5 - Conservação de Energia e Balanço de Energia Útil

Prof. Eberson José Thimmig Silveira

Conservação de Energia, Eficiência e Balanço de Energia Útil

Fluxograma da Energia

Conservação de Energia

Eficiência na Conservação de Energia

Balanço de Energia Útil

Balanço de Energia Útil: Destino da Energia Útil por Setores

Eficiência por Uso: Força Motriz

Estrutura da Aula

Primários: Petróleo; Gás Natural; Carvão Mineral ROM; Energia Hídrica; Urânio; Lenha; Cana-de-Açúcar; Casca de Arroz

Secundários: Derivados do Petróleo; Derivados do Carvão Mineral; Derivados da Biomassa; Eletricidade

Destino da Energia Final: Força Motriz; Calor de Processo; Aquecimento Direto; Iluminação; Eletroquímica

Centros de Transformação

Setores de Consumo: Agrícola; Industrial, Comercial, Transportes, Serviço Público e Energético.

Fluxograma da Energia nos Balanços Mundiais

Útil Perdas

Fluxograma da Energia no RS

A quantidade total de energia em um sistema isolado sempre permanece constante;

Em um sistema isolado a energia é conservada. Por exemplo, se o nosso sistema isolado ou fechado for o próprio universo, então a lei da conservação da energia estabelece que a energia total no universo é uma constante e permanecerá assim;

Em um sistema não isolado, ou seja, capaz de interagir com o mundo exterior, a energia que entra nele é igual à energia que sai dele mais a energia que ele armazena.

Por exemplo, numa casa com energia solar passiva a energia térmica que entra pela radiação solar é igual à energia térmica que sai mais a energia térmica armazenada.


Figura: casa com energia solar passiva. energia que entra = energia que sai + energia armazenada


Outro exemplo é uma termelétrica à vapor.

Nela, o combustível (óleo combustível ou diesel, carvão, gás natural ou biomassa) é queimado na unidade da caldeira da usina de vapor. A combustão do combustível utilizado gera calor, que aquece a água e a converte em vapor (a água ganha energia térmica).

O vapor, de alta temperatura e alta pressão, é direcionado através das hélices (lâminas) de uma turbina que tem um eixo acoplado mecanicamente ao eixo de um gerador elétrico.

A turbina, ao girar pela passagem do vapor, faz funcionar o gerador de eletricidade. O vapor, com temperatura e pressão rebaixadas, deixa a turbina e passa através de um condensador onde retorna à forma líquida.

O condensador, por sua vez, utiliza a água fria de um rio ou lago para realizar a troca de calor e transformar o vapor em água a qual, através de bombeamento, retorna novamente para a caldeira.

A água usada no condensador retorna para o rio ou lago aquecida.


Figura: diagrama de blocos de uma termelétrica. Entrada de energia = saída de energia, uma vez que não ocorre armazenamento.

A entrada total de energia neste sistema é obtida pela soma da energia química do combustível utilizado para o aquecimento da água da caldeira mais a energia do ar (oxigênio) para a combustão mais a energia térmica da água utilizada na refrigeração do condensador.

A saída total de energia é obtida pela soma da energia elétrica gerada e exportada pela usina mais a energia térmica da água quente que deixa o condensador e a energia dos gases de combustão emitidos pela chaminé.

Nenhuma energia é armazenada, já que a água retorna à caldeira com a mesma energia térmica de quando o processo foi originalmente iniciado.

A equação da conservação de energia da usina é:

combustãodegasessaiqueáguageradadeeletricidaentraqueáguaarlcombustíve EEEEEE


Eficiências na conversão de energia

Ainda que a energia seja conservada num processo de conversão de energia, a produção de energia útil é sempre menor que a entrada de energia.

Por exemplo, da energia elétrica utilizada para alimentar uma lâmpada incandescente, 4% é transformado em luz (energia útil) e os 96% restantes são perdidos (energia perdida) sob forma de calor. Diz-se então que a eficiência do processo de conversão de energia elétrica em luz é de 4%.

A eficiência de um processo de conversão de energia é definida como:

A parcela de energia que não se transforma em trabalho útil é perdida sob formas não utilizáveis como calor.

%100conversãonautilizadaenergia

útilenergia

Processo de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica e sua eficiência

No exemplo da figura, a porcentagem da energia do combustível (carvão) convertida em energia elétrica é calculada por:

%2,1012,004,085,035,0lâmpadaãodistribuiçotransmissãasinu

Eficiências na conversão de energia

Eficiência de alguns sistemas e esquemas de conversão de energia

Sistema/equipamento tipo de conversão eficiência

Geradores elétricos mecânica-elétrica 70-99%

Motor elétrico elétrica-mecânica 50-95%

Fornalha à gás química-térmica 70-95%

Turbina de vento mecânica-elétrica 35-50%

Termelétrica com combustível fóssil química-térmica-mecânica-elétrica 30-40%

Usina nuclear nuclear-térmica-mecânica-elétrica 30-35%

Motor automotivo química-térmica-mecânica 20-30%

Lâmpada fluorescente elétrica-luminosa 20%

Lâmpada incandescente elétrica-luminosa 5%

Célula solar luminosa-elétrica 5-28%

Fonte:energia e meio ambiente Hinrichs & Kleinbach.

Eficiência de alguns sistemas e esquemas de conversão de energia



O Balanço de Energia Útil é uma ferramenta que tem o objetivo de ampliar o conteúdo das informações apresentadas pelos Balanços Energéticos. Ela permite que se faça uma estimativa da energia efetivamente aplicada nos principais Usos Finais.

Na Versão 2005 do BEU/BEN são contempladas as seguintes categorias de Usos Finais:

Força Motriz: Energia usada em motores estacionários ou de veículos de transporte individual ou coletivo, de carga, tratores, máquinas agrícolas, de terraplenagem e de movimentação de terras.

Calor de Processo: Energia Usada em caldeiras e aquecedores de água ou de fluidos térmicos.


Aquecimento Direto: Energia usada em fornos, fornalhas, radiação, aquecimento por indução, condução e micro-ondas.

Refrigeração: Energia usada em geladeiras, freezers, equipamentos de refrigeração e ar condicionado tanto de ciclo de compressão como de absorção.

Iluminação: Energia usada em iluminação de interiores e externa.

Eletroquímica: Energia usada em células eletrolíticas, processos de galvanoplastia, eletroforese e eletrodeposição.

Outros Usos: Energia usada em computadores, telecomunicações, máquinas de escritório, xerografia e equipamentos eletrônicos de controle.

O Balanço de Energia Útil é um modelo que permite processar as informações setoriais dos Balanços Energéticos para obter estimativas da Energia Final destinada a sete diferentes Usos Finais (Força Motriz, Calor de Processo, Aquecimento Direto, Refrigeração, Iluminação, Eletroquímica e Outros Usos) e, com base nos rendimentos do primeiro processo de transformação energética, estimar a Energia Útil.


Variação da Energia Final, Útil e do Potencial de Economia de Energia

0,0

40,0

80,0

120,0

160,0

200,0

1984 1994 2004Anos

milh

õe

s d

e t

EP Energia não

Recuperável

Potencial de Economiade Energia

Energia Útil

A Energia Final é composta pela soma de duas parcelas: a Energia Útil e a Energia Perdida. Esta, por sua vez é composta pela soma do Potencial de Economia de Energia (que é estimado pelo MAPEE) com a Energia não Recuperável (apurada por diferença).

A relação entre a Energia Útil e a Energia Final corresponde ao que podemos chamar de Rendimentos Energéticos Médios dos Setores para a conversão de Energia.

Na tabela ao lado apresentamos a variação desses Rendimentos Energéticos Médios para todos os setores contemplados na matriz energética brasileira.


1984 1994 2004

Residencial 33,5 43,4 47,4

Comercial 30,9 50,4 55,3

Público 39,4 48,9 53,2

Agropecuário 33,0 45,5 50,2

Transporte Rodoviário 30,7 35,1 37,2

Transporte. Ferroviário 43,2 51,3 49,5

Transporte Aéreo 29,8 32,9 35,8

Transporte Hidroviário 35,0 42,0 46,0

Subtotal Industria 62,2 67,9 72,0

Cimento 42,0 49,0 52,7

Ferro-Gusa e Aço 68,1 72,2 75,4

Ferro-Ligas 51,2 56,8 58,0

Mineração e Pelotização 52,4 62,8 66,0

Não Ferrosos e Outros Metais 55,7 59,1 63,4

Química 73,7 76,3 82,4

Alimentos e Bebidas 66,3 72,2 75,8

Têxtil 74,7 78,7 82,6

Papel e Celulose 71,3 75,8 80,5

Cerâmica 35,2 42,2 48,6

Outros 49,3 57,2 60,4

Total Geral 46,9 53,9 57,5

Fonte: BEU/BEN

anoSetor

Rendimentos Energéticos por Setores

O Balanço de Energia Útil constitui uma matriz de três dimensões montada a partir do destino da Energia Final:

energia motriz, calor de processo, aquecimento direto, iluminação, eletroquímica e energia para outros fins.

Esse desdobramento é feito com base em dois coeficientes:

pjik - que indica a parcela de Energia Final i no setor de atividade j que é

destinado ao uso final k, e

rjik - que indica o rendimento da transformação da Energia Final i no setor

de atividade j com relação ao uso final k.

A Energia Útil EUjik (Energia Útil i no setor de atividade j para o uso final

k) é dada pela relação:

jikjikjikjik r pEFEU


O BEU/BEN contempla os sete Usos Finais, já relacionados, e dezoito Formas de Energia que tem consumo final registrado no BEN.

O BEU 2005 é disponível numa versão compacta que contempla os vinte setores de atividades relacionados no BEN, e numa versão ampliada, na qual se faz o desdobramento de alguns setores que são grandes consumidores de energia.


Gás Natural GLP Carvão Vapor Querosene Carvão Metalúrgico Gás de Cidade e de Coqueria Lenha Coque de Carvão Mineral Produtos da Cana Eletricidade Outras Fontes Primárias Carvão Vegetal Óleo Diesel Álcool Etílico, Anidro e Hidratado Óleo Combustível Outras Fontes Secundárias do Petróleo Gasolina Alcatrão

Destino da Energia Final no Setor Comercial (índices multiplicadores)

Formas/Usosforça

motrizcalor de processo

aquecimento direto

Iluminação Outras

Lenha 0 0,1138 0,8862 0 0

Óleo Diesel 0,3616 0,4255 0,2129 0 0

Óleo Combustível 0 0 1 0 0

Gás Natural 0 0 1 0 0

Eletricidade 0,3902 0,0056 0,0416 0,5626 0

Fonte: BEU/BEM

Outras inclui eletroquímica


O setor Comercial compreende os seguintes serviços: Comércio Varejista; Comércio Atacadista; Serviços de Comunicações; Serviços de Alojamento e Alimentação; Serviços de Reparação, Manutenção e Instalação; Serviços Pessoais; Serviços de Radiodifusão, Televisão e Diversões; Serviços Auxiliares Diversos; Serviços de Saúde; Serviços de Administração, Locação e Arrendamento de Bens e Serviços de Loteamento e Incorporação de Bens Imóveis; Holding - Controladoras de Participações Societárias; Instituições Financeiras; Sociedades Seguradoras de Capitalização e Entidades de Previdência Privada; Escritórios Centrais e Regionais de Gerência e Administração; Serviços Comunitários e Sociais; Ensino e Cooperativas.

Destino da Energia Final no Setor Agropecuário (índices multiplicadores)

Formas/Usosforça


aquecimento direto

Iluminação Outras

Lenha 0 0,8927 0,1073 0 0

Carvão Vegetal 0 1,0000 0 0 0

Produtos de Cana 0 1,0000 0 0 0

Óleo Diesel 1,0000 0 1 0 0

Óleo Combustível 0 1,0000 1 0 0

Eletricidade 0,9649 0 0,0017 0,0334 0

Fonte: BEU/BEMOutras inclui eletroquímica


O setor Agropecuário compreende: Agropecuário; Agricultura; Outros tipos de culturas vegetais; Pecuária; Outros tipos de criação animal; Extração Vegetal; Pesca e Agricultura.


Destino da Energia Final no de Ferro Gusa e Aço (índices ultiplicadores)

Formas/Usosforça


aquecimento direto

Iluminação Outras

Lenha 0 0,8689 0,1311 0 0

Óleo Diesel 0 0 1,0000 0 0

Óleo Combustível 0 0,3290 0,6710 0 0

Carvão Vapor 0 0,1120 0,8880 0 0

GLP 0,3134 0 0,6866 0 0

Eletricidade 0,7942 0 0,1501 0,0557 0

Fonte: BEU/BEMOutras inclui eletroquímica

O setor Ferro-Gusa e Aço compreende: Siderurgia, exclusivo: Produção de ferro-ligas em formas primárias e semi-acabadas; Produção de fundidos de ferro e aço; Produção de forjados de aço.


Valores típicos da eficiência de motores operando com combustíveis em diversos tipos de atividades.

rodoviário ferroviário hidroviário aéreo

Gás Natural 0,29 0,59 0,3

Óleo Diesel 0,44 0,46 0,5 0,44 0,56 0,45

Óleo Combustível 0,5 0,56

Gasolina 0,29 0,29 0,29 0,29 0,56 0,29

GLP 0,29 0,29 0,56 0,29

Querosene 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33

Álcool Etílico 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

Gás Natural 0,29 0,59 0,29

Fonte: Processamento FDTE.valores de referência

Força Motriz

transporte

energéticoresidencial, comercial, público, agrpecuário e

todos os industriaisCombustível/Setor


Valores típicos da eficiência de motores elétricos.

capacidade setores de aplicação rendimento¹

pequenos P ≤ 5CV A 0,81

médios 5CV < P ≤ 50CV B 0,91

grandes P > 50CV C 0,94

Fonte: Processamento FDTE.¹ valores de referênciaA - Residencial, Transporte Rodoviário.

B - Comercial, Público, Agropecuário, Transporte Aéreo, Transporte Hidroviário,

Cerâmica e Outros Setores IndustriaisC - Energético, Ferro Gusa e Aço, Ferro Ligas, Transporte Ferroviário, Mineração,

Pelotização, Minerais não Ferrosos, Química, Açúcar, Alimentos e Bebidas, Têxtil, Papel e Ceulose e Cimento

Força Motriz

Aquecimento Direto

O aquecimento direto é uma das aplicações da energia mais freqüentes e mais diversificadas.

Em cada setor e para cada tipo de insumo energético o aquecimento direto assume uma forma própria com características de rendimentos energético próprias.

Frequentemente encontram-se, dentro de um mesmo setor, equipamentos muito diferenciados que usam o mesmo insumo energético. Além disso, o rendimento efetivo depende substancialmente das condições de operação

Rendimentos Energéticos no Aquecimento Direto

Setor\Energético A B C D

Energético 0,90 0,90 0,49 0,38

Residencial 0,80 0,50 0,15 0,15

Comercial 0,80 0,50 0,20 0,20

Público 0,80 0,50 0,20 0,20

Agropecuário 0,85 0,50 0,20 0,20

Cimento 0,50 0,51 0,51 0,51

Ferro Gusa e Aço 0,68 0,80 0,85 0,80

Ferro Ligas 0,68 0,60 0,60 0,60

Mineração 0,60 0,50 0,45 0,35

Pelotização 0,60 0,60 0,60 0,60

Não Ferr. e Outr. Met 0,60 0,50 0,45 0,35

Alumínio 0,60 0,50 0,45 0,35

Química 0,70 0,60 0,45 0,35

Alimentos e Bebidas 0,65 0,50 0,45 0,35

Açúcar 0,65 0,50 0,45 0,35

Têxtil 0,50 0,50 0,45 0,35

Papel e Celulose 0,50 0,50 0,45 0,35

Cerâmica 0,60 0,50 0,45 0,35

Outros 0,60 0,50 0,45 0,35

T. Ferroviário 0,50

Fonte: BEU/BEN A - Energia Elétrica.B - Gás Natural, Diesel, Óleo Combustível, GLP, Querosene, Gás, Alcatrão.C - Carvão Metalúrgico, Coque de Carvão Mineral, Carvão Vegetal.D - Lenha, Produtos da Cana, Carvão Vapor, Outros Primários

aquecimento direto

Rendimentos dos Energéticos no Aquecimento Direto

O aquecimento direto nesses setores ocorre primordialmente no cozimento de alimentos, na secagem de roupas e no aquecimento de ambientes.

Os insumos energéticos mais usados para essas finalidades são o GLP, o gás e a eletricidade.

Especificamente para a função de cozimento de alimentos ainda há um uso considerável de lenha, carvão vegetal e querosene.

No caso do aquecimento elétrico as tecnologias mais usadas são o aquecimento resistivo e o aquecimento por micro ondas.

O rendimento típico do forno de micro ondas é de 90%. No caso do forno a resistência a eficiência é menor.

O uso do aquecimento resistivo é, no entanto, muito maior, principalmente no setor Comercial e Público.

Aquecimento Direto nos Setores Residencial, Comercial e Público

O aquecimento no setor agropecuário é usado, principalmente, para promover a secagem de produtos alimentícios aumentando a sua capacidade de armazenamento.

Muitos, são os tipos de equipamentos usados: Spray dryers, tambor rotativo (em processo contínuo e descontínuo), forno túnel com transporte do material por esteira, etc.

No caso de aquecimento elétrico a tecnologia mais usada é o aquecimento resistivo.

No caso de combustíveis, os gases da combustão circulam através do material a ser processado.

O rendimento dessas tecnologias acaba se nivelando por causa da necessidade de arrastar o vapor extraído, o que requer excesso de ar.

Aquecimento Direto no Setor Agropecuário

Rendimentos Energéticos no Calor de Processo

Setor\Energético A B C

eletricidade 0,93 0,95 0,97

líquidos e gases 0,70 0,80 0,90

carv. vapor, carv. metal., carv. veg, coque e lenha

0,60 0,70 0,82

outros 0,50 0,55 0,66

Fonte: BEU/BEN A - Residencial, Agropecuário, Ferro ligas, Cerâmica e Outros Setores Industriais.

B - Comercial, Público, Transportes Ferroviário e Hidroviário, Cimento, Ferro Gusa e Aço, Mineração, Alumínio, Outros, Pelotização, Não Ferrosos, Alimentos e Bebidas.C - Energético, Química, Açúcar, Têxtil, Papel e Celulose.

calor de processo

Calor de Processo – Rendimentos Energéticos

Rendimentos da Iluminação

setor rendimento

residencial/agropecuário 0,056

público 0,200

outros 0,213

todos os setores 0,002

Fonte: BEU/BEN ¹ valores de 1993

iluminação com eletricidade

iluminação com querosene e GLP

Iluminação – Rendimentos Setoriais

A iluminação a querosene e a GLP só é usada nos setores Residencial, Agropecuário e Mineração e, mesmo assim, em pequenas quantidades.

Verifica-se, porém, consumos ocasionais de querosene iluminante em outros setores de atividade.

Por esse motivo é que foi registrada a mesma eficiência em todos os segmentos.

No Setor Residencial a eficiência registrada se baseia na utilização predominante de lâmpada incandescente.

Existe uma crescente utilização de lâmpadas fluorescentes e de incandescentes de alto rendimento e de um aumento do rendimento de todas as modalidades de iluminação.

Nos setores Comercial, Energético e Industrial a eficiência registrada se baseia na utilização predominante de lâmpadas fluorescentes.

No setor Público a eficiência registrada se baseia no uso combinado de lâmpadas de vapor de mercúrio e de vapor de sódio.

Iluminação – Eficiência e Usos

Demanda de Energia no setor Comercial, no RS, no período 1995-2004 unidade:10³ tep

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Gás Natural 2,08 4,14

Lenha 6,17 6,26 6,16 5,69 5,84 6,02 6,38 6,31 6,30 6,56

Primários 6,17 6,26 6,16 5,69 5,84 6,02 6,38 6,31 8,37 10,70

Óleo Combustível 3,28 10,05 10,10 11,21 15,85 21,33 23,27 22,10 24,07 21,78

Derivados do Petróleo 3,28 10,05 10,10 11,21 15,85 21,33 23,27 22,10 24,07 21,78

Eletricidade 169,65 183,89 200,82 211,19 227,43 246,21 253,26 255,68 264,42 273,80

Total 179,11 200,21 217,08 228,09 249,12 273,56 282,91 284,09 296,86 306,28Fonte: Balanço Energético do Estado do Rio Grande do Sul.

Energéticosano

Demanda de Energia no Setor Comercial

Demanda de Energia na Indústria de Ferro Gusa e Aço, no RS, no período 1995-2004 unidade:10³ tep

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Gás Natural 0,68 32,91 36,53Primários 0,68 32,91 36,53GLP 1,90 1,74 2,87 15,25 14,28 9,61 3,12 4,40 4,82 4,81Óleo Combustível 25,50 40,70 33,05 18,62 17,27 16,99 17,62 8,53 10,04 9,20Querosene Iluminante 0,32 0,62 0,21 0,07 0,03 0,10 0,03 0,00 0,01 0,28Derivados do Petróleo 27,73 43,05 36,13 33,94 31,58 26,70 20,77 12,93 14,87 14,29Carvão Vegetal 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02Derivados da Biomassa 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,023100 5,04 4,99 4,90 3,23 3,31 3,31 3,40 3,23 2,93 2,703300 3,074700Coque Metalúrgico 9,15 12,20 9,09 7,34 4,03 4,41 4,52 5,00 5,40 5,76Derivados do Carvão 14,19 20,26 13,98 10,57 7,34 7,72 7,92 8,23 8,33 8,45Eletricidade 0,09 0,08 0,09 0,09 0,10 0,10 0,10 0,10 0,11 0,12Total 42,01 63,42 50,22 44,62 39,03 34,54 28,80 21,97 56,24 59,41

Fonte: Balanço Energético do Estado do Rio Grande do Sul.

Energéticosano

Demanda de Energia no Setor Industrial de Ferro Gusa e Aço

Demanda de Energia no setor Agrícola, no RS, no período 1995-2004 unidade:10³ tep

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Lenha 348,3 329,6 434,2 357,8 463,5 447,3 460,6 515,0 500,0 721,7Primários 348,3 329,6 434,2 357,8 463,5 447,3 460,6 515,0 500,0 721,7GLP 0,1 0,1 0,2 0,3 0,5 0,6 2,2 1,8 1,7 3,5Óleo Combustível 1,6 2,2 6,7 7,6 12,4 13,7 12,6 15,0 11,4 1,7Óleo Diesel 422,8 385,9 383,3 396,6 426,8 422,6 429,5 459,0 480,0 518,9Derivados do Petróleo 424,6 388,2 390,2 404,5 439,8 437,0 444,3 475,7 493,1 524,23300 0,0Derivados do Carvão 0,0Eletricidade 73,8 67,9 72,9 74,3 86,2 88,4 84,2 88,2 93,0 102,3Total 846,7 785,7 897,3 836,5 989,6 972,7 989,0 1.078,9 1.086,1 1.348,2

Fonte: Balanço Energético do Estado do Rio Grande do Sul.

anoEnergéticos

Demanda de Energia no Setor Agrícola

Exercício dado em aula: Balanço de Energia Útil do Setor Comercial

Fontesdensidadekg/m³ (1)

poder calorífico inferior

(kcal/kg)

Fontesdensidadekg/m³ (1)

poder calorífico inferior

(kcal/kg)

Petróleo 870 10200 Óleo Diesel 840 10100

Gás Natural Úmido (2) - 9930 Óleo Combustível 1000 9590

Gás Natural Seco (2) - 8800 Gasolina Automotiva 740 10400

Carvão Vapor 3100 Kcal/kg - 2950 Gasolina de Aviação 720 10600

Carvão Vapor 3300 Kcal/kg - 3100 Gás Liquefeito de Petróleo 550 11100

Carvão Vapor 3700 Kcal/kg - 3500 Nafta 720 10630

Carvão Vapor 4200 Kcal/kg - 4000 Querosene Iluminante 790 10400

Carvão Vapor 4500 Kcal/kg - 4250 Querosene de Avião 790 10400

Carvão Vapor 4700 Kcal/kg - 4450 Gás de Coqueria (2) - 4300

Carvão Vapor 5200 Kcal/kg - 4900 Gás Canalizado Rio de Janeiro (2) - 3800

Carvão Vapor 5900 Kcal/kg - 5600 Gás Canalizado São Paulo (2) - 4500

Carvão Vapor 6000 Kcal/kg - 5700 Coque de Carvão Mineral - 6900

Carvão Vapor sem Especificação - 2850 Eletricidade (3) - 860

Carvão Metalúrgico Nacional - 6420 Carvão Vegetal 250 6460

Carvão Metalúrgico Importado - 7400 Álcool Etílico Anidro 791 6750

Energia Hidráulica (3) - 860 Álcool Etílico Hidratado 809 6300

Lenha Catada 300 3100 Gás de Refinaria 780 8400

Lenha Comercial 390 3100 Coque de Petróleo 1041 8390

Caldo de Cana - 623 Outros Energéticos de Petróleo 872 10200

Melaço - 1850 Alcatrão 1000 8550

Bagaço de Cana (4) - 2130 Asfaltos 1040 9790

Lixívia - 2860 Lubrificantes 880 10120

Fonte: BEN 2007 Solventes 740 10550

(1) À temperatura de 20°C, para deriv. de petr. e de GN. Outros Não-energéticos de Petróleo 873 10200

(2) kcal/m³

(3) kcal/kWh

(4) Bagaço com 50% de umidade

Densidades e Poderes Caloríficos Inferiores dos Energéticos que Compõem a Matriz Energética Brasileira, 2006

Unidades de Medida e Fatores de Conversão para tonelada equivalente de petróleo (tep) dos Energéticos que Compõem

a Matriz Energética Brasileira, 2006

Fontesunidades de

medida

fatores de conversão para

tep médio (tep/un)

Fontesunidades de

medida

fatores de conversão para

tep médio (kcal/kg)

Petróleo m³ 0,887 Óleo Diesel m³ 0,848

Gás Natural Úmido 10³ m³ 0,993 Óleo Combustível Médio m³ 0,959

Gás Natural Seco 10³ m³ 0,880 Gasolina Automotiva m³ 0,770

Carvão Vapor 3100 kcal/kg t 0,295 Gasolina de Aviação m³ 0,763

Carvão Vapor 3300 kcal/kg t 0,310 Gás liquefeito de Petróleo m³ 0,611

Carvão Vapor 3700 kcal/kg t 0,350 Nafta m³ 0,765

Carvão Vapor 4200 kcal/kg t 0,400 Querosene Iluminante m³ 0,822

Carvão Vapor 4500 kcal/kg t 0,425 Querosene de Aviação m³ 0,822

Carvão Vapor 4700 kcal/kg t 0,445 Gás de Coqueria 10³ m³ 0,430

Carvão Vapor 5200 kcal/kg t 0,490 Gás Canalizado Rio de Janeiro 10³ m³ 0,380

Carvão Vapor 5900 kcal/kg t 0,560 Gás Canalizado São Paulo 10³ m³ 0,450

Carvão Vapor 6000 kcal/kg t 0,570 Coque de Carvão Mineral t 0,690

Carvão Vapor sem Especificação t 0,285 Urânio contido no UO2 kg 73,908

Carvão Metalúrgico Nacional t 0,642 Eletricidade MWh 0,086

Carvão metalúrgico Importado t 0,740 Carvão Vegetal t 0,646

Urânio U3O8 kg 10,139 Álcool Etílico Anidro m³ 0,534

Outras Renováveis tep 1,000 Álcool Etílico Hidratado m³ 0,510

Hidráulica MWh 0,086 Gás de Refinaria m³ 0,655

Lenha Comercial t 0,310 Coque de Petróleo m³ 0,873

Caldo de Cana t 0,062 Outros Energéticos de Petróleo m³ 0,890

Melaço t 0,185 Outras Secundárias - Alcatrão m³ 0,855

Bagaço de Cana t 0,213 Asfaltos m³ 1,018

Lixívia t 0,286 Lubrificantes m³ 0,891

Outras Renováveis tep 1,000 Solventes m³ 0,781

Fonte: BEN 2007 Outros Não-Energ.de Petróleo m³ 0,890

Fonte: BEN 2007

Relações entre Unidades e Fatores de Conversão para Energia

Equivalências Relações práticas

1 m³ = 6,28981 barris 1 tep ano = 7,2 bep ano

1 barril = 0,158987 m³ 1 bep ano = 0,14 tep ano

1 joule = 0,239 cal 1 tep ano = 0,02 bep dia

1 Btu = 252 cal 1 bep dia = 50 tep ano

1 m³ de petróleo = 0,872 t (em 1994)

1 tep = 10000 Mcal

multiplicar por para

de

Joule (J) 1 947,8 x 10-6 0,23884 277,7 x 10-9

British Thermal Unit (BTU) 1,055 x 10³ 1 252 293,07 x 10-6

Caloria (cal) 4,1868 3,968 x 10-3 1 1,163 x 10-6

Quilowatt-hora (kWh) 3,6 x 106 3412 860 x 10³ 1

Ton. equivalente de petróleo (tep) 41,87 x 109 39,68 x 106 10 x 109 11,63 x 10³

Barril equivalente de petróleo (bep) 5,95 x 109 5,63 x 106 1,42 x 109 1,65 x 10³

cal kWhJ BTU

Documents

5 - Conservação de Energia e Balanço de Energia Útil