Fontes de energia

As fontes energéticas podem ser classificadas, sob o ponto de vista de transformação, em primárias e em secundárias.

As fontes primárias de energias são aquelas que ocorrem na natureza, e que nessa forma são utilizadas pelo homem.

As fontes secundárias são obtidas a partir de outras, após transformação.

Do ponto de vista do tipo de fonte, são classificadas em não renováveis e renováveis.

Fontes não renováveis

Tanto os combustíveis fósseis como os nucleares são considerados não renováveis, porque a capacidade de renovação é muito reduzida comparada com a utilização que deles fazemos. As reservas destas fontes energéticas irão ser esgotadas.

As fontes de energias não renováveis ainda são as mais utilizadas. Os combustíveis fósseis (petróleo, carvão e gás natural) são fortemente poluidores: libertam dióxido de carbono, \(\text{CO}_{2}\), quando queimados, um gás que contribui para o aumento da temperatura da atmosfera; causam chuvas ácidas; poluem solos e água.

Carvão

O carvão (Figura 1) uma das fontes de energia mais abundante mas também uma das mais poluentes. O carvão é constituído por carbono, \(\text{C}\), com vestígios de nitrogénio, \(\text{N}\), oxigénio, \(\text{O}\), e enxofre \(\text{S}\).

Portugal explorou minas de carvão de 1773 a 1994. Em 2019, 80% do carvão utilizado em Portugal nas centrais termoelétricas a carvão, destinadas à produção de energia elétrica, era importado da Colômbia. Atualmente, as centrais termoelétricas portuguesas a funcionar a partir de carvão estão a ser desativadas.

A queima do carvão produz gases com efeito no:

• aumento do efeito de estufa: \(\text{CO}_{2}\); \(\text{SO}_{2}\); \(\text{NO}\); \(\text{CH}_{4}\);
• aparecimento de chuvas ácidas: \(\text{CO}_{2}\); \(\text{SO}_{2}\); \(\text{NO}\).

Gás natural

É encontrado, geralmente, junto das reservas petrolíferas. É a mais barata e menos poluente dos combustíveis fósseis, mas de mais difícil extração.

Normalmente as suas reservas estão associadas a reservas de crude.

O gás natural é composto maioritariamente por metano, \(\text{CH}_{4}\) (cerca de 70%) com pequenas quantidades de etano, \(\text{CH}_{3}\text{CH}_{3}\), propano, \(\text{CH}_{3}\text{CH}_{2}\text{CH}_{3}\) e butano, \(\text{CH}_{3}\text{CH}_{2}\text{CH}_{2}\text{CH}_{3}\), e vestígios de sulfureto de hidrogénio, \(\text{H}_{2}\text{S}\), dióxido de carbono, \(\text{CO}_{2}\) e dinitrogénio, \(\text{N}_{2}\).

Não tem cheiro.

Não sofre grandes transformações até ao consumidor final.

O gás natural usado em Portugal é proveniente da Argélia e da Nigéria.

Energia nuclear

Um quilo de urânio é capaz de produzia tanta energia como um milhão de quilos de carvão.

É uma fonte de radioatividade, pelo que é de uso bastante perigoso e complicado.

Petróleo (crude)

O petróleo, ou crude, é um combustível fóssil, produzido em algumas zonas do subsolo da Terra, composição por uma mistura de hidrocarbonetos com cadeias de diversos tamanhos.

É a principal fonte de energia atual. É de fácil transporte, mas potencial causador de desastres ambientais.

Tem cor escura, cheiro característico e menor densidade que a água.

Portugal importa petróleo de Angola, Arábia Saudita e países que fizeram parte da União Soviética.

Fontes renováveis

As energias renováveis são aquelas que estão em constante renovação, não se esgotando, e que podem ser continuamente utilizadas.

Exemplos de energias renováveis: energia solar; energia das marés; energias das ondas; energia hídrica; energia eólica; biomassa; energia geotérmica e biogás.

Biogás

O biogás é o resultado da decomposição de material orgânico (animal e vegetal). Da decomposição libertam-se gases que podem ser queimados.

É inesgotável mas poluente.

Biomassa

A biomassa (madeira e restos orgânicos) pode ser utilizada diretamente por queima (a lenha serve para aquecimento) (Figura 6), ou na sua transformação em combustível, por fermentação (por exemplo o girassol pode ser transformado e posteriormente usado como combustível líquido).

É uma fonte de energia inesgotável mas poluente. 

Energia eólica

O vento desde há muito tempo que é utilizado em proveito do homem, quer no uso em moinhos de vento, no aproveitamento para criação de movimento aproveitado para um determinado tipo de trabalho (Figura 7) quer na navegação com barcos.

Atualmente, o vento é transformado em energia elétrica, em aerogeradores (Figura 8).

Não provoca poluição ambiental, mas provoca poluição sonora e causa grandes mudanças nas paisagens.

Energia geotérmica

O interior da Terra é muito mais quente que a superfície. Esta diferença de temperaturas pode ser aproveitada para a transformação em outros tipos de energia.

Apesar de inesgotável, existem poucos locais onde esta fonte de energia pode ser usada.

Energia hídrica

As centrais hidroelétricas são a aplicação mais usada na transformação da energia contida na água aprisionada numa albufeira, em energia elétrica (Figura 10).

A passagem da água de um local a uma determinada altura para um outro a uma altura inferior provoca a movimentação das pás dos geradores que transformam esse movimentos em energia elétrica.

Não provoca poluição, mas existem os problemas de construção que poderão implicar mudanças de paisagem e a nível de faunas.

Energia das marés

A diferença de altura do nível das águas já foi utilizada, por exemplo, para produzir movimento, como no caso dos moinhos de marés (Figura 11).

Apenas pode ser usada num reduzido número de locais.

Energia das ondas

É possível aproveitar a ondulação dos oceanos/mares para a produção de eletricidade. Existem poucos locais onde é possível aplicar tecnologia capaz de rentabilizar este tipo de energia, podendo ser mais ou menos perto da costa, dependendo da tecnologia usada.

É uma fonte de energia não poluente.

O aproveitamento da energia das ondas [Gazeta de Física]

Energia solar

A energia libertada pelo Sol pode ser captada de diversas maneiras, desde o aquecimento direto nos coletores solares (Figura 13) onde a água é aquecida pelo Sol, aos fornos solares (Figura 14), até à energia elétrica produzida em painéis fotovoltaicos (Figura 15).

Não provoca poluição ambiental.

Bibliografia
J. Vasconcelos, "A Energia em Portugal", série Ensaios da Fundação, Fundação Francisco Manuel dos Santos, Lisboa, 2019.