Salas da Escola da Energia
Sala 1: Energia e Ambiente
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O que é a Energia?
+Tudo o que acontece à nossa volta é provocado pela energia; nada acontece sem energia e sem energia não seria possível existir vida!
A energia não se toca nem se vê; não é algo material como um objecto; não é uma força, nem um combustível, nem um alimento, mas é algo que a eles está associado.
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O que são formas e fontes de energia?
+São várias as fontes de energia a que podemos recorrer, ou seja, são vários os recursos que podemos utilizar para gerar energia: sol, vento, mar, átomo, biomassa, combustíveis fósseis...
Transformamos estes recursos de maneira a podermos utilizar os seus benefícios da forma que nos é mais conveniente: calor, luz, movimento...
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Formas de energia
+A energia manifesta-se de diferentes formas, sendo detectada pelos efeitos que provoca nos corpos. Por exemplo:
- A energia luminosa do Sol é responsável pelo fenómeno da fotossíntese.
- A energia produzida pela combustão do gás permite aquecer a água e cozinhar os alimentos.
- A energia fornecida pela gasolina faz mover os automóveis.
- A energia do movimento da água pode gerar electricidade.
- A energia do vento é capaz de fazer movimentar um barco à vela.
- A electricidade permite gerar luz, calor e movimento.
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Fontes de energia
+Há mais de 10 mil anos que os nossos antepassados inventaram o fogo.
Antigamente, o Homem utilizava a sua própria energia a dos animais e a do fogo para realizar as tarefas do seu dia-a-dia. Mais tarde aprendeu a tirar partido de outras fontes de energia, tais como: do vento, da água e do sol. Com o decorrer do tempo, conseguiram-se obter vários tipos de energia, como por exemplo a eléctrica.
Os aparelhos e máquinas que temos em nossas casas e que poupam o nosso esforço, funcionam graças à energia eléctrica. Esta forma de energia é produzida através de diversas fontes como por exemplo a força da água nas barragens ou a queima de petróleo.
A decomposição das plantas e dos animais, ao longo dos anos deu origem aos combustíveis fósseis: carvão, petróleo e gás natural, que o Homem utiliza como fontes de energia.
A indústria, os transportes e o consumo doméstico, utilizam principalmente as fontes de energia fóssil. O seu consumo é de tal forma elevado, que conduzirá ao seu esgotamento, se entretanto não forem criadas energias alternativas.
Porque estamos a consumir a um ritmo acelerado fontes de energia que necessitam de milhões de anos para se voltarem a formar, elas são consideradas como não renováveis.
Uma vez que a sociedade ainda depende muito das energias fósseis, é fundamental utilizá-las de forma racional, não as desperdiçando, não só porque podem acabar, mas também pelo facto de serem bastante poluidoras.
A energia nuclear, algumas vezes considerada como uma alternativa à utilização de energias fósseis pois não emite gases poluentes para a atmosfera, é também produzida a partir de um recurso não renovável (urânio), para além constituir um fonte de poluição radioactiva com efeitos perversos e incalculáveis.
Quanto às energias do vento ou do sol, estas não se esgotam, por muito que sejam utilizadas. Chamam-se por isso energias renováveis. Ao contrário das energias fósseis, não estão sempre disponíveis, mas possuem em contrapartida a vantagem de não poluir o ar.
Outras fontes de energia renovável são as energias que se podem retirar da biomassa (calor, biogás), o aproveitamento do calor do interior da terra (energia geotérmica), ou a transformação da força das ondas e das marés.
Nos nossos dias, o Homem utiliza uma parcela muito reduzida de energias renováveis pois apostou durante a industrialização, primeiro no carvão, e depois no petróleo, como fontes de energia. No entanto, parece não existirem dúvidas, acerca da necessidade cada vez maior, de utilizar as energias renováveis, a par da racionalização do consumo dos combustíveis fósseis. Só desta forma é possível diminuir a poluição crescente e retardar o seu esgotamento.
Sabias que...
O carvão, petróleo e o gás natural foram formados há milhões de anos atrás na época dos dinossauros, daí o nome de combustíveis fósseis.
"Pireliófero" do Padre Himalaya
Portugal entrou em 1904 para a história das energias renováveis, através de um sábio, mas pouco conhecido padre português: o Padre Himalaya. O seu "Pireliófero" – uma enorme estrutura de aço, com milhares de espelhos em forma de parabólica, foi considerado pioneiro no aproveitamento da energia solar.
Albert Einstein
Albert Einstein criou a fórmula matemática da energia atómica.
Contra a sua vontade, os cientistas usaram a sua fórmula para descobrir a energia nuclear e construir bombas atómicas.
Sabias que...
Das fontes de energia utilizadas pelo Homem, a maioria são combustíveis fósseis.
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Que energias consumimos em Portugal?
+Historicamente, as fontes de energia usadas desde a pré-história são a madeira, o carvão, os ventos e a água. No final do século XIX começou a usar-se a energia proveniente do petróleo, que ainda hoje é a mais usada em todo o Mundo, e em Portugal. No entanto, Portugal não tem reservas de petróleo, gás ou carvão; por isso importa mais de 80% da energia que consome.
Embora as energias renováveis como a eólica ou o biogás, possam substituir praticamente todos os derivados do petróleo, tendo ainda a vantagem de não se esgotarem, não precisarem de ser importadas e serem menos poluentes, a verdade é que estas energias desempenham ainda um papel muito reduzido no abastecimento energético nacional.
A energia hídrica, é a renovável mais utilizada, sendo produzida a partir de barragens cerca de 18% da energia eléctrica nacional.
A energia da biomassa, eólica, solar e do mar, são algumas das possibilidades a que Portugal pode recorrer para substituir o petróleo, uma vez que possui no seu território grandes quantidades destes recursos.
Sabias que...
Tipos de energia consumidas em Portugal. Fonte: DGE.
Sabias que...
Fonte: Balanço Energético 2004, DGE.
Sabias que...
O gás natural é a menos poluente das energias fósseis. Portugal importa–o da Argélia através de gasoduto. Pode também ser transportado em navios especiais (metaneiros).
Sabias que...
Em Portugal a utilização de energias fósseis para a produção de energia e para os transportes produz mais de metade das emissões dos gases com efeito de estufa.
Sabias que...
A Comunidade Europeia estabeleceu para Portugal as seguintes metas até ao final de 2010:
- 39% do consumo nacional bruto de electricidade com origem em produção renovável (Directiva 2001/77/CE);
- 5,75% dos consumos de gasolina e gasóleo substituídos por biocombustíveis (Directiva 2003/30/CE).
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O que é o efeito de estufa?
+O processo que cria o efeito de estufa é natural e fundamental à vida na Terra.
Se não existisse efeito de estufa, a temperatura da superfície terrestre seria, em média, cerca de 34ºC mais fria do que é hoje.
Este fenómeno resulta do efeito de certos gases, como o dióxido de carbono, que criam uma espécie de telhado, como o de uma estufa, sobre a Terra - daí o nome do fenómeno.
Para entendermos melhor este efeito, imaginemos uma estufa: o vidro deixa entrar a luz do sol, mas evita que o calor saia “prendendo-o” dentro da estufa.
A atmosfera funciona da mesma maneira impe-dindo que uma parte do calor se disperse no espaço – o que é bom para nós.
Se não existisse efeito de estufa, sempre que o Sol se põe,o frio seria insuportável – a temperatura desceria em média para os 18 graus negativos em todo o planeta.
Para além do vapor de água, existe também um conjunto de outros gases dos quais o mais abundante é o dióxido de carbono, que absorvem a radiação e são responsáveis pelo aquecimento do planeta.
Sabias que...
A atmosfera da Terra, reage como o vidro da estufa: acumula cada vez mais calor pois tem cada vez mais gases que absorvem energia.
Sabias que...
Fonte: http://www.apolo11.com/
Pode não parecer muito mas, ao longo dos últimos 100 anos, a temperatura média subiu 0,6° Celsius.
Sabias que...
Ondas de calor, secas e chuvas intensas, além do aumento de doenças transmitidas por insectos e relacionadas com a alimentação e a água são algumas das consequências negativas das alterações climáticas!
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Porque se diz que o efeito de estufa é um problema?
+O clima na Terra tem-se modificado ao longo de milhões de anos. Há muitos e muitos anos, na chamada Idade do Gelo a Terra tinha temperaturas muito baixas.
É normal que o clima mude ao longo de milhões de anos. O que se passa hoje é que essas mudanças estão a ocorrer de forma muito rápida, o que diminui a possibilidade de adaptação. E isso pode ser um problema…!
O fenómeno conhecido como “efeito de estufa” é o principal responsável pelas alterações no clima que se têm feito sentir nos últimos séculos, habitualmente designado como aquecimento global.
O que se passa é que o calor que fica retido na atmosfera da Terra, tem sido cada vez maior, porque o aumento dos gases como o dióxido de carbono ou o metano funciona como se a “estufa tivesse cada vez mais vidros”. O resultado é o aquecimento do planeta.
Estes gases ficam durante muitos anos em torno da Terra e são difíceis de destruir.
Existem no entanto processos naturais, como a fotossíntese, que ajudam a transformar alguns deles .
Esta é mais uma boa razão para preservarmos a floresta e os espaços verdes, para que o ar que respiramos possa ser de qualidade.
Sabias que...
Tempo de duração de alguns dos GEE:
- Dióxido de carbono (CO2) - 50 a 200 anos;
- Metano (CH4) - 9 a 15 anos;
- Óxido de Azoto (N20) - 120 anos;
- Polifluorcarboneto (CFCs) - 50 a 1700 anos;
- Hexafluoreto de enxofre (SF6) - 3200anos;
- Hidrofluorcarboneto (HFC) - 1,5 a 264 anos.
Sabias que...
A quantidade de energia que o teu corpo absorve quando comes um hambúrguer é de 590 kCal ou 2.5 MJ.
Outra consequência da emissão de gases poluidores é a formação de chuvas ácidas. Toneladas de compostos tóxicos como óxidos de enxofre, de azoto e de carbono são lançados para a atmosfera pelas indústrias, escapes de automóveis e queima de combustíveis fósseis. A chuva reage com estes gases, formando ácidos (sulfúrico e nítrico). Quando cai pode provocar inúmeros problemas na vida terrestre, incluindo pessoas, animais, plantas, solo, água e até mesmo nas construções.
Sabias que...
O excesso de GEE provoca, também, vários sintomas na saúde do ser humano, tais como:
- Dores de cabeça;
- Desconforto;
- Cansaço;
- Palpitações no coração;
- Diminuição dos reflexos;
- Asma aguda e crónica;
- Bronquite e enfisema;
- Cancro;
- Degeneração do sistema nervoso central e doenças nos ossos, principalmente em crianças;
- Irritação dos olhos, nariz, garganta e pulmões;
- Infiltração de partículas nos pulmões formando ácidos sulfúricos; etc.
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O que são gases com efeito de estufa?
+A queima de combustíveis é uma das actividades responsáveis pelo aumento do efeito de estufa.
Os gases com efeito de estufa (GEE) resultam de diversas actividades humanas, como por exemplo a desflorestação e a queima de combustíveis fósseis.
A acumulação destes gases com efeito de estufa na atmosfera da Terra, tem vindo a ser cada vez maior a partir da Revolução Industrial, dado que esta acelerou o uso de combustíveis fósseis como principal fonte de energia. Primeiro o carvão, e depois o petróleo e o gás natural, passaram a ser as energias cada vez mais utilizadas pela indústria, pelos transportes e pela produção de electricidade.
O crescimento da população e consequentemente das cidades nos últimos 200 anos obrigaram à produção de mais energia e à consequente emissão de mais gases com efeito de estufa.
Depois de serem lançados para a atmosfera, estes gases continuam na atmosfera durante mais de 50 anos, existindo mesmo alguns que ficaram durante séculos.
Uma das consequências tem sido o aumento da temperatura no planeta.
Sabias que...
Emissões de GEE repartidas por sector de actividade (em 2002). Fonte: Relatório do Ambiente, 2003.
Sabias que...
Cada pessoa produz em média, 6 toneladas de Dioxido de Carbono por ano.
- 26% destas 6 toneladas é proveniente do consumo de energia em casa (gás e electricidade);
- 13% destas 6 toneladas é proveniente do uso de veículos privados.
Contribuição para o aquecimento global e principais fontes de emissão dos GEE
GEE Contribuição para o aquecimento global (%) Principais fontes de emissão Dióxido de Carbono 60% Uso de combustíveis fósseis, desflorestação e alteração dos usos do solo. Metano 20% Produção e consumo de energia (incluindo biomassa), actividades agrícolas, aterros sanitários e águas residuais. Óxido de Azoto 6% Uso de fertilizantes, produção de ácidos e queima de biomassa e combustíveis fósseis. Halogenados 14% Indústria, refrigeração, aerossóis, propulsores, espumas expandidas e solventes. -
Porque é preciso limitar a emissão de GEE?
+Os fogos florestais provocam o aumento do efeito de estufa.
O aumento descontrolado das emissões de GEE pode provocar grandes alterações no clima, nomeadamente na distribuição e valores da temperatura, e das chuvas. As consequências, algumas já bem visíveis, ocorrem a diversos níveis:
- Alterações do ciclo hidrológico e dos padrões normais de precipitação (chuvas), com consequentes cheias e secas.
- Degelo dos glaciares e aumento do nível do mar, com a probabilidade de submersão de zonas baixas, aumento da erosão costeira e de marés de tempestade e cheia.
- Maior ocorrência de situações climáticas extremas como secas, inundações, furacões e tempestades, vagas de frio ou de calor (com predominância destas últimas).
- Impacto na biodiversidade: para além das migrações, algumas plantas e animais deverão desaparecer e extinguir-se, causando a morte dos animais que se alimentam delas.
- Poderá tornar-se impossível cultivar certos tipos de cereais e grãos, forçando também os agricultores a mudarem-se ou a alterar as suas culturas. Maior necessidade de água para as culturas de regadio e aumento do stress hídrico nas culturas de sequeiro.
- Aumento do risco de incêndio e de degradação do solo, devido às secas prolongadas e ondas de calor mais severas e duradouras.
- Aumento de doenças provocadas pelo calor.
- Aumento do consumo de energia, principalmente devido às necessidades de arrefecimento.
Estas são apenas algumas das consequências que resultarão das emissões excessivas de GEE. Assim, para que estas catástrofes não ocorram, é preciso controlar os GEE!
A nível internacional o Protocolo de Quioto, já assinado por mais de 141 países, entre os quais Portugal, prevê um esforço em todo o mundo, para reduzir a emissão de GEE para os níveis de 1990. A ideia é a de prevenir algumas das consequências mais graves das alterações climáticas.
Mas para isso, é necessária a colaboração de todos!
Sabias que...
Em pouco mais de 20 anos, o Ártico diminuiu a olhos vistos.
Sabias que...
Nas mais altas previsões a subida do nível do mar causará problemas a países com zonas costeiras baixas como Bangladesh, Holanda, Guiné Bissau, e algumas regiões de Moçambique.
Pode fazer desaparecer ilhas inteiras, como as do Pacífico e Índico (ex. Maldivas).
Sabias que...
Portugal já ultrapassou em muito o compromisso que assumiu em Quioto: até 2010 não aumentar os GEE em mais de 27%.
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Que energias utilizo?
+Desde que nos levantamos até que nos deitamos, estamos a consumir energia.
Quando tomamos um duche de água quente, estamos geralmente a consumir energia sob a forma de gás, que nos chega através de tubagens (gás natural) ou que vai acondicionada em garrafas (gás butano).
Quando ligamos a televisão, o computador ou uma lâmpada, estamos a usar energia – energia eléctrica. Ao ligarmos o interruptor podemos estar a usar a electricidade proveniente de uma central térmica, hidroeléctrica, solar ou mesmo eólica.
Quando andamos de automóvel ou de autocarro, estamos a usar energia resultante da queima da gasolina, gasóleo, ou GPL, produtos que provêm do petróleo.
Quando comemos, consumimos ainda a energia contida nos alimentos, que nos permite correr e pensar...
Sabias que...
Os electrodomésticos que tens em casa utilizam energia. No entanto, alguns gastam menos energia que outros. Podes descobrir a sua eficiência através de uma etiqueta energética que os electrodomésticos contêm.
Fonte: www.edp.pt.
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Que energias utiliza a minha escola?
+Também as escolas podem (e devem) usar a energia solar.
O funcionamento da escola obriga a um constante consumo de energia: a electricidade que faz funcionar os aparelhos e as lâmpadas, o gás que aquece a água e cozinha os alimentos, a gasolina ou o gasóleo dos veículos que transportam as pessoas e as mercadorias. Também a água que consumimos, os esgotos e os resíduos que produzimos, necessitam de energia para o seu tratamento.
Se pensarmos nos vários fluxos de energia de e para a escola, concluímos que esta contribui de várias formas para a emissão de GEE.