Hidrogénio, energia de futuro ?
Será que o hidrogénio se irá transformar numa fonte inesgotável de energia no futuro?
Os cientistas e investigadores, seguem por dois campos diferentes nesta matéria. Um em amplo desenvolvimento que são as pilhas de combustível, outro em menor expansão que consiste na fusão dos núcleos de hidrogénio.
Por oposição á pilha clássica, onde a corrente eléctrica é gerada a partir de combustíveis electroquímicos, a pilha de combustível consiste num gerador de corrente eléctrica ( e de calor) que utiliza a reacção entre o hidrogénio (combustível) e o oxigénio do ar (comburente), para através da libertação de electrões gerar água.
A Europa, os EUA e o Japão desenvolvem de uma forma intensa, um numero considerável de variantes de pilhas de combustível - destinadas a motores eléctricos para automóveis, quer para novas gerações de centrais térmicas e eléctricas. Prevê-se uma forte penetração no mercado deste processo de produção de energia, dentro de uma ou duas décadas.
Com a fusão, pretende-se a reprodução, de forma controlada da produção de energia do universo estelar, através da fusão dos nucleos de hidrogénio com os nucleos pesados de hélio. De á quatro décadas a esta parte que a Europa, investe com grande esforço na produção deste tipo de energia sem produção de emissões poluentes ou resíduos radioactivos para combater a excessiva dependencia dos combustíveis fósseis. A fusão é objecto de uma grande cooperação mundial (ITER), tendo em vista, a prazo, a contrucção do primeiro reactor experimental.
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Energias renováveis IV - O que faz a Europa?
Biomassa ou a energia vegetal
A biomassa são matérias-primas orgânicas de origem vegetal: produtos silvícolas, culturas específicas e produtos derivados da reciclagem de resíduos agrícolas, industriais ou domésticos.
A biomassa constitui o quarto recurso explorado à escala mundial (14% do consumo do planeta). Ora, à excepção da Áustria, Finlândia e Suécia onde ocupa um lugar não desprezável, a biomassa apresenta uma quota de apenas 2% no cômputo geral europeu.
Energia não flutuante, que pode ser armazenada, a biomassa apresenta muitas vantagens. Em face da ameaça do efeito de estufa, a utilização da biomassa desempenha um papel neutro: cultivados com fins energéticos, os vegetais devolvem o carbono armazenado durante a fase de crescimento. Uma verdadeira indústria da biomassa, potencialmente geradora de empregos, surge como uma via de evolução da política agrícola comum.
A sua valorização coloca, contudo, problemas de ordem logística já que se trata de processar as quantidades de matérias-primas necessárias à obtenção de fontes de energia suficientes e rentáveis. Actualmente, o custo da energia produzida permanece demasiado elevado em grande número de aplicações.
Diferentes investigações europeias sobre as tecnologias de conversão (processos termoquímicos, químicos e biológicos) abrem perspectivas de utilizações finais diversificadas, quer como fontes de calor e de electricidade, quer sob a forma de "biocombustíveis".
A biomassa são matérias-primas orgânicas de origem vegetal: produtos silvícolas, culturas específicas e produtos derivados da reciclagem de resíduos agrícolas, industriais ou domésticos.
A biomassa constitui o quarto recurso explorado à escala mundial (14% do consumo do planeta). Ora, à excepção da Áustria, Finlândia e Suécia onde ocupa um lugar não desprezável, a biomassa apresenta uma quota de apenas 2% no cômputo geral europeu.
Energia não flutuante, que pode ser armazenada, a biomassa apresenta muitas vantagens. Em face da ameaça do efeito de estufa, a utilização da biomassa desempenha um papel neutro: cultivados com fins energéticos, os vegetais devolvem o carbono armazenado durante a fase de crescimento. Uma verdadeira indústria da biomassa, potencialmente geradora de empregos, surge como uma via de evolução da política agrícola comum.
A sua valorização coloca, contudo, problemas de ordem logística já que se trata de processar as quantidades de matérias-primas necessárias à obtenção de fontes de energia suficientes e rentáveis. Actualmente, o custo da energia produzida permanece demasiado elevado em grande número de aplicações.
Diferentes investigações europeias sobre as tecnologias de conversão (processos termoquímicos, químicos e biológicos) abrem perspectivas de utilizações finais diversificadas, quer como fontes de calor e de electricidade, quer sob a forma de "biocombustíveis".
Energias renováveis III - O que faz a Europa?
fAgua, Ar, Sol e Terra.
No primeiro plano da produção de energia através de recursos naturais está a hidráulica fluvial cuja produção de electricidade assegura 13% do total produzido na União Europeia.
Além das micro-centrais fluviais utilizadas em situações especificas, a hidraulica maritima - ondas e marés - oferece um amplo campo de investigação.
A energia eólica aparece em segundo lugar com um parque instalado próximo de uma potência total de 4000 megawatts (MW). Algumas zonas estão dotadas de instalações de muito grande dimensão, nomeadamente ao longo das costas do Mar do Norte e do Mediterrâneo. A investigação intensiva, nos domínios da aerodinâmica e da mecânica, permitiu alcançar progressos técnicos consideráveis, os quais tornaram o custo do kilowatt/hora muito competitivo.
O desenvolvimento tecnologico veio permitir a utilização de potentes geradores eólicos em plataformas off-shore tornando este sector muito promissor no futuro.
Os bons resultados destes equipamentos, veio proporcionar o seu desenvolvimento e instalação um pouco por toda a Europa ( Portugal é um bom exemplo), continuam investigações na produção de celulas fotovoltaicas com vista a uma melhor eficacia e eficiencia das mesmas, bem como de novas tendencias na produção de equipamentos solares térmicos.
Uma das aplicações com perspectivas de futuro consiste numa integração mais sistemática de sistemas de captação nos edifícios.
No primeiro plano da produção de energia através de recursos naturais está a hidráulica fluvial cuja produção de electricidade assegura 13% do total produzido na União Europeia.
Além das micro-centrais fluviais utilizadas em situações especificas, a hidraulica maritima - ondas e marés - oferece um amplo campo de investigação.
A energia eólica aparece em segundo lugar com um parque instalado próximo de uma potência total de 4000 megawatts (MW). Algumas zonas estão dotadas de instalações de muito grande dimensão, nomeadamente ao longo das costas do Mar do Norte e do Mediterrâneo. A investigação intensiva, nos domínios da aerodinâmica e da mecânica, permitiu alcançar progressos técnicos consideráveis, os quais tornaram o custo do kilowatt/hora muito competitivo.
O desenvolvimento tecnologico veio permitir a utilização de potentes geradores eólicos em plataformas off-shore tornando este sector muito promissor no futuro.
Os bons resultados destes equipamentos, veio proporcionar o seu desenvolvimento e instalação um pouco por toda a Europa ( Portugal é um bom exemplo), continuam investigações na produção de celulas fotovoltaicas com vista a uma melhor eficacia e eficiencia das mesmas, bem como de novas tendencias na produção de equipamentos solares térmicos.
Uma das aplicações com perspectivas de futuro consiste numa integração mais sistemática de sistemas de captação nos edifícios.
Energias renováveis II - O que faz a Europa?
Obstáculos a eliminar.
Para vencer a batalha das energias renováveis é necessario que os grandes consumidores e a sociedade em geral aborde o problema energético de forma diferente e deixem de priveligiar os combustíveis fósseis e em alguns casos o nuclear.
Os recursos renováveis só estão disponiveis á escala local devido á sua flutuabilidade, obrigando á sua utilização em conjunto com outras fontes.
O facto de serem recursos gratuitos e a sua utilização ser descentralizada podem promover uma boa independência energética, tanto para consumidores locais como para consumo em macro-escala.
No entanto, devido aos limites de potência impostos, os investimentos iniciais necessários á exploração dessas energias são de amortização a longo prazo e os custos de manutenção ainda são elevados.
Estas tecnologias não se poderão desenvolver sem a integração na rede de distribuição eléctrica ( o que se tem vindo a verificar) o que permitirá não só absorver o excesso de produção das unidades, como compensar quebras de produção derivadas das oscilações das condições naturais das quais dependem.
Estas energias limpas, não deixam de apresentar alguns impactos negativos tais como o ruído em geradores eólicos ou alteração de ecossistemas no caso das mini-hídricas.
O que se faz
Devido ao forte avanço tecnológico, estes obstaculos têm sido eliminados pois verifica-se um aumento considerável no desempenho dos equipamentos. O aumento da eficácia dos equipamentos de exploração dos diferentes recursos renováveis - turbinas, captadores, sistemas de auto-regulação ou meios de armazenamento, constitui um amplo campo de investigação para físicos e engenheiros.
A integração deste tipo de energia em todos os sistemas possíveis de consumo constitui um enorme desafio para a Europa. Por ser uma disciplina de futuro, promove a criação de novas PME de base tecnologica, proporcionando novos postos de trabalho e aumentando a riqueza.
Para vencer a batalha das energias renováveis é necessario que os grandes consumidores e a sociedade em geral aborde o problema energético de forma diferente e deixem de priveligiar os combustíveis fósseis e em alguns casos o nuclear.
Os recursos renováveis só estão disponiveis á escala local devido á sua flutuabilidade, obrigando á sua utilização em conjunto com outras fontes.
O facto de serem recursos gratuitos e a sua utilização ser descentralizada podem promover uma boa independência energética, tanto para consumidores locais como para consumo em macro-escala.
No entanto, devido aos limites de potência impostos, os investimentos iniciais necessários á exploração dessas energias são de amortização a longo prazo e os custos de manutenção ainda são elevados.
Estas tecnologias não se poderão desenvolver sem a integração na rede de distribuição eléctrica ( o que se tem vindo a verificar) o que permitirá não só absorver o excesso de produção das unidades, como compensar quebras de produção derivadas das oscilações das condições naturais das quais dependem.
Estas energias limpas, não deixam de apresentar alguns impactos negativos tais como o ruído em geradores eólicos ou alteração de ecossistemas no caso das mini-hídricas.
O que se faz
Devido ao forte avanço tecnológico, estes obstaculos têm sido eliminados pois verifica-se um aumento considerável no desempenho dos equipamentos. O aumento da eficácia dos equipamentos de exploração dos diferentes recursos renováveis - turbinas, captadores, sistemas de auto-regulação ou meios de armazenamento, constitui um amplo campo de investigação para físicos e engenheiros.
A integração deste tipo de energia em todos os sistemas possíveis de consumo constitui um enorme desafio para a Europa. Por ser uma disciplina de futuro, promove a criação de novas PME de base tecnologica, proporcionando novos postos de trabalho e aumentando a riqueza.
Energias renováveis - O que faz a Europa ?
Factos.
O desenvolvimento das energias renováveis deu-se com as crises petrolíferas da década de 70 e com a tomada de consciência de que os recursos fósseis se esgotariam um dia.
Desde aí, a questão energética tem adquirido uma importância cada vez maior. Tornou-se evidente que a utilização do carvão e do petróleo não correspondia à nova exigência de um desenvolvimento "sustentável".
A tomada de consciência dos danos que provocam, designadamente no que se refere à qualidade do ar e às suas consequências para a saúde pública, tem vindo a aumentar. Finalmente, a mobilização em torno de novas soluções acentuou-se com a constatação do facto de o consumo excessivo de energias fósseis - especialmente nos países ricos - provocar o aquecimento global do clima do planeta.
Esta ameaça esteve na base dos Acordos de Quioto (1998). Nessa altura, a Europa comprometeu-se a reduzir em 8%, em relação ao seu nível de 1990, as emissões de dióxido de carbono (CO2) no período compreendido entre 2008 e 2012.
A conjuntura energética radicalmente nova da era pós-Quioto transforma as energias sustentáveis e não poluentes num enorme desafio. O objectivo enunciado na estratégia energética europeia de duplicação da sua quota ultrapassa o simples desejo: torna-se uma necessidade.
O desenvolvimento das energias renováveis deu-se com as crises petrolíferas da década de 70 e com a tomada de consciência de que os recursos fósseis se esgotariam um dia.
Desde aí, a questão energética tem adquirido uma importância cada vez maior. Tornou-se evidente que a utilização do carvão e do petróleo não correspondia à nova exigência de um desenvolvimento "sustentável".
A tomada de consciência dos danos que provocam, designadamente no que se refere à qualidade do ar e às suas consequências para a saúde pública, tem vindo a aumentar. Finalmente, a mobilização em torno de novas soluções acentuou-se com a constatação do facto de o consumo excessivo de energias fósseis - especialmente nos países ricos - provocar o aquecimento global do clima do planeta.
Esta ameaça esteve na base dos Acordos de Quioto (1998). Nessa altura, a Europa comprometeu-se a reduzir em 8%, em relação ao seu nível de 1990, as emissões de dióxido de carbono (CO2) no período compreendido entre 2008 e 2012.
A conjuntura energética radicalmente nova da era pós-Quioto transforma as energias sustentáveis e não poluentes num enorme desafio. O objectivo enunciado na estratégia energética europeia de duplicação da sua quota ultrapassa o simples desejo: torna-se uma necessidade.
Energia - O que faz a Europa ?
Chega de conversa sobre Saramago e outros males menores. Vou escrevinhar algumas ideias sobre aquilo que me parece ser o principal problema do Sec XXI para o mundo Ocidental - Os recursos (ou falta deles) energéticos.
A equação é simples: no espaço de vinte anos, a procura mundial de energia deverá duplicar, designadamente para dar resposta às necessidades dos países em desenvolvimento. A manter-se o actual modelo de consumo desenfreado de energias fósseis (petróleo e carvão), entrar-se-á num duplo beco sem saída: a termo, o esgotamento dos recursos e o aquecimento climático provocado pelos gases responsáveis pelo efeito de estufa - situação já actualmente crítica -, sem contar com os atentados à saúde das populações causados pela poluição atmosférica em todas as regiões com forte densidade populacional.
É, portanto, chegado o momento das fontes de energia renováveis e não poluentes que nos são oferecidas pelo ecossistema terrestre.
Geradas pelo vento, sol, água e reino vegetal ou, ainda, pelos dois elementos químicos hidrogénio e oxigénio - os mais abundantes sobre a Terra -, essas energias sustentáveis representam, desde já, um pilar importante da política energética da União Europeia. No espaço de uma década a União comprometeu-se a duplicar a sua quota de aprovisionamento de energia, passando-a de 6 para 12%. Este avanço constitui um contributo significativo para a redução da excessiva dependência da Europa face às importações de hidrocarbonetos.
A equação é simples: no espaço de vinte anos, a procura mundial de energia deverá duplicar, designadamente para dar resposta às necessidades dos países em desenvolvimento. A manter-se o actual modelo de consumo desenfreado de energias fósseis (petróleo e carvão), entrar-se-á num duplo beco sem saída: a termo, o esgotamento dos recursos e o aquecimento climático provocado pelos gases responsáveis pelo efeito de estufa - situação já actualmente crítica -, sem contar com os atentados à saúde das populações causados pela poluição atmosférica em todas as regiões com forte densidade populacional.
É, portanto, chegado o momento das fontes de energia renováveis e não poluentes que nos são oferecidas pelo ecossistema terrestre.
Geradas pelo vento, sol, água e reino vegetal ou, ainda, pelos dois elementos químicos hidrogénio e oxigénio - os mais abundantes sobre a Terra -, essas energias sustentáveis representam, desde já, um pilar importante da política energética da União Europeia. No espaço de uma década a União comprometeu-se a duplicar a sua quota de aprovisionamento de energia, passando-a de 6 para 12%. Este avanço constitui um contributo significativo para a redução da excessiva dependência da Europa face às importações de hidrocarbonetos.
Filmes finos em materiais fotovoltaicos.
A absorção da luz com um comprimento de onda de 660 nm é maior para o espaçamento e diâmetro dos furos na parte vermelha do gráfico. A inserção mostra o layout da célula.Imagem: Harry Atwater, CalTech.
O maior desafio da tecnologia das células de energia solar fotovoltaica é a redução do custo por watt da capacidade de geração de energia a partir do sol.
Células de semicondutores policristalinos, fabricados a partir de materiais semicondutores depositados sobre substratos de baixo custo têm maior potencial e podem baixar o custo da tecnologia da célula solar.
No entanto, a produção de celulas de alta eficiência em Si ou GaAs exige um crescimento rápido de filmes semicondutores de grãos muito grandes.
No Caltech investiga-se processos de crescimento a baixa temperatura, que envolvem o controle preciso de cristalização e crescimento de filmes finos amorfos, para conseguir grãos das dimensões pretendidas (10-100 microns) de Si e GaAs em vidro.
Pode encontrar boa informação na Technology Review do MIT.
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