia térmica oceânica.

Embora apresentem um grande potencial para geração elétrica, as tecnologias de energia oceânica ainda não utilizadas em larga escala, sendo poucos os projetos em operação no Brasil e no mundo.

===Energia ondomotriz (energia das ondas)===


[[image: maremotriz1.png|center]]

A energia ondomotriz permite gerar energia elétrica por meio da movimentação das ondas marítimas (vai e vem ou para cima e para baixo), sendo uma fonte de energia renovável, alternativa e limpa.

O movimento das ondas pode ser capturado de diferentes formas, como por absorvedores flutuantes, atenuadores, terminais ou dispositivos ''overtopping'', todos funcionando a base de turbinas ou bombas hidráulicas que, quando alimentadas pelo movimento das ondas, geram a energia mecânica que, depois, é convertida em eletricidade por meio de geradores.

===Energia maremotriz (energia das marés)===


[[image: maremotriz2.png|center]] 

O desnível de água entre as marés altas e baixas (energia potencial) e o deslocamento das correntes marítimas (energia cinética) são as duas fontes renováveis utilizadas na energia maremotriz para a geração de eletricidade, a partir de barragens costeiras ou turbinas submersas, respectivamente.

As barragens funcionam de maneira similar às hidrelétricas. Na maré alta, a água enche comportas ou diques. Então, durante a maré baixa, essa água é escoada de volta ao oceano por meio de dutos, alimentando turbinas e gerando a energia mecânica que, depois, é convertida em eletricidade pelos geradores.

Já as turbinas de energia maremotriz são instaladas sob o fundo do mar e utilizam hélices para captar a energia cinética do deslocamento das correntes marítimas (assim como um aerogerador capta o deslocamento dos ventos), transformando-a em energia mecânica que, depois, é enviada ao gerador para virar energia elétrica.


===Energia térmica oceânica===


[[image: maremotriz3.png|center]]

A energia térmica oceânica é uma fonte renovável que utiliza o diferencial de temperatura (mínimo de 20° C) entre a água quente da superfície e a água fria do fundo do oceano, para alimentar um sistema de geração de vapor com turbinas para a produção de eletricidade.

Nesse sistema, um vaporizador utiliza o calor das águas superficiais para aquecer um fluído e gerar o vapor que irá alimentar as turbinas para a geração de energia elétrica. 

Depois, o vapor chega a um condensador que utiliza a água fria do fundo do mar para esfriá-lo de volta ao estado líquido, que será reutilizado em um novo ciclo.

[[image: disponibtermicoceano.png|center]]

==Energia geotérmica: a energia renovável do calor da terra==


[[image: geotermica.png|center]]

A energia geotérmica ou energia geotermal é uma fonte renovável e limpa oriunda do calor produzido continuamente na camada interior da Terra, chamada de [https://brasilescola.uol.com.br/geografia/manto-terrestre.htm#:~:text=O%20manto%20%C3%A9%20a%20segunda,de%20ferro%20e%20de%20magn%C3%A9sio. manto], o qual pode ser utilizado para aquecimento de casas e empresas ou para a geração de energia elétrica, através de centrais geotérmicas.

Em algumas regiões, como aquelas com alta atividade vulcânica ou encontros de [https://brasilescola.uol.com.br/geografia/tectonica-placas.htm#:~:text=Placas%20tect%C3%B4nicas%20s%C3%A3o%20blocos%20semirr%C3%ADgidos,14%20principais%20e%2038%20menores. placas tectônicas], esse calor é mais próximo da superfície terrestre e aquece o lençol freático, gerando água quente e vapor que podem brotar do solo, formando os chamados [https://pt.wikipedia.org/wiki/G%C3%AAiser gêiseres] (nascente termal ou minas de água quente).

As usinas geotérmicas utilizam dutos inseridos em perfurações no solo para captar esse vapor natural ou para injetar água e gerar vapor, o qual é direcionado até turbinas e geradores que geram, respectivamente, energia mecânica e elétrica.

=Fontes de energias no Brasil e no mundo=

As matrizes energética e elétrica do Brasil estão entre as mais limpas do mundo, com grande participação de fontes de energia alternativas e renováveis. 


[[image: matrizenergmundo1.png|center]]
 


[[image: matrizenergbr1.png|center]]




[[image: matrizenergmundo.png|center]]

O Brasil conta com abundância de recursos naturais renováveis, os quais já compõem grande parte da sua matriz energética. Sendo assim, embora a produção ainda seja feita majoritariamente por fontes não renováveis de energia, a utilização de fontes renováveis em nosso país ainda é maior quando comparada ao restante do mundo.  

Além do menor impacto ambiental, esse cenário é altamente favorável quando pensamos na escassez dos recursos não renováveis, como o carvão e o petróleo, que podem se esgotar no futuro, ao contrário das fontes renováveis, que podem ser inesgotáveis, como a energia solar e eólica.

Segundo o Balanço Energético Nacional 2021, elaborado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), as fontes de energia renováveis tiveram uma participação de 48,4% na matriz energética brasileira em 2020, um aumento de 2,3% em relação a 2019.

Em termos de energia elétrica, a fonte hídrica ainda responde por quase <u>metade da produção elétrica no país</u>, embora as energias solar e eólica estejam ganhando cada vez mais espaço nos últimos anos.


[[image: matrizeletgmundo1.png|center]]
 


[[image: matrizeletgbr1.png|center]]


[[image: matrizeletgbr2.png|center]]



Hoje, as fontes renováveis respondem por uma participação de 47% na matriz energética (todo tipo de geração de energia) e de 85% na matriz elétrica (apenas produção de eletricidade) brasileira.

De acordo com Plano Decenal de Expansão da Energia da EPE, que visa os próximos 10 anos, teremos uma maior diversificação da matriz elétrica brasileira, com a redução da participação hidrelétrica e aumento da capacidade instalada as fontes eólicas e solar.

O estudo também mostra o crescimento da participação das fontes renováveis em autoprodução e geração distribuída, de 8% para 17%, aumentando a capacidade instalada total de fontes renováveis na matriz elétrica.


[[image: matrizenergbr2.png|center]]

----------------
As fontes de energia renováveis utilizadas no Brasil e o cenário de cada uma delas são:

# '''Energia hidrelétrica no Brasil '''- A energia hídrica é a fonte renovável mais utilizada para geração de eletricidade no Brasil. Hoje, ela responde por uma participação de 57,3% na matriz elétrica do país, a qual deve cair para 45,2% até 2031, segundo o PDE. Os projetos de aproveitamento da energia hídrica são divididos em: Central Geradora Hidráulica (CGH), com até 1 MW de potência; Pequena Central Hidrelétrica (PCH), que possuem entre 1 e 30 MW de potência; e Usina Hidrelétrica, que são os projetos de grande porte, acima de 30 MW. Hoje, a maior usina hidrelétrica instalada no Brasil é a Itaipu, com capacidade de produção de 14.000 MW (14 GW).
# '''Energia eólica no Brasil '''- já ocupa a segunda colocação na matriz elétrica do país, com mais de 11% de participação no mix. A primeira turbina de energia eólica do Brasil foi instalada em Fernando de Noronha, em 1992. Dez anos depois, o governo criou o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa), que ajudou a acelerar a instalação de projetos eólicos no país. Em 2011, o Brasil possuía apenas 1 GW de energia eólica instalada. Hoje, os parques eólicos já estão amplamente difundidos no Brasil e totalizam mais de 21 GW de potência, volume que colocou o país no sexto lugar do ranking mundial dos países com mais energia eólica instalada. O Nordeste brasileiro também concentra o maior potencial de energia eólica, com a maior parte de suas usinas renováveis instaladas no Rio Grande do Norte e na Bahia. Segundo a Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica), o Brasil já conta com 795 parques eólicos.
# '''Energia da biomassa no Brasil''' - Com grandes áreas para o cultivo de matérias orgânicas, o Brasil apresenta um amplo uso da biomassa como fonte renovável de energia, tanto na geração de energia elétrica a partir de termoelétricas como na produção de biocombustíveis, tais como etanol, biodiesel e biogás. Hoje, a biomassa é a quarta maior fonte na matriz elétrica brasileira, com mais de 16 GW de potência instalada por termoelétricas. A matéria orgânica mais utilizada é o bagaço-de-cana, que responde por mais de 73% da produção, seguida pelo licor negro (lixívia), resíduos florestais e biogás. 
# '''Energia oceânica no Brasil '''- Embora possua um grande potencial, a energia dos oceanos é uma fonte renovável ainda pouco utilizada no Brasil, com apenas um projeto piloto em operação no país, instalado no Porto de Pecém, no litoral cearense, e com apenas 50 kW de capacidade. O maior potencial da energia oceânica no Brasil é pelo aproveitamento das ondas, com cerca de 90 GW. Já as marés apresentam 20 GW de potencial estimado para geração de energia no país.
# '''Energia geotérmica no Brasil''' - No Brasil, a energia geotérmica é utilizada apenas na forma de água aquecida nos parques termais de Caldas Novas (GO) e Poços de Caldas (MG), sem projetos de geração elétrica a partir desta fonte renovável no país. As usinas de energia renovável são amplamente utilizadas no Brasil, que apresenta abundância de fontes renováveis em todo o seu território. A maior parte dos projetos em operação ainda são de hidrelétricas, que respondem por quase metade da produção de energia elétrica no país. 
# '''Energia solar no Brasil '''- Nos últimos anos, a energia solar apresentou um rápido crescimento na matriz elétrica do Brasil, ultrapassando a participação da energia nuclear e das usinas térmicas a carvão mineral, e deve continuar como uma das maiores apostas para a expansão de energia no país no futuro. Hoje, as usinas solares fotovoltaicas respondem por 2,6% da geração centralizada no país, com quase 5 GW de potência instalada, de acordo com o levantamento da Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar). Segundo o PDE, elas deverão atingir 3,8% de participação na matriz elétrica do Brasil até 2031. Entretanto, o maior crescimento da energia fotovoltaica no Brasil vem das instalações de Geração Distribuída (GD), que são os micros e minigeradores solares conectados em residências, empresas, agronegócios e indústrias. Atualmente, o Brasil possui cerca de 10,5 GW de capacidade instalada em energia solar distribuída, a qual deve superar os 34 GW até 2031, de acordo com o PDE.

Os estados com maior capacidade instalada de usinas renováveis por energia solar no Brasil são:

* Minas Gerais,
* Bahia
* Piauí
* Rio Grande do Norte
* Ceará
* Pernambuco
* Paraíba 
* Mato Grosso do Sul
* São Paulo
* Alagoas



 Por que as energias solar e eólica não são largamente exploradas?
 
 Quando comparado ao seu potencial de aproveitamento ou à capacidade instalada de outras fontes, as energias solar e eólica ainda não são largamente exploradas no Brasil e no mundo, muito devido à falta de interesse ou de incentivos por parte dos países e de suas tecnologias pouco desenvolvidas.

Até o início da crise das fontes não renováveis, como a crise do petróleo de 1973, a energia solar e a energia eólica foram praticamente ignoradas como alternativas na matriz energética mundial, em parte também devido aos custos iniciais mais elevados de seus projetos.

No entanto, esse cenário vem mudando rapidamente principalmente em razão da queda dos preços dos painéis solares fotovoltaicos e aerogeradores, do alto potencial de aproveitamento, assim como a crescente necessidade pelo uso de fontes de energia limpas e renováveis.

No Brasil, as energias solar e eólica ainda não são largamente exploradas também devido à falta de acesso do à informação e à influência das distribuidoras de energia, fatores que atrasaram a expansão do segmento de GD, criado em 2012 com a Resolução Normativa 482/12 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL).

Por isso, muitos brasileiros ainda não geram sua própria energia e não enxergam a prática como um bom investimento.

No entanto, o acesso à linhas de financiamento solar, a queda de preços da tecnologia, a forte inflação energética e a publicação da Lei 14.300 com o novo marco legal da GD estão popularizando mais do que nunca o uso dessas fontes renováveis entre os consumidores.

Hoje, a geração distribuída já engloba mais de um milhão de brasileiros que produzem sua própria energia solar e eólica, além das outras fontes renováveis permitidas.

==Projetos de incentivo à energia renovável no Brasil==

Veja alguns dos projetos mais importantes de incentivo às fontes renováveis de energia no Brasil:

PROINFA: criado em 2002, a partir da Lei nº 10.438 do governo, o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica é um projeto de incentivo à diversificação da matriz energética brasileira a partir das fontes de energia renovável.

Resolução Normativa 482 da ANEEL: publicado em 2012, o documento normatizou à geração distribuída de energia no Brasil e criou o sistema de compensação de energia elétrica, que permite aos consumidores gerarem sua própria energia a partir de fontes renováveis e injetá-la na rede elétrica, sendo recompensados pela distribuidora com créditos que abatem o consumo da conta de luz.

Resolução Normativa 687: atualização da Resolução 482 que a ANNEL publicou em 2015, trazendo novas modalidades de geração distribuída e ampliando a validade dos créditos de energia para 5 anos.

IPTU VERDE: adotado por alguns municípios no Brasil, esse projeto incentiva à adoção de fontes renováveis e diversas outras práticas sustentáveis pelos consumidores a partir da aplicação de diferentes descontos percentuais no IPTU.

Convênio ICMS 16/15: celebrado em 22 de abril de 2015, o convênio 16/2015 do Conselho Nacional de Política Fazendária (Confaz) permite aos estados, por meio de leis próprias, conceder isenção do ICMS incidente sobre a energia da rede consumida por unidades com geração distribuída que foi compensada por créditos do sistema de compensação da RN 482.  Atualmente, os 27 estados brasileiros mais o Distrito Federal já aderiram ao convênio.

Lei Nº 13.169/15: publicada em 6 de outubro de 2015, a lei zera as alíquotas do PIS/Pasep e da Contribuição para Financiamento da Seguridade Social (COFINS) sobre a energia da rede fornecida às unidades consumidoras com GD e que foi compensada pelos créditos.

Lei Nº 14.300/22: publicada em 6 de janeiro de 2022, a lei trouxe o novo marco legal da geração distribuída no Brasil, sobrepondo as regras da RN 482 e definindo um novo método de valorização dos créditos energéticos. O documento trouxe mais segurança jurídica para os consumidores e empresas do segmento.

==Projetos de incentivo à energia renovável no mundo==

A energia solar fotovoltaica tem sido utilizada no mundo todo e, nos últimos 5 anos, foi a fonte de energia renovável mais instalada no mundo. Os incentivos variam muito, alguns dos principais incentivos dados à energia solar em outros países são:

NET METERING COM INCENTIVO FINANCEIRO: utilizado nos EUA, Europa e Austrália. Basicamente, ele remunera os consumidores pela energia que eles produzem e não consomem, “vendendo” este excesso de energia para a rede elétrica.

GROSS METERING COM INCENTIVO FINANCEIRO: utilizado em alguns estados na Austrália e já foi adotado na Europa também. Aqui, a energia produzida é 100% vendida para as distribuidoras, praticamente um modelo de venda de energia de usina mas, neste caso, as mini-usinas estão instaladas sobre os telhados de empresas e casas.

ISENÇÃO PARCIAL DE IMPOSTOS: esta modalidade de incentivo à energia solar é praticada em diversos países e dá descontos em impostos sobre território e impostos de renda para casas e empresas que utilizam fontes renováveis.

ISENÇÃO DE IMPOSTOS SOBRE EQUIPAMENTOS: isenta painéis solares, inversores solares e outros equipamentos que compõe o kit de energia solar fotovoltaica de impostos.

==Impactos positivos no planeta ao usar a energia renovável==

As fontes de energias renováveis possibilitam uma produção de energia limpa e com muito menos impactos ambientais, sendo a nossa principal arma no combate ao aquecimento global para amenizar as mudanças climáticas.

Segundo um estudo da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), seria possível reduzir em 70% as emissões do setor elétrico mundial até 2050 caso atingirmos 2/3 de participação de fontes renováveis no mix mundial.

Por exemplo, um gerador solar fotovoltaico de 3kWp, capaz de atender uma residência de médio porte, evita a emissão de 99.000 kg de CO2 na atmosfera em 20 anos, o que é equivalente a plantar 320 árvores ou tirar 100 carros da estrada. 

Como estão amplamente disponíveis no planeta, as fontes renováveis de energia também podem levar eletricidade às regiões do mundo que ainda não contam com acesso a esse importante recurso, como em grande parte do continente africano, ajudando no desenvolvimento econômico e social de milhares de pessoas.

Além disso, a expansão no uso das energias renováveis cria de milhões de empregos e gera de renda em todo o mundo. Segundo o estudo anual "Energias Renováveis e Empregos", publicado pela IRENA, o número total de empregos em energias renováveis no mundo atingiu 12 milhões em 2020.

==Projeções para as fontes renováveis no Brasil e no mundo==

Segundo o BP Energy Outlook, as projeções para as fontes renováveis são de que essas energias irão responder por 85% do de consumo mundial de energia até 2040, enquanto a participação de fontes não renováveis como carvão e petróleo sofrerão queda no período.

Assim, as fontes de energia renováveis poderão participar amplamente das medidas implantadas no Acordo de Paris, chegando a 29% de utilização, enquanto o uso de carvão poderá cair para 7% em 2040. Também se projeta que as energias solar e eólica cresçam 15% nos próximos 20 anos.

No Brasil, as mais recentes projeções para as fontes renováveis são de que elas atinjam uma participação de 48% na matriz energética e de 83% na matriz elétrica até 2031, de acordo com o Plano Decenal de Energia divulgado pelo Ministério de Minas e Energia (MME).

=Fontes Bibliográficas=


COMISSÃO TRIPARTITE PERMANENTE DE
NEGOCIAÇÃO DO SETOR ELÉTRICO NO ESTADO DE
SÃO PAULO - CPN. ''Eletricidade Básica - Manual de treinamento curso básico segurança em instalações e serviços com eletricidade - NR 10 ''. Disponível em: https://portalidea.com.br/cursos/9f2909192195f210d6c6fa89c0894301.pdf

Lemes, Andryos da Silva. ''APOSTILA DE ELETRICIDADE BÁSICA''. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO, IFSP - CAMPUS DE PRESIDENTE EPITÁCIO. Disponível em:https://pt.scribd.com/document/280039386/Apostila-Eletricidade-Basica

ROCHA, Helder da. ''Introdução à Eletrônica para Artistas''. Apostila de curso livre. 2017. Disponível em: http://www.argonavis.com.br/cursos/eletronica/IntroducaoEletronicaArtistas.pdf.

SAMBAQUI, ANA BARBARA KNOLSEISEN; TAQUES, BÁRBARA OGLIARI. ''Apostila de Eletricidade''. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO - IFSC - CAMPUS JOINVILLE.
Joinville, agosto, 2010. Disponível em: http://wiki.itajai.ifsc.edu.br/images/c/c1/Apostila_de_Eletricidade_IFSC_JOINVILE.pdf

Souza, Giovani Batista. ''ELETRICIDADE''. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO - IFSC - CAMPUS ARARANGUÁ. Edição: fev, 2009. Disponível em: https://wiki.sj.ifsc.edu.br/images/e/e6/Aru-2009-Agosto-eletricidade_basica.pdf


----

[[ENERGIF-EB| <<< Voltar para página principal do curso]]

{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" 
! style="background: #cdc5bf;" | [[AULA_9_-_Eletricidade_Básica_-_FIC | Leis de Kirchoff <<]] 
! style="background: #cdc5bf;" | AULA 10 - ANÁLISE DE MALHAS
! style="background: #cdc5bf;" | [[AULA_11_-_Eletricidade_Básica_-_FIC | Análise de Nós >> ]]
|}