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Cadeia energética I: a utilização da energia

"a utilização de energia é um elo fundamental da cadeia energética, no qual necessidades, tecnologias e fontes jogam um papel crucial na definição do consumo de energia"

A energia é uma propriedade da matéria que se manifesta de diversas formas: energia mecânica (trabalho); energia térmica (calor); energia das ligações químicas (química); energia das ligações físicas (nuclear); energia elétrica e energia das radiações eletromagnéticas.

A energia pode ser utilizada para satisfazer uma série de necessidades: iluminar e obter condições ambientais adequadas ao bem estar humano; transportar pessoas e mercadorias; transformar matérias primas em produtos; cozinhar e preparar os alimentos; aquecer ou resfriar a água para o uso doméstico; enviar e receber informações; enfim, um sem número de necessidades que vão desde aquelas ligadas à produção até aquelas ligadas ao lazer.

Contudo, a energia não satisfaz essas necessidades diretamente. Nós não bebemos gasolina ou tomamos banho com querosene, também não comemos carvão ou sentamos sobre um barril de petróleo e ele sai nos transportando por aí; tampouco colocamos o dedo na tomada e recarregamos a energia perdida no dia a dia.

De fato, precisamos que a energia esteja em uma dada forma que satisfaça as nossas necessidades. Se o problema é iluminar, precisamos de energia na forma de radiação eletromagnética; se o problema é cozinhar, precisamos de energia térmica (calor); se a questão é o transporte, necessitamos de força motriz, ou seja, energia mecânica (trabalho); e assim por diante. Desse modo, não consumimos diretamente a energia, na verdade, a utilizamos em equipamentos, aparelhos, máquinas e dispositivos que têm a função de converter a energia que é colocada à nossa disposição pelo mercado naquela forma que necessitamos.

Assim, precisamos do motor a combustão interna que irá converter a gasolina, na qual a energia se encontra na forma de energia química, em energia mecânica (força motriz) que irá mover o carro e, portanto, irá satisfazer as nossas necessidades de transporte. Vamos precisar do fogão e do aquecedor para converter a energia química que está contida no gás em energia térmica e assim obter o calor necessário à cocção e ao aquecimento de água. Precisamos, também, dos aparelhos de ar condicionado e das geladeiras que irão converter a energia elétrica em energia mecânica e através dos compressores vão fornecer o frio que necessitamos; da lâmpada para converter a energia elétrica em radiação eletromagnética e, portanto, na luz para iluminar os ambientes; enfim, um amplo conjunto de dispositivos e, por conseguinte, de tecnologias de uso, que irá converter a energia final – aquela que está contida nas fontes de energia colocadas à disposição do usuário final – em energia útil – aquela energia que se encontra na forma adequada à satisfação das necessidades finais de energia. À conversão da energia final em energia útil, nós chamamos de utilização de energia.

Dessa forma, de um lado temos as necessidades energéticas de energia útil, de outro a energia final que é colocada a nossa disposição, e, fazendo a mediação entre elas, a tecnologia de utilização de energia.

Em função disso, quando pensamos em consumo de energia devemos ter sempre em mente esse tripé: necessidades, tecnologias e fontes.

Podemos reduzir o consumo atuando sobre cada um desses elementos.

Quando deixamos de usar o transporte individual e passamos a usar o transporte coletivo, reduzimos a necessidade energética e, por conseguinte, o consumo de energia final.

Quando modificamos a matriz industrial e privilegiamos setores menos intensivos em energia, também reduzimos, ao fim, a necessidade energética e, portanto, o consumo final. Sendo que, o mesmo acontece, quando incentivamos os serviços em detrimento da indústria.

Quando construímos prédios mais inteligentes, que utilizam mais iluminação e ventilação naturais, mais uma vez, estamos reduzindo as necessidades energéticas e, logo, o consumo.

Tecnologias mais eficientes também contribuem para reduzir o consumo. Lâmpadas, motores, caldeiras e fornos com maiores rendimentos na conversão da energia final em energia útil apresentam como resultado final a redução do consumo de energia. Para se ter uma idéia da longa trajetória tecnológica de melhoria dos conversores de energia, basta lembrar que as primeiras máquinas a vapor na Revolução Industrial, no século XVIII, tinham um rendimento de 1 % e, hoje, as máquinas térmicas podem ultrapassar a casa dos 50 %, como é o caso de uma central elétrica de ciclo combinado.

Pelo lado das fontes, também existem fontes mais eficientes do que outras. A passagem da lenha e do carvão para os derivados de petróleo e para a eletricidade representou uma melhora significativa no rendimento do nosso tripé que, ao fim e ao cabo, representou uma redução relativa do consumo final energético para atender as mesmas necessidades.

Por isso, meus amigos, quando falamos em redução do consumo de energia devemos sempre ter em conta o conjunto de elementos que compõem este consumo.

A tecnologia tem sido o fator mais decisivo na redução do consumo de energia ao longo da história. Por outro lado, o aumento explosivo das necessidades energéticas, fruto da imensa ampliação da gama de serviços e produtos que utilizam intensamente a energia para melhorar o conforto e o bem-estar da humanidade, se constitui no item que mais pressiona o consumo final energético.

Por isso, não é à toa que, por um lado, a política energética dos Estados Unidos sempre apostou na inovação tecnológica para se manter o padrão de conforto sem aumentar o consumo de energia e, por outro, os países desenvolvidos se preocupem com a incorporação das populações dos países emergentes no uso da energia, o que representaria um baita salto nas necessidades energéticas da humanidade e, por conseguinte, um tremendo aumento no consumo de energia.

Assim, a utilização de energia é um elo fundamental da cadeia energética, no qual necessidades, tecnologias e fontes jogam um papel crucial na definição do consumo de energia.

Contudo, para se entender a relação entre a utilização de energia e os recursos naturais é preciso estabelecer as interdependências existentes entre essa utilização e os demais elos da cadeia energética: transformação e produção de energia.

E isto, meus amigos, fica para um próximo post.

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Comentário de Charles Leonel Bakalarczyk em 9 novembro 2009 às 13:44
A tecnologia tem sido o fator mais decisivo na redução do consumo de energia ao longo da história.

Sim e não. A tecnoligia permite um melhor aproveitamento energético por unidade. Mas ao mesmo tempo - o que é eticamente correto, princípio da universalidade do uso - possibilita que um maior numero de pessoas utilizem equipamentos que consomem energia, aumentando o consumo.

Lógica de leigo (a minha), como se vê.

Aguardo o seguimento do texto.
Comentário de RatusNatus em 12 novembro 2009 às 19:48
Mas a sua lógica funciona Charles. Vou dar-lhe um exemplo.

Na área de informática, a cada ano os fabricantes de CPUs e memórias miniaturizam mais seus métodos de produção pois componentes menores necessitam de menos energia. Necessitando de menos energia eles geram menos calor. Gerando menos calor, possibilita aos usuários, como eu, realizar um overclock(aumento da frequência de operação) maior gerando assim um aumento exponencial do consumo de energia.

Como usuário eu não estou nem aí para o aumento de consumo. Eu quero é energia pra gastar :) , e mais capacidade de processamento.

Ronaldo, quando abordaremos o tema "Custo da Energia Nuclear". Fiquei chocado ao saber que o custo de geração de Angra é cerca de 20% do custo médio da Hídricas.
Interessante não?

Abraço
Athos

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