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CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

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CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA. 3- Impacto Ambiental da Conversão e Transporte da Energia. Profª Drª Maria de Fátima Ribeiro Raia - 2012. Impacto Ambiental da Conversão de Energia. 2 . Energia química Energia elétrica . a) Termelétricas a:

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curso de especializa o em efici ncia energ tica

CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

3- Impacto Ambiental da Conversão e Transporte da Energia

ProfªDrª Maria de Fátima Ribeiro Raia - 2012

2 energia qu mica energia el trica
2. Energia química Energia elétrica

a) Termelétricas a:

  • derivados de petróleo;
  • carvão mineral;
  • gás natural;
  • biomassa.

Angra 1 e 2

Candiota 3 - RS

(a carvão)

termelétrica a bagaço de cana

termelétrica a gás natural

slide4

Central Termelétrica a gás

Central Termelétrica

Ciclo Combinado

Central Termelétrica a Vapor

slide5

Pernambuco terá a maior termelétrica a óleo combustível do mundo, no município do Cabo de Santo Agostinho (10 km de Porto de Galinhas)

potência instalada de

1.452 MW (Suape III)

Curiosidade

  • o sistema de armazenamento para suprir a termelétricatem capacidade para armazenar 200 mil toneladas de óleo combustível;
  • a cada dia de funcionamento esta usina emitirá 24 mil toneladas de CO2para o meio ambiente (termelétrica mais suja do mundo);
  • e quantidades expressivas de outros gases altamente prejudiciais à saúde humana;
  • fonte energética cara e perigosa e atenderá às necessidades da cidade de Recife.
slide6

Impactos negativos na geração termelétrica:

a geração de energia elétrica pelas termelétricas é a 2ª maior produtora de gases de efeito estufa, a 1ª é o setor de transporte.

  • I. efluentes aéreos
    • dióxido de carbono (CO2)
      • principal efluente aéreo produzido no mundo;
      • o problema do CO2 está associado à queima dos combustíveis fósseis:
        • não apresenta um balanço energético para absorção do efluente;
        • ao contrário da biomassa.
      • a absorção de CO2 pelos oceanos é lenta;
      • as florestas não são suficientes para absorver e estão diminuindo;
slide7

7

Curiosidade

Os oceanos já estão absorvendo perto de 25% do dióxido de carbono emitido por ações antrópicas a cada ano:

  • prejudicando a vida marinha;
  • em comparação com o início da Revolução Industrial, os mares já estão cerca de 30% mais ácidos e ainda podem ficar mais se as emissões continuarem aumentando;
  • mares mais ácidos podem:
      • iniciar a dissolução de alguns corais de águas frias;
      • tornar as ostras mais fracas;
      • prejudicar as espécies que as produzem;
      • barrar as substâncias químicas que os peixes utilizam para encontrar o seu habitat;
      • e tornar a vida marinha mais barulhenta para golfinhos, pois certos sons se transmitem melhor em águas cheias de carbono.

Fonte: Turley, Carol, do Plymouth Marine Laboratory, emCopenhague. 2009.

slide8

TAREFA:

Como é feita a absorção de CO2 pelos oceanos

slide9

óxidos de enxofre (SOx)

    • o enxofre presente no combustível, transforma-se em óxidos de enxofre (SOx), principalmente o dióxido de enxofre (SO2), durante a combustão;
    • na atmosfera, o SOx oxida-se dando origem a sulfatos e gotículas de ácido sulfúrico (H2SO4);
    • as emissões sulfurosas de usinas a óleo combustível são, em geral, superiores àquelas das usinas a carvão mineral e a gás natural;
      • pois os derivados do petróleo possuem um teor de enxofre maior que o carvão mineral.
    • o SO é responsável por problemas respiratórios da população que vive em torno das usinas que não filtram as suas emissões;
    • dependendo da concentração na natureza, pode causar chuva ácida e outros efeitos, a considerável distância do local.
slide10

material particulado

    • parte das cinzas, geradas durante a combustão, ou presentes no combustível, é arrastada junto com os gases para a atmosfera;
    • afeta o meio ambiente pelos efeitos devido à sua decomposição nos bens imóveis;
    • causa problemas respiratórios em pessoas e animais;
    • afeta plantas e vegetais;
    • afeta, também, as instalações elétricas;
    • atua na visibilidade atmosférica;
    • o teor de particulados produzido em centrais a carvão mineral é bem maior do que em centrais a óleo combustível e a gás natural, pois o teor de cinzas é bem mais alto no carvão mineral.
slide12

óxidos de nitrogênio (NOx)

    • são gerados durante a combustão;
    • derivam do nitrogênio contido nos combustíveis e do ar usado na combustão;
    • dependem da temperatura, da forma da combustão e do tipo dos queimadores utilizados das caldeiras;
    • em alta concentração os óxidos de nitrogênio (NOx) causam doenças pulmonares, cardiovasculares e renais;
    • podem reduzir o crescimento das plantas e a queda prematura das folhas;
    • o NOx (o monóxido e o dióxido) é a principal substância na cadeia fotoquímica para a formação do smog.
slide13

smog fotoquímico

a palavra smog é uma combinação das palavras em inglês smoke (fumaça) e fog (neblina). O smog fotoquímico possui este nome porque causa na atmosfera diminuição da visibilidade.

O smog fotoquímico, que se origina a partir dos óxidos de nitrogênio, em muitas cidades, é mais importante que o smog baseado no enxofre, particularmente as de grande população e densidade de veículos.

slide14

monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos

    • o monóxido de carbono (CO) é importante para o controle da eficiência de operação de uma caldeira, devendo ser monitorado constantemente;
    • o maior perigo dos hidrocarbonetos decorre de sua reação fotoquímica com os óxidos de nitrogênio, gerando compostos oxidantes;
    • ambos são emitidos devido à queima incompleta do combustível.

uma reação fotoquímica é uma reação química que é induzida por luz (seja visível, seja invisível)

slide15

Efluentes aéreos, suas fontes e efeitos

vazamento

nevoeiro denso

cinza e pó

riscos

poeira, fuligem

vestigios

slide18

produzidos numa termelétrica, os efluentes líquidos podem afetar fisicamente e/ou quimicamente o solo e as águas superficiais e subterrâneas. Os principais são:

II. efluentes líquidos

  • sistema de refrigeração:
    • na refrigeração por circulação direta, podem ocorrer problemas com a fauna e flora da fonte d’água, devido a elevação da temperatura do efluente final, comparado com a captação;
    • a quantidade de água para refrigeração pode entrar em conflito com outras utilizações, no uso diverso das águas de uma bacia fluvial;
    • a solução é utilizar um sistema com torre úmida, que trate e purgue o líquido refrigerante, evitando também a formação de incrustações.
slide19

sistema de tratamento de água e purga das caldeiras:

    • para a produção de vapor, as termelétricas precisam de água tratada para a operação de desmineralização;
    • pois a formação de incrustações devido a presença de sais minerais na água é um problema constante nas caldeiras;
    • na desmineralização, produtos químicos são utilizados, com o objetivo de limitar a presença de sólidos em suspensão no interior das caldeiras;
    • o que resulta em efluentes altamente poluidores do solo, do lençol freático, dos cursos d’água, etc.
slide20

PURGA DE CALDEIRAS = “BLOW-DOWN”

A purga é um passo importante do tratamento de águas de caldeiras e tem como objetivo reduzir as impurezas da água, quando existe recirculaçãoou eliminação para o meio ambiente

excessode purga >>> desperdício de energia;

deficitde purgas >>> promove incrustações.

A purga é continua e não existem regras fixas, mas as taxas variam entre 1% e 25%

da água de abastecimento da caldeira.

slide21

líquido para limpeza de equipamentos:

    • os depósitos que se acumulam nos equipamentos de queima e de geração de vapor dificulta a troca de calor;
    • e necessitam de remoção periódica com produtos químicos líquidos;
    • são potencialmente poluidores do meio ambiente.

incrustações retiradas de caldeira após tratamento químico

caldeiras encrustadas

slide23

2008

CHINA + TAIWAN 20 reatores em jul/2011

slide27

uma típica fissão nuclear

estrôncio

reação em cadeia

Xenônio

Somente três núcleos (U233, U235e Pu239 ), possuem estabilidade suficiente

para poderem ser armazenados durante um longo tempo e são fissionáveis por nêutrons. Dos três, unicamente o U235existe na natureza; os outros dois são produzidos artificialmente a partir do U238e Th23.2

central de fukushima dai ichi e de angra dos reis
Central de Fukushima Dai-ichi e de Angra dos Reis
  • os 6 reatores nucleares de Fukushima são reatores a água fervente (Boiling Water Reactor - BWR);
  • os reatores brasileiros são reatores a água pressurizada (Pressurized Water Reactor - PWR).

Reatores em operação - mundo

slide29

A grande vantagem de uma Central Térmica Nuclear é a enorme quantidade de energia que pode ser gerada, ou seja, a energia gerada, para pouco material usado (o urânio).

slide30

para estudar a Energia Nuclear e seus impactos ao meio ambiente, deve-se primeiro conhecer o chamado ciclo do “elemento combustível nuclear”. Utiliza-se o termo “elemento” para designar o arranjo de varetas que contém o urânio encapsulado, que será consumido durante o funcionamento dos reatores nucleares.

varetas feitas de liga metálica à base de

zircônio chamada de Zircalloy

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