Energia Térmica

É uma forma de energia que está diretamente associada à temperatura absoluta de um sistema, e corresponde à soma das energias cinéticas que suas partículas constituintes possuem em virtude de seus movimentos de translação, vibração ou rotação. Assume-se um referencial inercial sob o centro de massa do sistema. A energia térmica de um corpo macroscópico corresponde à soma das energias cinéticas de seus constituintes microscópicos. À transferência de energia térmica de um sistema termodinâmico a outro se dá o nome de calor. A energia térmica é definida como:

E_termica = Σ_i E_ci

E_ci : soma das energias cinéticas

E para sistemas onde vale o princípio da equipartição da energia é definida como:

E_termica

K_B : corresponde à constante de Boltzmann

N : corresponde ao número de partículas no sistema

T: corresponde à temperatura absoluta do sistema

r: corresponde ao número de graus de liberdade por partícula do sistema, podendo r assumir valores entre r=9 (três graus de translação, três de rotação e três de vibração) para sistemas compostos por partículas mais complexas e r=3 nos sistemas tridimensionais mais simples (compostos por partículas pontuais com três graus de translação apenas).

Prós e Contras

- Vantagens:

. Obtida com a queima de lenha: é barata, basta pegar no mato.

. Obtida com Resistência Elétrica e Bobinas de Indução: Não polui o meio ambiente.

. Obtida com o aquecimento Solar (serpentinas): Não polui o meio ambiente.

- Desvantagens:

. Obtida com Queima de Lenha: Acaba com as florestas, polui o ar com fuligem preta e CO₂.

. Obtida com Aquecimento Solar (serpentinas): Caro, rendimento baixo e só funciona de dia e sem nuvens.

. Obtida com Queima de derivados de Petróleo: Polui o ar com fuligem preta e CO₂.

. Obtida com Queima de Carvão Mineral: Polui o ar com CO₂ e produz muita fuligem preta e deixa muitas cinzas que vão poluir os rios.

. Obtida com Queima de Carvão Vegetal: Acaba com as florestas, polui o ar com CO₂ e produz muita fuligem preta.

. Obtida com Queima de Gás GLS: Polui o ar com CO₂ provoca efeito estufa.

. Obtida com Queima de Gás Natural: Polui o ar com CO₂ provoca efeito estufa.

. Obtida com Queima do Bagaço de Cana: Polui o ar com CO₂ provoca efeito estufa.

Custo da geração térmica

O custo da geração de energia térmica em 2010 já atinge a marca de R$ 730 milhões ante R$ 580 milhões em todo o ano passado, disse o consultor da PSR Energia, Mario Veiga, após participar do Enase 2010. O aumento no custo se deve a um maior acionamento das térmicas este ano, para poupar a água dos reservatórios de hidrelétricas com a forte estiagem que atingiu a região Sudeste este ano.

Usina Termoelétrica ou Usina Termelétrica

É uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica/eletricidade a partir da energia liberada em forma de calor, normalmente por meio da combustão de algum tipo de combustível renovável ou não renovável. Outras formas de geração de eletricidade são energia solar, energia eólica ou hidrelétrica.

Funcionamento da Usina Termoelétrica

Funciona com algum tipo de combustível fóssil como gasolina, petróleo, gás natural ou carvão, é queimado na câmara de combustão, com o ar que aumenta sua pressão através de um compressor axial anteposto a câmara, é interligada à turbina provinea misturada para a queima da combustão.

Com grande pressão (compressor) maior a temperatura câmara de combustão) essa união é 'levada' a turbina sendo transformada em potência de eixo, fazendo assim o giro da turbina "neste caso TG-Turbina a gás". Dos gases provenientes da turbina, ou seja, os gases de exaustão são direcionados a uma caldeira de recuperação de calor que pode ser aquatubular ou flamotubular. Em se tratando da Aquatubular: a água passa por dentro das serpentinas "interno da caldeira por vários estágios- Evaporador, economizador e superaquecedor trocando calor com estes gases de exaustão criando assim uma grande massa de vapor que então será direcionado a uma turbina à Vapor. Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da localização da usina.

O vapor movimenta as pás de uma turbina e cada turbina é conectada a um gerador de eletricidade. O vapor é resfriado em um condensador, a partir de um circuito de água de refrigeração, e não entra em contato direto com o vapor que será convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo. Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de consumo.

Vantagem ad instalação

Uma das vantagens é a possibilidade de localização próxima aos centros consumidores, diminuindo a extensão das linhas de transmissão, minimizando as perdas de energia que podem chegar até a 16%. E a principal vantagem é que constrói-se em pouco tempo e a desvantagem é que polui muito o ar com CO₂ e contribui com o efeito estufa.

Tipos de Usinas Termoelétricas

Há vários tipos, sendo que os processos de produção de energia são praticamente iguais porém com combustíveis diferentes. Alguns tipos podem serem menos rentáveis que as hidrelétricas, como:

· Usina a óleo;

· Usina a gás: usa gás natural como o combustível para alimentar uma turbina de gás. Porque os gases produzem uma alta temperatura através da queima, e são usados para produzir o vapor para mover uma segundo turbina, e esta por sua vez de vapor. Como a diferença da temperatura, que é produzida com a combustão dos gases liberados torna-se mais elevada do que uma turbina do gás e por vapor, portanto os rendimentos obtidos são superiores, da ordem de 55%;

· Usina a carvão;

· Usina nuclear.

Produção da Energia Termoelétrica no Brasil

Produção da Energia Termoelétrica

A termoeletricidade é produzida por um gerador e transportada até os locais de consumo por linhas de transmissão. Este gerador é impulsionado pela energia resultantes da queima de um combustível. Ao queimar, o combustível aquece a caldeira com água, produzindo vapor com uma pressão tão alta que move as pás de uma turbina, que por sua vez aciona o gerador.

Qualquer produto capaz de gerar calor pode ser usado como combustível, do bagaço de diversas plantas aos restos da madeira. Os combustíveis mais utilizados são: óleo combustível, óleo diesel, gás natural, urânio enriquecido (que dá origem à energia nuclear) e o carvão mineral.

Quase todo o carvão mineral brasileiro é empregado na geração termoelétrica, uso que requer o controle de efluentes líquidos e resíduos sólidos, além de CO₂ (gás carbônico), CO, reticulados, hidrocarbonetos, óxidos de enxofre e nitrogênio.

O CO₂ é o principal responsável pelo aumento do efeito estufa. Os demais poluentes causam danos às pessoas, animais e plantas, além de causar as chuvas ácidas, que afeta o solo, recursos hídricos, vegetação e construções.

Impactos Ambientais

Como vários tipos de geração de energia, a termoeletricidade também causa impactos ambientais. Contribuem para o aquecimento global através do Efeito estufa e da chuva ácida. A queima de gás natural lança na atmosfera grandes quantidades de oxidantes e redutores, que se entrar em contato com o ser humano, pode acarretar doenças como diarreia; além de ser um combustível fóssil que não se recupera. O Brasil lança por ano 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera, com o incremento na construção de usinas termelétricas esse indicador chegará a 16 milhões. Chamam-se Termoelétricas por que são constituídas de 2 partes, uma térmica onde se produz muito vapor a altíssima pressão e outra elétrica onde se produz a eletricidade.

1- A Energia Elétrica é produzida por um Gerador.

2- O Gerador possui um eixo que é movido por uma Turbina.

3- A Turbina é movida por um Jato de Vapor sob forte pressão. Depois do uso, o vapor é jogado fora na atmosfera.

4- O Vapor é produzido por uma Caldeira.

5- A Caldeira é Aquecida com a queima de óleo combustível. (grupoperfeito)