Olá queridos alunos do 9º ano. Vamos continuar nossos estudos sobre usinas! Vamos lá!

1. USINA NUCLEAR

A usina nuclear possui um funcionamento semelhante a de uma usina termelétrica. A água é aquecida e o vapor em alta pressão faz uma turbina girar. A diferença está na geração da energia térmica responsável pelo aquecimento da água.

Na usina termelétrica, esse aquecimento é realizado com a energia gerada pela queima de combustíveis fósseis. A energia provem do núcleo atômico em um processo conhecido como fissão nuclear.

Um nêutron é arremessado sobre o núcleo de um átomo de urânio enriquecido (U²³⁵). Este núcleo se torna instável e sofre uma quebra (fissão). A fissão gera a produção de um núcleo de criptônio; um núcleo de bário; dois nêutrons e a energia na forma de calor (térmica).

 

Uma usina nuclear possui as seguintes vantagens:

• Assim como a termelétrica, possui um rendimento de 50%.
• Pode funcionar 24 horas por dia.
• Ao contrário da usina termelétrica, a nuclear não é poluente pois não emite gás carbônico.
• Uma pequena quantidade de combustível nuclear permite gerar uma imensa quantidade de energia: apenas 5 gramas de urânio produzem a mesma quantidade de energia que 600 kg de carvão e 350 kg de óleo.
• Pode ser instalada em um espaço pequeno se comparada com as usinas hidrelétricas
• Não depende de fatores climáticos (chuvas e vento).

Uma usina nuclear possui as seguintes desvantagens:

• O material radioativo é pequeno e compacto, porém altamente perigoso.
• O vazamento deste material pode causar contaminações no solo e na água. A contaminação por radiação pode causar sérios à saúde, inclusive a morte.

Em 1986, na cidade de Prypiat, na antiga União Soviética, ocorreu o acidente nuclear mais sério da história. O reator 4 da usina de Chernobyl explodiu e mais de 70 toneladas de urânio foram lançadas na atmosfera. Uma área superior a 100 mil quilômetros quadrados em torno da usina foi afetada.

 

2. ENERGIA SOLAR

A energia solar é aproveitada de duas formas distintas: pelas placas voltaicas e pelas usinas. Através de um processo conhecido como fusão nuclear, núcleos de hidrogênio e hélio se fundem e geram energia térmica no Sol.

A energia térmica é transportada do Sol a Terra através de ondas eletromagnéticas. Essas ondas são captadas e convertidas em energia elétrica.

• Placas fotovoltaicas: essas placas são feitas de material semicondutor e instaladas em prédios e residências. As placas captam a luz solar e transformam a energia solar em energia elétrica.
• Usinas termo solares: uma série de espelhos são posicionadas de forma a concentrar os raios solares em um coletor. Essa energia é utilizada para o aquecimento de água e o restante do processo é semelhante as usinas termelétrica e nuclear.

Uma usina solar possui as seguintes vantagens:

• A energia solar é renovável (o Sol produzirá energia por mais 5 bilhões de anos) e limpa (não polui).
• As placas solares podem ser utilizadas em locais de difícil acesso.

Uma usina solar possui as seguintes desvantagens:

• As placas solares possuem um rendimento muito baixo, apenas 15%.
• As placas são caras.
• A produção de energia dependência da incidência solar e, portanto, não há produção a noite e com condições desfavoráveis de tempo.

Dessa forma, as placas voltaicas são indicadas apenas para a produção de energia elétrica em pequena escala, como por exemplo, acender lâmpadas ou um chuveiro elétrico em residências.

3. USINA EÓLICA

A usina eólica funciona através do vento. Imensos cata-ventos são posicionados em série. O vento movimenta as hélices, que está acoplada a um eixo. O eixo movimenta uma turbina, que transforma a energia cinética do seu movimento em energia elétrica como ocorrem nos outros tipos de usinas.

Quanto maior o tamanho do rotor, maior será a potência gerada pela turbina. A tabela abaixo mostra a relação entre o tamanho do rotor e a potência gerada.

Uma usina eólica possui as seguintes vantagens:

• São viáveis economicamente.
• É uma fonte de energia limpa (não polui) e renovável.
• Os terrenos onde se situam os cata ventos podem ser utilizados para outras atividades, tais como agricultura e pecuária.

Uma usina eólica possui as seguintes desvantagens:

• Necessitam de ventos fortes e contínuos. Para que a turbina opere em potência máxima, a velocidade dos ventos deve ser de 54 km/h.

O Brasil é um país privilegiado pela incidência de ventos, especialmente pela extensa região litorânea.

• Os cata ventos são barulhentos e poluem visualmente (pois são muito grandes).

 

4. FORMAS ALTERNATIVAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA

• Usina geotérmica: a energia elétrica é produzida através da transformação de energia entre as diferentes temperaturas entre as camadas interna e externa da Terra. Esse tipo de usina pode gerar eletricidade para pequenas comunidades.
• Energia maremotriz: a energia é produzida através da transformação da energia gerada pelas marés. A força de atração gravitacional entre a Terra e a Lua provoca a elevação da água dos mares. A energia potencial gravitacional acumulada pela água na maré alta é transformada em energia cinética que movimenta uma turbina.

 

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