Energia está presente no cotidiano de diversas formas
A energia possui diversas fontes que, por sua vez, podem ser categorizadas como renováveis ou não renováveis. Quando fazemos uso da eletricidade em nossas casas, a energia é provavelmente originada da queima de carvão ou gás natural. Além disso, ela ainda pode ser gerada por uma usina hidrelétrica ou pelo gás natural.
Por outro lado, quando enchemos o tanque de um carro com gasolina, a fonte utilizada é o petróleo. Isto é, o combustível é refinado por intermédio do petróleo bruto, podendo incluir o etanol. Portanto, etanol, petróleo, energia nuclear, gás natural, energia hidrelétrica e carvão, todos são considerados fontes de energia.
O que é energia?
Energia é, de acordo com físicos e cientistas que a estudam, a capacidade de realizar um trabalho ou ação. Existem muitos tipos diferentes no universo, e essas energias estão associadas a diferentes feitos.
Em suma, as fontes de energia são divididas em dois distintos grupos:
- Renovável (fonte que pode ser reabastecida facilmente);
- Não renovável (fonte que não pode ser reabastecida facilmente).
Fontes renováveis de energia
As fontes renováveis e não renováveis podem ser utilizadas como fontes primárias, tal como o calor, ou usadas para produzir fontes secundárias, tal como a eletricidade.
As fontes renováveis, portanto, são divididas em cinco grupos principais:
- Solar;
- Geotérmica;
- Eólica;
- Biomassa;
- Hidroelétrica.
Fonte não renovável de energia
A maior parte da energia consumida no mundo é proveniente de fontes não renováveis. Entre elas, as principais são:
- Gás natural;
- Produtos derivados do petróleo;
- Gás de cozinha;
- Carvão;
- Petróleo bruto;
- Energia nuclear.
Gás natural e carvão são chamados combustíveis fósseis. Isso porque sua formação se deu ao longo de milhões de anos pela ação do calor do centro da Terra. Além disso, a pressão das pedras e do solo sobre os fósseis de plantas e criaturas mortas também entram na equação.
A maioria dos produtos petrolíferos consumidos no mundo é feita de petróleo bruto. No entanto, os líquidos de petróleo também podem ser feitos a partir de gás natural e carvão.
A energia nuclear, por outro lado, é produzida a partir do urânio, uma fonte não renovável cujos átomos são divididos. A divisão ocorre através de um processo chamado de fissão nuclear. Em suma, a fissão nuclear criar calor e, eventualmente, eletricidade.
Tipos de energia
Os tipos de energia podem ser categorizados em duas grandes categorias. São elas a energia cinética (dos objetos em movimento) e potencial (armazenada). Estas são as duas formas básicas da atividade.
Além disso, os diferentes tipos incluem:
- Térmica;
- Radiante;
- Química;
- Nuclear;
- Elétrica;
- Cinética;
- Sonora;
- Elástica;
- Gravitacional.
Energia cinética e potencial
Embora existam muitos tipos específicos de energia, as duas principais formas são a cinética e a potencial.
- A cinética é a energia em objetos em movimento como, por exemplo, a mecânica e a elétrica;
- Energia potencial é qualquer forma que tenha um potencial armazenado que possa ser usado futuramente. Exemplos incluem a nuclear e a química.
Outros grupos são apresentados em seguida.
Química
A química é a energia armazenada nas ligações de compostos químicos (átomos e moléculas). Assim, essa energia é liberada em uma reação química, muitas vezes na forma de calor. Por exemplo, usamos a atividade química em combustíveis como a madeira e o carvão ao queimá-los.
Elétrica
A energia elétrica é a transportada pelos elétrons em movimento em um condutor elétrico. É uma de suas formas mais comuns e úteis. Outras formas de também são convertidas em energia elétrica. Por exemplo, usinas de energia elétrica convertem energia química armazenada em combustíveis, como o carvão, em eletricidade.
Mecânica
A energia mecânica é aquela que uma substância ou sistema possui por conta do seu movimento. Por exemplo, máquinas usam esse tipo para fazer o trabalho.
Térmica
A energia térmica é a energia que uma substância ou sistema tem relacionado a sua temperatura, ou seja, a energia da vibração ou das moléculas em movimento. Por exemplo, usamos a radiação solar para cozinhar alimentos.
Nuclear
A energia nuclear é a que fica presa dentro de cada átomo. Ela pode ser produzida pelo processo de fusão (combinação de átomos) ou fissão (divisão de átomos).
O processo de fissão é o método amplamente utilizado, sendo o urânio a principal matéria-prima. De fato, o urânio é extraído de muitos lugares ao redor do mundo. Em seguida, é processado (para obter urânio enriquecido) em minúsculas pastilhas. Essas pastilhas são carregadas em hastes longas que são colocadas no reator da usina.
Dentro do reator de uma usina atômica, os átomos de urânio são separados em uma reação em cadeia controlada.
Reação em cadeia controlada
Em uma reação em cadeia, partículas liberadas pela divisão do átomo atingem outros átomos de urânio e os dividem. Em seguida, as partículas liberadas se dividem em outros átomos em uma reação em cadeia.
Em usinas nucleares, hastes de controle são usadas para manter a divisão regulada, de modo que não ocorra rápido demais. Assim, são chamadas de reações moderadas.
A reação em cadeia libera energia térmica. Ela térmica é usada para ferver água no núcleo do reator. Dessa forma, ao invés de queimar um combustível, as usinas nucleares usam a atividade liberada pela reação em cadeia para transformar a energia dos átomos em térmica.
Depois, a água de todo o centro nuclear é enviada para outra seção da usina. A água é então aquecida para gerar vapor. O vapor, por sua vez, gira em uma turbina para gerar eletricidade.
Prós e contras da energia nuclear
Vantagens:
- A geração de energia nuclear emite quantidades relativamente baixas de dióxido de carbono (CO2). A contribuição das usinas nucleares para o aquecimento global é, portanto, relativamente pequena;
- É possível gerar uma quantidade elevada de energia elétrica em uma única planta.
Desvantagens:
- Existe um problema na eliminação segura de resíduos radioativos;
- Existem riscos altos envolvidos na nuclear. Além disso, as consequências e danos são grandes quando acidentes ocorrem;
- A matéria-prima do urânio é um recurso escasso. Sua oferta na geração de energia, portanto, é estimada para durar apenas pelos próximos 30 a 60 anos, dependendo da sua demanda.