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SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA MEC-2386

SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA MEC-2386 . PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA. PROFESSOR: SERGIO LEAL BRAGA ALUNO: PEDRO CAMPOS CLAUDIO VIDAL TEIXEIRA. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA. ENERGIA HÍDRICA.

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SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA MEC-2386

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  1. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA MEC-2386 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA PROFESSOR: SERGIO LEAL BRAGA ALUNO: PEDRO CAMPOS CLAUDIO VIDAL TEIXEIRA

  2. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • ENERGIA HÍDRICA Energia obtida a partir da energia potencial de uma massa de água.

  3. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • SUMÁRIO • VANTAGENS • DESVANTAGENS • IMPACTOS AMBIENTAIS • UTILIZAÇÀO • PASSADO • ATUAL • PREVISÕES

  4. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 1. Fonte renovável de energia. 2. Viabiliza a utilização de outras fontes renováveis. 3. Viabiliza a segurança energética e a estabilidade dos preços. 4. Contribui para o armazenamento de água potável. 5. Aumenta a estabilidade e a confiabilidade do sistema elétrico. 6. Ajuda a combater mudanças climáticas. 7. Melhora a qualidade do ar. 8. Oferece contribuição significativa para o desenvolvimento. 9. Energia limpa e barata. 10. Fundamental para o desenvolvimento sustentável.

  5. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 1. Fonte renovável de energia. - Possibilidade de usosemesgotamento - Final do processo: máguaentrada= máguasaída - Originária de fontes naturais - Regeneração através de processo natural: Ciclo da Água

  6. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 1. Fonte renovável de energia.

  7. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 2. Viabiliza a utilização de outras fontes renováveis.

  8. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 3. Viabiliza a segurança energética e a estabilidade dos preços. • - otimiza o uso das usinas térmicas • - não está sujeita a flutuações de mercado

  9. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 4. Contribui para o armazenamento de água potável.   - coletam a água da chuva - usado para consumo ou para irrigação - protegem os aqüíferos contra o esgotamento - reduzem a vulnerabilidade contra inundações e seca Inundação Seca

  10. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 5. Aumenta a estabilidade e a confiabilidade do sistema elétrico. - geração rápidas e flexíveis - atender às demandas de pico - manter os níveis de tensão do sistema - restabelecer prontamente o fornecimento após um blecaute.

  11. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 6. Ajuda a combater mudanças climáticas.   - produz quantidades muito pequenas de gases do efeito estufa. -retardar o aquecimento global. - evita a emissão de GHG correspondente à queima de 4,4 milhões de barris de petróleo diariamente, em âmbito mundial.

  12. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 7. Melhora a qualidade do ar   - não produzem poluentes do ar. - reduz a chuva ácida e a fumaça. - não geram subprodutos tóxicos.

  13. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 8. Oferece contribuição significativa para o desenvolvimento.   As instalações hidrelétricas promovem: - construção de estradas. - ampliação da indústria e do comércio.

  14. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 9. Energia limpa e barata. - tempo médio de vida de 50 a 100 anos. - podem ser atualizados. - custos baixos de operação e manutenção.

  15. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • VANTAGENS 10. Fundamental para o desenvolvimento sustentável. Isto é, “desenvolvimento que atende hoje às necessidades das pessoas, sem comprometer a capacidade das futuras gerações de atender suas próprias necessidades” (Comissão Mundial de Meio Ambiente e Desenvolvimento).

  16. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • DESVANTAGENS • A formação de grandes reservatórios de água provoca profundas alterações nos ecossistemas. • 2. Ocasionam o alargamento de terras e o descolamento de populações ribeirinhas. • 3. Provoca a erosão de solos o que afeta a vegetação local. • 4. Elevados custos de instalação.

  17. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • DESVANTAGENS 1. A formação de grandes reservatórios de água provoca profundas alterações nos ecossistemas.

  18. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • DESVANTAGENS • 2. Ocasionam o alargamento de terras e o descolamento de populações ribeirinhas.

  19. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • DESVANTAGENS • 3. Provoca a erosão de solos o que afeta a vegetação local.

  20. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • DESVANTAGENS • 4. Elevados custos de instalação.

  21. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS SOCIAIS • 1. População deslocada e o conceito de atingido I Encontro Nacional de Trabalhadores Atingidos por Barragens (abril de 1989) “ Todo mundo que tenha sua vida afetada de alguma forma pela construção da barragem é um atingido.”

  22. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS SOCIAIS • 1. População deslocada • - pelas grandes barragens. • a montante e a jusante da barragem. • trabalhadores da área inundada. • - por causa de outras partes do projeto (linhas de transmissão). • - acesso obstruído em função da destruição e alagamento de estradas. • - dependiam da população deslocada.

  23. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS SOCIAIS • 2. Interrupção de investimentos • investimentos públicos e privados. • empréstimos bancários. • agricultura (pode gerar um período, muitas vezes longo, de escassez de comida, agravando a fome a má nutrição)

  24. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS SOCIAIS • 3. Aumento de doenças • os trabalhadores que circulam por toda parte carregam consigo doenças contagiosas como tuberculose, sífilis, Aids e outras.

  25. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS SOCIAIS • 3. Aumento de doenças • os trabalhadores que circulam por toda parte carregam consigo doenças contagiosas como tuberculose, sífilis, Aids e outras.

  26. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS SOCIAIS • 4. Migração da população para centros urbanos Deslocamento compulsório Aumento no número de casas chefiadas por mulheres Migração masculina para áreas urbanas

  27. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS SOCIAIS 4. Destruição do Patrimônio Cultural Pontos turísticos cemitérios Patrimônio Cultural Igrejas fósseis

  28. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS AMBIENTAIS 1. Qualidade da água Mudanças ao interromper o fluxo normal do curso do rio - temperatura da água. - composição da água.

  29. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS AMBIENTAIS 1. Erosão e depósito de sedimentos • os rios não transportam sedimentos. • os sedimentos se depositam no fundo e não seguem rio abaixo. • o rio aumenta o processo de erosão das margens. • aprofundamento do leito e alargamento do rio

  30. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS AMBIENTAIS 3. Perda da Biodiversidade • interferência na migração de peixes para procriação. Hidrelétrica de Santo Antônio (Rio Madeira) - construção de usina interrompe fenômeno da piracema e já ameaça o extermínio de peixe 27/04/12 Canal da Piracema Usina de Itaipu

  31. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS AMBIENTAIS 3. Perda da Biodiversidade Federação das Indústrias do Rio Grande do Sul (FIERSG)

  32. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS AMBIENTAIS 3. Perda da Biodiversidade Inundação de áreas com vegetação e florestas nativas tem consequências - terras férteis. - fauna (perda do habitat). - flora. - mudança de rota das aves migratórias

  33. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • IMPACTOS AMBIENTAIS 4. Tremores de Terra As barragens podem provocar ou intensificar tremores de terras e movimentação do solo nas vizinhanças dos reservatórios. - durante o enchimento dos lagos. - depois dos lagos cheios e estabilizados.

  34. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • INDICADOR DE IMPACTO AMBIENTAL Potênciaproduzidapor hectare de áreainundada de usinashidrelétricasbrasileiras

  35. SISTEMAS DE ENERGIA - ENERGIA HÍDRICA • UTILIZAÇÃO • HISTÓRICA • PRESENTE • PREVISÕES

  36. Energia Hídrica - História • Primero uso - Rodas d’água: • 2000 A. C. – Gregos: • Moer o trigo • 200 B.C. – Dinastia Han (China) • Elevação de água para canais de irrigação • Fundir Ferro • 240 B.C – Romanos • Serrar mármore e pedra • 100 B.C – Europa • Abatimento Hidráulico (mineração)

  37. Energia Hídrica - História • Idade Média • Séc I a Séc XVIII • Moinhos amplamente utilizados • Inglaterra 1086 A.D: 5600 moinhos • Diversas aplicações • Revolução Industrial • Até então maior fonte de energia • Utilização em teares mecânicos • Preterido pelas máquinas a vapor

  38. Energia Hídrica - História • Século XIX em diante • 1831 – Michael Faraday • Desenvolvimento do primeiro gerador elétrico • 1882 – Primeira Usina Hidrelétrica do Mundo – • Appleton, Winsconsin • Potencial Nominal de 12.5 kW • 7 anos após – 200 usinas apenas nos EUA • 1ª metade do Séc XX: • Principal fonte de energia elétrica mundial

  39. Energia Hídrica - História • Consumo na segunda metade do século XX

  40. Energia Hídrica - História 2ª Metade do Século XX

  41. Energia Hídrica - História

  42. Energia Hídrica - História

  43. Energia Hídrica - História • 16% do consumo de eletricidade (2010) • 3.4% do consumo de energia (2010) • - 990 GW instalados (2013)

  44. Energia Hídrica • - Usina Hidrelétrica com Reservatório • Capacidades podem variar de alguns kW a GW • Armazenamento (Geração de base e de pico) • Segurança Energética • Maiores produtores: • China (864 TWh), Brasil (441 TWh), Canada (376 TWh), EUA (277 TWh) (2012)

  45. SISTEMAS DE ENERGIA MAIORES HIDRELÉTRICAS EM CAPACIDADE DE GERAÇÃO

  46. Energia Hídrica • - Fio dágua • Impacto ambiental reduzido • Não há armazenamento na prática • Aplicações Especificas • Maior imprevisibilidade de geração Lower Granite Dam, Snake River, Washington

  47. Energia Hídrica • - Pumped Storage • Geração “negativa” • Excesso de geração  Energia armazenada • Pico de demanda  Utilização da energia • Combinado com outros tipos de geração • Eficiência ~ 75% • 104 GW instalados (2009)

  48. SISTEMAS DE ENERGIA USINAS HIDRELÉTRICAS NO BRASIL

  49. SISTEMAS DE ENERGIA POTENCIAL HIDROELÉTRICO MUNDIAL Alguns países se destacam na produção de energia hidrelétrica. Juntos, Brasil, Canadá, China, Estados Unidos e Rússia respondem por mais de 50% do total.

  50. SISTEMAS DE ENERGIA POTENCIAL HIDROELÉTRICO MUNDIAL • Países Industrializados: Potencial Saturado • Emergentes: Maiores Potenciais • Oposição de grupos ambientalistas para grandes empreedimentos • Dificuldade de se obter crédito • Não classificado como MDL

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