View
19
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Combustíveis. Classificação dos combustíveis. Fósseis - Petróleo - Carvão Mineral - Gás Natural Renováveis - Álcool - Biodiesel - Biogás Alternativos - Energia Solar - Energia Eólica - Célula combustível a hidrogênio - Energia Nuclear. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Fósseis - Petróleo- Carvão Mineral- Gás Natural
Renováveis - Álcool- Biodiesel- Biogás
Alternativos - Energia Solar- Energia Eólica- Célula combustível a hidrogênio- Energia Nuclear
Classificação dos combustíveis
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vegetais absorvem água e CO2
Insolação
Processos bioquímicos (fotossíntese)
Formação de carboidratos, lipídios, proteínas
Formação dos combustíveis
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Formados a milhões de anos
Origem: organismos vivos (animais e plantas)
Processos: microbiológicos termofísicos compressão
aquecimento ausência O2
Composição: moléculas de hidrocarbonetos
Combustíveis Fósseis
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Mistura de diversos hidrocarbonetos com massa molar (MM) diferentes.
Destilação fracionada Frações leves ( Tebul) - GLPFrações médias – nafta, gasolina, queroseneFrações pesadas – óleosFrações muito pesadas - asfaltos
Petróleo
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vantagens: Maior facilidade de transporte ser líquido; As indústrias estão adaptadas para este tipo de
combustível; Obtenção de inúmeros produtos derivados; Domínio da tecnologia para exploração e refino.
Desvantagens: É um recurso esgotável; Libera dióxido de carbono na atmosfera,
poluindo o ambiente e colaborando para o aumento da temperatura da Terra.
Vantagens e Desvantagens
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Originado a partir do soterramento e da decomposição de material vegetal.
Apresenta teores variados de enxofre, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
4 tipos: turfa, linhito, hulha e antracito (teor crescente de carbono)
Subprodutos: coque e alcatrão de hulha
Carvão Mineral
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vantagens: Domínio da tecnologia de aproveitamento; Facilidade de transporte e distribuição.
Desvantagens: Influencia na formação da chuva ácida
devido à liberação de poluentes como dióxido de carbono (CO2) e enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio durante a combustão.
Vantagens e Desvantagens
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Composição: hidrocarbonetos leves (70% CH4)
Densidade menor que 1 (mais leve que o ar)
Usos: doméstico, industrial (termoelétricas) e transporte (GNV)
Combustão: produz 30% menos CO2 que petróleo e 45% menos CO2 que carvão
Gás Natural
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vantagens: Baixo impacto ambiental; Facilidade de transporte e manuseio; Segurança Pode ser fonte de hidrogênio para células
combustíveis.
Desvantagens: É uma fonte de energia não renovável; Difícil de ser liquidificado Algumas jazidas estão associadas a mercúrio.
Vantagens e Desvantagens
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Formado a partir de biomassa
Álcool – fermentação de açúcaresFontes: cana-de-açúcar, beterraba, milho
Biodiesel – reação química entre óleo e álcool
Fontes: plantas oleaginosas (soja, mamona, pinhão manso, sebo animal, etc.)
Combustíveis renováveis
Luís Carlos Resnauer 2011.1
1ª Geração: fermentação de solução de açúcares
Menor poder calorífico que gasolina devido à presença de um átomo de oxigênio na molécula.
Anidro (99,3º) – misturado na gasolina
Hidratado (92,6º) – álcool combustível
Álcool combustível (etanol)
Luís Carlos Resnauer 2011.1
2ª Geração: obtido a partir da celulose
Aproveitamento de resíduos agrícolas
Hidrólise (ácida ou enzimática) da celulose, liberando açúcares.
Processo fermentativo: idêntico ao etanol de 1ª geração
Álcool combustível (etanol)
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vantagens Originário de fontes renováveis A biomassa fixa o CO2
Reduz a emissão de poluentes
Desvantagens Produção depende de condições ambientais Queima parcial produz aldeídos Produção de álcool gera subprodutos
tóxicos (vinhoto)
Vantagens e Desvantagens
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Ésteres de ácido graxos
Obtenção: reação química entre lipídios com um álcool na presença de um catalisador.
Pode ser utilizado puro (B100) ou em misturas com o diesel de petróleo (BXX)
Biodiesel
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Reação de transesterificação
FAME – fatty acid methyl ester (éster metílico de ácido graxo)
Catalisador: ácido ou básico
Produção de Biodiesel
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vantagens Fonte renovável Alto ponto de fulgor: segurança no manuseio Diminuição na emissão de poluentes A biomassa fixa CO2
Desvantagens Subproduto: glicerina (excesso) Depende de condições ambientais Competição com alimentos
Vantagens e Desvantagens
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Captação de energia luminosa e transformação em energia utilizável.
Aquecimento de água – aquecedores solares
Produção de eletricidade – células eletrovoltaicas
Energia Solar
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vantagens Pouco poluente Fonte adequada para locais isolados Baixa manutenção
Desvantagens Custo de fabricação dos painéis Custo de produção de energia elétrica Variação na produção de energia devido a
fatores ambientais
Vantagens e Desvantagens
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Energia que provém do vento
Utilização de turbinas de vento (aerogeradores)
Parques eólicos: regiões com alta incidência de ventos.
Aerogerador: 100 m de altura
Capacidade de geração: 5 MW
45 parques eólicos no Brasil (~ 800 MW)
Energia Eólica
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vantagens: Fonte de energia grátis Não poluente (poluição visual) Baixo custo de manutenção
Desvantagens: Custo de produção elevado Poluição sonora e visual nas proximidades Necessidade de ventos constantes com
velocidade média
Vantagens e Desvantagens
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Energia liberada quando da fissão de um átomo
Einstein: massa se transforma em energiaE = m.c2
Liberação controlada de energia aquece água em sistema fechado e essa água aquece sistema de produção de vapor
Energia Nuclear
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Fissão do átomo de urânio pelo bombardeamento de nêutrons.
1000 reações possíveis
Energia Nuclear
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vantagens Não empregar combustíveis fósseis Menor área, quando comparado a hidrelétricas Não depende de variações climáticas
Desvantagens Produção de resíduos radioativos, que
demoram muito tempo para se neutralizarem. Acidentes provocam contaminações em
grandes áreas
Vantagens e Desvantagens
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Célula eletroquímica que converte energia química em elétrica.
Reagentes são hidrogênio (anodo) e oxigênio (catodo)
Produto: H2O
Conversão: > 90%
Célula Combustível
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Células PEM (proton exchange membrane) – baixa temperatura (< 250 ºC)
Membrana polimérica que transporta prótons
Célula Combustível
Luís Carlos Resnauer 2011.1
Vantagens Conversão > 90% da energia do combustível Produção pode ser feita junto ao consumidor Produção de vapor quente (co-geração) Baixa emissão, silencioso
Desvantagens Hidrogênio não é fonte primária de energia Alto consumo de energia para produção de H2
Alto custo de catalisadores Elevada pureza da fonte de hidrogênio
Vantagens e Desvantagens
Recommended