Para aquecer, ver no escuro, cozinhar, tomar banho, deslocar-se de um ponto para outro, produzir bens e serviços, a energia é um recurso essencial que pode assumir várias formas, ter várias origens e gerar múltiplos impactos! E pode ser poupada, descarbonizada e regenerada.
Muitas perguntas? Deixamos algumas respostas.
Que tipos de energia existem?
Por vezes quando falamos de energia pensamos imediatamente em eletricidade, mas na verdade são muitas mais as formas de energia. E o mais interessante é que elas se convertem frequentemente umas nas outras. Confuso? Vamos ver alguns exemplos?
Energia mecânica: associada à capacidade de um corpo ou um sistema produzir trabalho/ação.
Quando relacionada com o movimento de um objeto ou corpo, é denominada energia cinética e depende da sua massa e velocidade. São exemplos de manifestações de energia cinética as energias hidráulica, eólica, das marés, movimento de partículas, entre outros.
Quando relacionada com a energia armazenada num corpo ou sistema, é classificada como energia potencial. Um objeto elevado acima da superfície terrestre, ou água num reservatório elevado têm uma energia potencial gravítica. Um elástico esticado tem uma energia potencial elástica. Um pedaço de carvão ou um tanque de petróleo e o oxigénio necessário para a sua combustão possuem energia potencial química. A energia elétrica, a nuclear, a sonora, entre outras, são outros tipos de energia potencial.Energia térmica: associada à manifestação da energia na forma de calor.
É gerada pelos movimentos das partículas de um determinado corpo, produzindo calor. Quanto maior a movimentação, maior o calor libertado. A energia solar é um exemplo de energia térmica, assim como a energia proveniente do interior da Terra - energia geotérmica.
A energia térmica pode transformar-se em energia elétrica. É o que acontece numa central termoelétrica. Como? A queima de um combustível (fóssil ou renovável) aquece um reservatório com água, que produz vapor a uma pressão muito alta. O vapor move as pás da turbina, que aciona o gerador. Desta forma, a energia elétrica é produzida e conduzida até um transformador para que possa ser distribuída aos consumidores.Energia elétrica: associada ao fluxo de cargas elétricas.
É produzida através da diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um condutor, o que permite a geração das correntes elétricas. É considerada uma fonte secundária de energia, porque depende de uma fonte primária (por exemplo, carvão, petróleo, água, etc.) para alimentar o gerador. Apesar de hoje ser o tipo de energia mais importante, para as atividades humanas a sua invenção é relativamente recente. O gerador foi inventado apenas no século XIX, sendo atribuído a Michael Faraday.
Energia química: associada às ligações de átomos e moléculas.
É considerada uma forma de energia potencial, uma vez que está armazenada dentro de um corpo e concede ao mesmo a capacidade de realizar um trabalho. A energia pode ser libertada ou absorvida por uma reação. Exemplos de libertação da energia química são as combustões e as digestões, como acontece na produção de biogás a partir da decomposição de resíduos. Esse biogás pode ser captado e aproveitado para produzir eletricidade. Outro exemplo, do nosso quotidiano, é a fotossíntese no qual as plantas transformam a energia solar em química. Também as pilhas e baterias, para funcionarem, transformam a energia química em energia elétrica através de reações de oxirredução.
Energia atómica: associada a reações dos átomos, como fissão ou fusão.
A energia que se encontra contida no núcleo de um átomo pode ser retirada para diversos fins, através de fissão (separação dos núcleos de urânio ou de plutónio) ou de fusão (combinação de núcleos atómicos leves).
A energia produzida por fissão nuclear está associada à criação de armas nucleares, mas é também, desde a década de 50 do século XIX uma forma de produzir eletricidade.
A energia nuclear obtém-se a partir de minerais radioativos por processos que envolvem mudanças ao nível dos núcleos atómicos dos minerais utilizados. A sua produção, nas centrais nucleares, recorre a processos onde é provocada a cisão nuclear de um elemento radioativo, de forma a que se liberte grande quantidade de energia, sob a forma de calor. Esse calor é, então, aproveitado para produzir vapor de água que, por sua vez, é usado na produção de eletricidade.
1, 2, 3 tipos de energia produzidos a partir de uma única fonte
Em grandes edifícios, como é o caso dos hospitais, as necessidades energéticas vão muito para além da eletricidade. O vapor, o aquecimento de água e a produção de frio são também recursos importantes e para gerá-los é preciso energia. As unidades de cogeração produzem de forma combinada energia térmica e energia elétrica, a partir de uma única fonte combustível. São por isso energeticamente mais eficientes e ambientalmente mais sustentáveis. Se a este processo for ainda adicionado um sistema de absorção (através de chillers) é também possível produzir frio. A este sistema chamamos trigeração - 3 energias geradas.
Como é que a produção de energia impacta o ambiente?
A energia é fundamental para nos aquecermos, transportarmos, produzirmos bens e serviços, entre outros tantos benefícios, mas não raramente tem impactos negativos significativos nos ecossistemas naturais. Senão, vejam-se estes 2 exemplos:
- Emissões de gases com efeito estufa: algumas formas de produzir energia (como a queima de combustíveis fósseis, como é o caso do carvão e petróleo) libertam para a atmosfera gases com efeito estufa, como é o caso do dióxido de carbono (CO2) e o metano. Estes gases funcionam como as paredes de vidro de uma estufa, retendo o calor, o que contribui para o aquecimento do planeta e para as alterações climáticas. O CO2 resultante das atividades humanas é o principal responsável pelo aquecimento planetário. Em 2020, a sua concentração na atmosfera tinha aumentado para 48% acima do seu nível pré-industrial (anterior a 1750). Estima-se que as causas naturais – como as alterações da irradiação solar ou da atividade vulcânica – tenham contribuído com menos de 0,1°C para o aquecimento total registado entre 1890 e 2010.
- Poluição do ar: A queima de combustíveis fósseis para a produção de energia também liberta poluentes para o ar, incluindo dióxido de enxofre, óxidos de azoto e partículas. Estes poluentes podem causar problemas respiratórios e outros problemas de saúde.
É por isso que é tão importante fazer a transição para formas mais limpas e sustentáveis de produção de energia, que permitem mitigar estes impactos e proteger o ambiente.
Porque temos urgência em descarbonizar?
A década de 2011 a 2020 foi a mais quente alguma vez registada, tendo a temperatura média mundial atingido, em 2019, 1,1°C acima dos níveis pré-industriais. O aquecimento do planeta induzido pelo homem aumenta atualmente à taxa de 0,2°C por década.
Um aquecimento acima dos 2°C em relação às temperaturas da época pré-industrial tem um impacto negativo considerável no ambiente natural e na saúde e bem-estar humanos, incluindo um risco muito mais elevado de ocorrerem alterações ambientais perigosas – e, eventualmente, catastróficas – a nível mundial.
Por este motivo, a comunidade internacional reconheceu a necessidade de manter o aquecimento global abaixo dos 2°C e de prosseguir os esforços para o limitar a 1,5°C.
Para o limitar a 1,5 °C, o mundo precisa de cortar em 30 mil milhões de toneladas as emissões de gases com efeito estufa por ano até 2030. É um volume gigantesco! Exige contributos de todos, não apenas dos transportes, não apenas das cidades, não apenas das indústrias, mas de todos!
Como é que se descarboniza a produção de energia?
A descarbonização da produção de energia assenta principalmente em duas ações: reduzir e/ou eliminar a libertação de dióxido de carbono e outros gases com efeito estufa durante o processo de geração de energia. Eis alguns exemplos:
- Monitorizar e reduzir o consumo de energia e incrementar a eficiência energética
- Aumentar o uso de fontes de energia renováveis como solar, eólica, geotérmica, entre outras, por oposição ao uso de combustíveis fósseis (carvão, petróleo)
- Capturar e armazenar o carbono, cujas tecnologias são ainda recentes mas se encontram em franco desenvolvimento, e permitem a sua valorização em novos produtos
Um processo de descarbonização completo abrange três âmbitos, chamados de Scopes. O âmbito ou scope 1 diz respeito às emissões com origem em fontes controladas ou propriedade de uma empresa ou organização. O scope 2 são emissões indiretas que ocorrem a partir da produção da energia comprada pela empresa. E o scope 3 são as emissões indiretas que ocorrem em toda a cadeia de valor de uma empresa, incluindo atividades a montante e a jusante.
O que são energias renováveis e como se comparam às fósseis?
Fontes renováveis de energia são recursos naturais, capazes de se regenerarem num curto espaço de tempo e de um modo sustentável. O calor da Terra (geotermia), biomassa, o movimento das marés e das ondas, o vento, o sol e a água são exemplos de fontes renováveis de energia.
Consulte as várias energias renováveis
Em Portugal, em 2023, a produção renovável abasteceu 61% do consumo de energia elétrica, num total de 31,2 TWh, o valor mais elevado de sempre no sistema nacional.
A energia eólica abasteceu 25% do consumo em Portugal, a hidroelétrica 23%, a fotovoltaica 7% e a biomassa 6%. Houve um crescimento homólogo de 70% na produção hidroelétrica, face ao ano particularmente seco que se tinha registado em 2022, bem como também um crescimento de 43% na produção fotovoltaica, devido ao aumento progressivo da capacidade instalada.
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A energia fóssil é produzida a partir da combustão de combustíveis fósseis, ou seja, combustíveis que são formados a partir da decomposição de organismos, como restos de plantas, animais e outros seres vivos.
São exemplos de combustíveis fósseis o petróleo, carvão e gás natural. A combustão destes elementos liberta poluentes atmosféricos e gases com efeito de estufa.