UNIDADE CURRICULAR: ENERGIA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

[pic 1]	UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS PONTA GROSSA GERÊNCIA DE ENSINO E PESQUISA DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA
UNIDADE CURRICULAR:  ENERGIA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA    Prof. Antonio V. H. Sola
TEMA: Energias renováveis
NOME DO(S) ALUNO(S): AMANDA CRISTINA FURUKITA

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Os trabalhos deverão conter pelo menos: conceitos e princípio de geração; potencial de geração; aspectos técnicos e econômicos; impactos socioambientais.  Cada curso deverá pesquisar sobre os seguintes tipos de geração de energia:

Alunos de Engenharia Eletrônica:

•  Energia Eólica; Energia solar fotovoltaica; Piezoeletricidade.

Alunos de Engenharia de Produção:

•  Hidroeletricidade; Combustíveis líquidos (etanol e biodiesel).

Alunos de Engenharia Química:

•  Baterias (células eletrolíticas); Células a combustível (célula galvânica); Biocombustíveis: 1ª a 4ª geração.

Alunos de Engenharia Mecânica:

• Geração termelétrica (gás natural e biomassa); Cogeração; Piezoeletricidade.

 

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1 INTRODUÇÃO

        Com o grande desenvolvimento da tecnologia, aumenta cada vez mais a demanda energética para suprir as necessidades desta tecnologia. Porém, todo e qualquer recurso é finito se não utilizado conscientemente. Por isso, também tem crescido o incentivo pela sustentabilidade e utilização consciente dos recursos naturais, de modo a reduzir a poluição, garantir a disponibilidade de recursos para as gerações futuras e a eficiência energética e econômica.

        Grande parte dos esforços hoje se destinam ao estudo e desenvolvimento de técnicas para garantir essa eficiência, em qualquer área existente. Este trabalho tratará de definir e inserir os seguintes assuntos no âmbito de eficiência e impactos ambientais e econômicos.

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2 CÉLULAS ELETROLÍTICAS

        As células eletrolíticas são dispositivos cuja finalidade é gerar energia elétrica, realizando uma reação de conversão a partir de energia química. Estes dispositivos são amplamente utilizados para fornecer a energia necessária para que aparelhos elétricos ou eletrônicos funcionem corretamente. As baterias estão presentes nos mais variados dispositivos, desde computadores pessoais, aparelhos celulares, e até veículos e outros equipamentos mais robustos.

        Popularmente, as células eletrolíticas são conhecidas como pilhas ou baterias, sendo que a definição de cada um é que uma pilha consiste de uma única célula geradora de energia, enquanto uma bateria consiste em uma série de células, ou um conjunto de pilhas, destinada a situações em que se necessita de uma quantidade maior de energia.

        A principal característica das células eletrolíticas é que estas funcionam apenas se utilizados em uma única posição, normalmente com os polos orientados para cima. Na construção destes dispositivos, também é importante a inclusão de respiradouros para o escape do gás gerado pela reação química no interior da célula.

        O tipo mais comum encontrado de células eletrolíticas é a bateria de chumbo-ácido, sendo utilizada em veículos de pequeno e grande porte, sendo capaz de gerar uma grande quantidade de energia.

        Por se tratar de um dispositivo que contém elementos químicos em sua composição, possuem uma destinação correta após sua utilização. A legislação prevê que as fabricantes de baterias e pilhas sejam responsáveis por programas de logística reversa para recolhimento dos produtos utilizados.

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3 CÉLULA GALVÂNICA

        Uma célula galvânica é um dispositivo que realiza uma reação química espontânea em seu interior para gerar uma corrente elétrica. Sua criação data do ano de 1836, pelo químico John Daniell.

        A diferença entre uma célula galvânica e uma célula eletroquímica é que esta também se utiliza de uma reação espontânea, mas para gerar uma outra reação não-espontânea.

        A construção básica de uma célula galvânica consiste em dois eletrodos ou condutores metálicos inseridos num conteúdo, usualmente uma solução aquosa, dentro de um recipiente. Os dois eletrodos, por sua vez, são interligados por um condutor, ou eletrólito, que permite a passagem dos elétrons, formando assim a célula.

        O processo de funcionamento básico deste dispositivo consiste na reação química espontânea dos eletrodos com o conteúdo da célula, que faz com que um dos eletrodos, o ânodo, sofre oxidação (perde elétrons), e o outro, o cátodo, sofre a redução (ganha elétrons). Esta transferência de elétrons causa um movimento de íons no interior da célula, que por fim, gera a corrente elétrica desejada.

        Um exemplo de células galvânicas utilizadas no dia a dia são as pilhas comuns comerciais, que funcionam segundo o mesmo princípio citado acima.

        Assim como as células eletrolíticas, as células galvânicas também requerem uma destinação apropriada, visto que o descarte incorreto pode causar um impacto muito grande no meio ambiente no caso de vazamento do conteúdo de seu interior.

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4 BIOCOMBUSTÍVEIS

4.1 1a GERAÇÃO

        A questão dos biocombustíveis de 1a geração é controversa. O grande problema na produção de combustíveis de 1a geração e que a matéria prima utilizada são, em grande parte das vezes, grãos como milho, que também servem como alimento. Além disso, a taxa de absorção de gás carbônico nestes tipos de biomassa não possui um nível desejado, não auxiliando na redução dos gases nocivos emitidos por combustíveis fósseis. Outro grande problema é que as técnicas utilizadas no cultivo destas plantas não é eficiente, tampouco adequado, sendo geralmente técnicas rústicas de plantio e cultivo.