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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 ESPECIALIZAÇÃO EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 3- Impacto Ambiental da Conversão e Transporte da Energia ProfªDrª Maria de Fátima Ribeiro Raia - 2012
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
Central Termelétrica a gás Central Termelétrica Ciclo Combinado Central Termelétrica a Vapor
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.
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;
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.
TAREFA: Como é feita a absorção de CO2 pelos oceanos
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.
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.
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.
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.
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)
Efluentes aéreos, suas fontes e efeitos vazamento nevoeiro denso cinza e pó riscos poeira, fuligem vestigios
Fatores Médios de Emissão dos Poluentes (SO2, CO2 e PM) para Vários Tipos de Termelétrica
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.
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.
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.
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
2008 CHINA + TAIWAN 20 reatores em jul/2011
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 • 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
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).
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