Energias Sem-fim Manual Pedag贸gico
Projecto: António Eloy Produção: RCL - Imagem e Comunicação Textos: António Eloy Fotografias: Rui Cunha Ilustrações: Genin Contra-capa: Reprodução do “Pescador de Sonhos” de Zandré Concepção gráfica: RCL - Imagem e Comunicação / Dulce Soares Lima Impressão e acabamentos: Heska Portuguesa 1ª Edição: 2.000 exemplares Copyright © 2006 Depósito Legal nº 240314/06
Indice
Energias Sem-fim
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Introdução
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Textos gerais sobre energia
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Fichas energias Eólica Solar Geotérmica Oceanos Hídricas Hidrogénio Biomassas Eficiência Fósseis e Nuclear
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Actividades e jogos
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Propostas de jogos, concursos, actividades extracurriculares
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Bibliografia incluindo listagem comentada de sites
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Energias Sem-fim As condições de vida no nosso planeta dependem do conjunto de factores que formam o seu ecossistema. Cada um destes factores influencia, e é influenciado, por todos os outros e o ecossistema tem a capacidade de repor os valores necessários ao seu equilíbrio, sempre que as variações não ultrapassem a capacidade de regeneração do conjunto. O clima tem origem num sistema complexo com um equilíbrio precário, contrariando a aparente evidência da recorrência das estações do ano (mito do eterno retorno). O clima é fortemente influenciado pela concentração atmosférica dos diversos gases que capturam parte da radiação reflectida pela superfície da Terra e assim produzem o chamado “Efeito de estufa”. Sem esta estufa natural, a temperatura média da superfície da Terra, que é hoje de 14ºC, seria negativa (cerca de 18ºC negativos) e o nosso planeta inabitável. Entre estes gases, os dois que merecem especial destaque são o dióxido de carbono (CO2) e o Metano (CH4). Isto é, tudo leva a crer que, as emissões de gases de efeito estufa resultantes da actividade humana podem provocar mudanças climáticas drásticas no século XXI e seguintes, com efeitos imprevisíveis e potencialmente catastróficos para o equilíbrio planetário que conhecemos incluindo, por exemplo, a mudança das correntes marítimas. O USO DA ENERGIA A energia, bem essencial à vida, é um recurso natural cuja utilização tem fortes reflexos ambientais. A maior parte das emissões de dióxido de carbono resultam do uso de combustíveis fósseis para a geração de energia eléctrica e de calor. O impacte ambiental da energia (incluindo a sua conversão e utilização) tende a ser expresso em parâmetros económicos como única via de poder alcançar um aceitável compromisso energia/ambiente, pela relação entre tecnologia e custo. No entanto, até hoje não tem sido feita a internalização económica dos
< Eólica da Cabreira 7
verdadeiros custos ambientais resultantes do uso da energia. Assim, o seu preço não reflecte o seu impacte e consequentemente não induz investimentos na sua melhor utilização, criando graves problemas de sustentação ambiental. O Protocolo de Quioto de 1997, procura fazer face ao problema e à desigualdade das contribuições de cada País, dependendo o seu sucesso da capacidade de gestão conjunta do Planeta por parte de nações tão diferentes e com interesses tão opostos. Portugal tem uma dependência externa, em termos de energia primária, claramente superior àquilo que é a média da União Europeia e dos países comparáveis. Além disso, está muito exposto à internalização dos custos ambientais das emissões de CO2, na medida em que ultrapassa os limites de emissão que lhe foram atribuídos. Assim: Portugal importa cerca de 90 por cento da energia que consome - 4.000 milhões de euros/ano em importações, e tem um dos piores níveis de eficiência dos 15 Estados-membros na utilização da energia, com evidentes reflexos negativos na competitividade da economia por via da maior incorporação relativa dos custos energéticos por unidade de PIB. Em Portugal o défice de emissões de CO2 registado oficialmente em 2002 ascende já a 8 Mt (milhões de toneladas). Em 2010 as previsões actualizadas apontam para um défice entre 12 Mt CO2 e 18 Mt CO2. Como o custo previsional é de 20 Euros/ton, estamos perante um novo custo anual (que se poderia evitar) entre 240 e 360 Milhões de Euros, para pagar o direito a poluir, ou seja para queimar combustíveis, que importamos, pagamos e que além disso usamos muito mal. É incompreensível que nos coloquemos em infracção face às Directivas Comunitárias relativas ao Protocolo de Quioto e ao uso de Energias Renováveis. Importa assim tentar minimizar esta dependência externa, bem como garantir a segurança do abastecimento nacional apostando também na diversificação de fontes. Uma política energética moderna terá que assentar em três vectores essenciais: segurança do abastecimento; compatibilidade ambiental; competitividade da economia, com base nos preços da energia, na eficiência da sua utilização e, ainda, nas formas de energia usadas, 8
tendo em conta as externalidades ambientais que tendem a onerar os custos das energias menos limpas. Ao contrário do que é voz corrente, Portugal é um país rico em recursos energéticos. Temos sol, vento, água, biomassa e mesmo geotermia com “fartura”. É pois uma aberração que não apostemos decididamente nas energias renováveis e na conservação de energia. Em ambos os casos, a equação económica é simples: substituem-se custos de funcionamento e poluição (queima de combustíveis importados) por custos de investimento, geradores de emprego, mais valia e investigação científica e tecnológica. Entre as nossas prioridades imediatas devem estar: A energia eólica. É a fonte de energia renovável que apresenta actualmente maior potencial de crescimento, sendo fundamental para o cumprimento das metas estabelecidas por Portugal. A capacidade instalada de energia eólica rondava em Dezembro de 2004 os 500 MW. Ou se atinge um ritmo de instalação de nova capacidade a rondar os 600 MW/ano ou as metas nacionais estarão seriamente comprometidas. Atrasos semelhantes verificam-se em todas as fileiras das renováveis, por motivos diversos. Estas metas deverão ser aliás revistas em alta,
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tendo em conta o aumento anual do consumo de electricidade. É urgente promover (e obrigar em certos casos) à utilização de outras formas de energia renovável, nomeadamente o solar térmico nos edifícios, bem como incentivar a utilização de biocombustíveis nos transportes. A introdução obrigatória de boas práticas energéticas na construção de edifícios e a revisão da política de transportes, com desenvolvimento dos modos “sobre carris” e a conclusão dos interfaces para passageiros e mercadorias há tanto planeados. O desafio obriga a respostas e acções urgentes. Para essas a informação da opinião pública e uma intervenção a todos os níveis junto da comunidade educativa é, também, fundamental. A Eólica da Cabreira vem agora disponibilizar a 1ª edição deste Manual Pedagógico que pensamos poderá contribuir para uma maior sensibilização para “Um Futuro Comum” para o qual é preciso, antes do mais, a energia de todos.
Eng. Carlos Pimenta Administrador da Eólica da Cabreira
< Carvalho 11
Introdução Este Manual Pedagógico, é composto por várias peças e todas elas se articulam (*). O objectivo é que constituam um auxiliar pedagógico que permita que as questões ligadas à produção e uso da energia sejam percepcionadas como são, isto é vitais para o mundo de hoje e para uma perspectiva sustentável para a sua manutenção vivo e com continuidade. Entendemos começar por textos gerais, que dão alguns enquadramentos, fornecem pistas de reflexão, ligam alguns elementos do complexo mundo em que vivemos articulando-os com as questões da produção e uso da energia, propiciando ligação aos textos subsequentes, sobre energias renováveis e eficiência energética. Para cada forma de produção de energia suave ou renovável apresentamos uma ficha: nestas partimos de dados históricos passamos pelas especificações técnicas e tecnológicas hoje existentes, e terminamos com sugestões de actividades. Apresentamos, também, fichas sobre as energias fósseis e o nuclear, assim como sobre novos desenvolvimentos como a do hidrógeneo. Estas fichas, como o restante Manual, são direccionadas aos professores do Ensino Básico e Secundário, sem quaisquer restrições em termos de currículo, podendo tanto ser utilizadas por professores de História, Física, Geografia, Português, Biologia ou Educação Tecnológica. Todos eles poderão encontrar matéria de reflexão e ideias a desenvolver e integrar nos seus diversos programas curriculares, assim como referências para orientar pesquisas seja em papel ou suporte informático. Finalmente, paralelos às sugestões de actividades existentes em cada uma das fichas, estruturámos e apresentamos diversas experiências que desenvolvemos nestes enquadramentos ou noutros programas pedagógicos. Estes são instrumentos educativos, jogos e experiências a realizar na sala de aula ou que podem conduzir os jovens a perceber que a investigação e a articulação de dados é fundamental para o conhecimento.
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Este Manual Pedagógico é provisório. E renovável como as energias que defendemos. Espera a vossa contribuição. Futuras edições incorporarão novos dados, resultantes das contribuições que também com este pretendemos estimular. Até lá, continuemos com o paradoxo que um dos nossos maiores poetas, Fernando Pessoa nos deixou, e com os sonhos… “Navegar é preciso Viver não é Preciso” (*) Este Manual é resultante de um trabalho colectivo, se bem que todas as imprecisões me devam ser assacadas. Teve uma colaboração inestimável, de competência e disponibilidade, de técnicos da ADENE e o apoio dos colaboradores da Eólica. Devo reconhecer que os “bonecos” do Genin e os “retratos” do Rui são uma mais valia absoluta, e quero referir também que o óleo do Zandré, graciosamente cedido para a contracapa, nos deve fazer pensar que é o sonho que anima a vida… A eficiência energética, chave curricular para a sustentabilidade! Talvez seja a proposta mais consensual entre quem trabalha na área do ambiente a de identificar a questão das alterações climáticas, em termos globais do planeta e em termos específicos da intervenção local, como o maior desafio que a sustentabilidade (1) tem que enfrentar. As inúmeras ocorrências desastrosas dos últimos anos; cheias e inundações, secas e altas temperaturas, para além de um invulgar padrão climático que possibilite uma adequada sustentabilidade agropecuária, estando segundo todos os dados científicos relacionado com o aumento de CO2 atmosférico; requerem uma intervenção sobretudo no que tem relação com os ciclos de energia. A eficiência energética, o desenvolvimento de energias suaves (solar e eólica, dos oceanos ou geotérmica) e a valorização dos resíduos (usando o processo dos três Rs) são elementos de uma estratégia de reduzir este problema para além de desenvolver novas áreas de investimento. E o desenvolvimento de novas tecnologias e formas de obtenção de energia, nomeadamente do hidrogénio, é outro elemento a considerar no quadro do paradigma da sustentabilidade. Estas áreas necessitam de um forte envolvimento cívico e esse passa por desenvolver lógicas de pedagogia e educação bidireccionais. Do poder (incluindo aqui o poder informal e o associativismo) para a população 14
e desta para as autoridades nacionais e locais (poderes efectivos). Desenvolver programas de educação escolar ou cívica baseados em princípios muito claros pode levar a que a sociedade, na linha das lógicas de participação (como as Agendas XXI), imprima uma aceleração a políticas de sustentabilidade. Sendo importante que o processo educativo para a sustentabilidade seja permanente e, portanto, integrá-lo nos currículos escolares e também divulgá-lo junto de entidades públicas ou privadas, assim como utilizar, para o promover, os média nacionais ou locais, é importante ter em conta que nem sempre é um processo sem contradições. Até mesmo a genérica e por todos aceite, em princípio, política dos três Rs (Reduzir, Recuperar e Reciclar) pode ser objecto de diversas interpretações e divergentes análises e perspectivas. E nalguns, em diversos casos, a acção de educação para o desenvolvimento sustentável depara-se com concepções políticas divergentes, baseadas em lógicas económicas claramente antagónicas e em noções ambientais irrefutavelmente diferentes. Em todos os casos a participação cívica e a realização de análises do “berço ao fim” de todos os produtos e a integração nessas de uma reflexão sobre os seus custos energéticos são dados adquiridos como fundamentais. Esse é o principal desafio à sustentabilidade e à educação para a mesma. Desenvolver os valores da vida, do envolvimento cívico, da tolerância e da compaixão. E esta pode-se escrever com paixão. António Eloy (1) A sustentabilidade é um conceito que tem sido utilizado de diversas formas e sujeito a inúmeras adulterações. Sendo certo que deve ser entendido como um nível de bem estar, de valores, de garantias de qualidade para as actuais gerações que não comprometa as gerações futuras, em termos de recursos e capacidade do meio para produzir, reproduzir a vida e as suas condições de existência e compatível desenvolvimento. A sustentabilidade deve ser um parcimonioso uso dos recursos que permita a obtenção de bens e serviços indispensáveis com a máxima eficiência energética e a melhor utilização dos recursos assim como o redução do excreta.
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Antigos moinhos do Guadiana
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Energia e Futuro, consentidos!
I - Energia e Poder Energia é uma palavra que tem origem no grego. “Energeia” é a palavra grega que se pode traduzir por “força em acção”. A primeira fonte de energia utilizada pelos seres humanos foi a sua própria força muscular. Com o domínio do fogo e a domesticação de animais passámos a usar outras formas de energia. Depois aprendemos a utilizar a força da água, pequenos diques ligados a moinhos, aproveitando a água que corre nos rios, ou junto à foz, beneficiando da força das marés. E descobrimos como utilizar os ventos, construindo moinhos nas zonas onde eles ocorrem com regularidade. A energia é fundamental para a nossa sobrevivência diária. Segundo o relatório “O Nosso Futuro Comum”, base da conferência das Nações Unidas sobre Ambiente e Desenvolvimento (Rio de Janeiro, 1992) “O nosso bem estar depende basicamente da disponibilidade, a longo prazo, de quantidades de energia de fontes eficientes, seguras e ambientalmente equilibradas.” Antes de referir as preocupações que as várias formas de produção de energia motivam, vou mencionar os quatro critérios para a sustentabilidade energética, ou seja para podermos cumprir o objectivo de respeito ambiental e bem estar social. - Disponibilização de fontes energéticas para as necessidades básicas, que estão longe de estar satisfeitas nos países em desenvolvimento. - Eficiência energética acrescida e medidas de conservação de forma a que se reduza o gasto de recursos finitos. - Precaução e prevenção, nos vários momentos dos ciclos energéticos, de forma a minimizar os riscos para a saúde das populações e dos trabalhadores, e reduzir os perigos de acidentes. - Protecção ambiental, seja no que diz respeito aos problemas globais causados pela produção de energia, seja em relação a formas mais localizadas da poluição.
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Quando Watt construiu a primeira máquina a vapor capaz de, a partir do vapor produzido pela combustão, pôr em movimento uma turbina e assim produzir energia mecânica, quando, em 1769, em Inglaterra, esta primeira máquina começou a funcionar, podemos dizer que começou a revolução industrial. Passado pouco tempo temos as primeiras crónicas de rios degradados, novas doenças e poluição atmosférica nas cidades, que eram onde se instalavam as indústrias. No século XIX, começámos a explorar o petróleo e, nas vésperas da primeira guerra mundial, iniciava-se nos Estados Unidos a produção em série. Rapidamente os automóveis começaram a acelerar... Passada a 2ª guerra mundial, e após nesta termos experimentado (Hiroxima e Nagasaqui) o poder da fissão atómica, vemos surgir nos anos 50 as centrais de produção de energia eléctrica a partir dessa tecnologia, as centrais nucleares. Nos anos 70 em parte consequência da guerra israelo-árabe, conhecida como guerra dos 6 dias, e, por outro lado, resultado de acordos entre as multinacionais que dominam o mercado energético/petrolífero, os preços do petróleo dispararam. Por esta altura apareceram relatórios como o do Clube de Roma (organização de políticos e empresários influentes) que prediziam a próxima escassez dos produtos fósseis e realizou-se (Estocolmo, 1972) a 1ª conferência das Nações Unidas sobre ambiente, sob o lema “Há só uma Terra”. Apostou-se então fortemente na energia nuclear e um bocadinho, de nada, nas chamadas energias suaves, solar, eólica, geotérmica, das marés, e começámos a pensar a sério na reciclagem e recuperação da energia dos resíduos agrícolas, urbanos e industriais. As crescentes preocupações ambientais, os acidentes em inúmeras centrais nucleares, dos quais os mais conhecidos e mortais foram os de Sellafield, em Inglaterra, Harrisburgo, nos Estados Unidos e de Kystin e Chernobyl, na ex-União Soviética, com os milhares de mortos e contaminados e os milhões, muitos milhões de prejuízos, congelaram, 18
nos anos 80, praticamente em todo o mundo, o crescimento da nuclear e levaram a uma diminuição da sua percentagem na satisfação das nossas necessidades eléctricas. Os anos 90 iniciam-se com uma alteração da nossa percepção da utilização da energia. As grandes apostas, hoje, são na melhoria dos equipamentos de forma a maximizar os rendimentos energéticos, na protecção ambiental e em formas de energia integradas ou apropriadas ao desenvolvimento local, e sustentado. As energias suaves, também conhecidas por renováveis, começam a ter alguma expressão e a conservação e recuperação de materiais é a nova jazida energética, pois é uma forma significativa de reduzir a entropia (medida do gasto ou perdas de energia/calor de um sistema fechado) e o montante de desperdícios. Na rede (www) podemos encontrar milhares de páginas sobre os diversos tópicos e formas de produção e gestão da energia. Principais problemas ambientais relacionados com a produção de energia Carvão Os problemas existem desde a mineração do carvão, com a emissão de poeiras e lançamento dos sais e ácidos usados para as águas, superficiais e subterrâneas, e a perturbação que as áreas de extracção provocam na paisagem e na vida selvagem. Durante o transporte, tem que haver cuidados especiais por causa das poeiras e, na fase de produção (queima/combustão) as emissões de poeiras, misturas de dióxido de enxofre e óxidos de nitrógeneo, são constituintes do que vulgarmente chamamos chuvas ou precipitações ácidas, que tem graves consequências no crescimento da vegetação e na vida dos recursos hídricos, além de afectar a saúde pública e ser responsável pela corrosão de edifícios. A combustão do carvão é um dos principais contribuintes para o efeito de estufa e as alterações climáticas, devido ao aumento de dióxido de carbono na atmosfera e desregulação da refracção dos raios solares, além do desequilíbrio que tal provoca nos ciclos de crescimento vegetal. Petróleo Fugas e acidentes no momento da extracção ou do transporte (as conhecidas marés negras) são os problemas que se devem juntar aos 19
que acima mencionei no processo de produção de energia a partir do carvão. Gás Natural Embora em menor dimensão apresenta os mesmos problemas dos outros combustíveis fósseis, devendo ser usado com redobrados cuidados de segurança. Nuclear Durante a extracção e processamento do urânio são emitidas para a atmosfera partículas radioactivas (o radon) e toneladas, muitas toneladas de água são contaminadas com elementos radioactivos. Durante o processo de produção eléctrica são produzidos resíduos de alta actividade radioactiva. Qualquer incidente tem um grau de risco assustador. Até hoje os cientistas não encontraram solução para armazenar as milhares e milhares de toneladas de resíduos radioactivos desta produção. Todo o ciclo do urânio tem um elevadíssimo risco social e ambiental. As renováveis ou suaves As pequenas ou médias unidades de produção de energia a partir da biomassa (resíduos florestais ou agrícolas), da geotermia (aproveitamento do diferencial de calor da terra ou água), da velocidade e constância dos ventos, ou dos gradientes solares também têm problemas, que devem ser analisados no âmbito da sua dimensão. Hoje qualquer desenvolvimento energético ou industrial deve ser objecto de um estudo de avaliação do seu impacto social e ambiental. Deve ser desenvolvido ou não mediante opções políticas que tenham em conta lógicas económicas ambientalmente sustentadas. As hídricas As barragens apresentam um risco ligado à sua dimensão. O Banco Mundial, no seu relatório ambiental de 1997, pronuncia-se contra as grandes barragens por serem económica e ambientalmente um desperdício. Alteram o clima local e os ciclos hidrológicos, provocam alterações irreversíveis nos ecossistemas, degradando habitats e causando destruições significativas de flora e fauna. São responsáveis por problemas na costa, por diminuírem o caudal e os arrastamentos de 20
materiais e levarem a modificações na salinidade da foz dos rios. As pequenas barragens, se bem que tenham muitas vezes problemas de enquadramento e consequências sérias nos rios, normalmente pequenos, onde se instalam, podem ser, se correctamente geridas, um benefício ambiental. Que alternativas? Os sistemas informáticos permitem uma enorme melhoria na relação energia produzida/energia utilizada, os novos condutores (linhas de transporte de energia) chegam a poupar 30% da energia antes dispersa, os aparelhos que utilizamos são, muitos deles, de consumo inteligente, os sistemas de reciclagem permitem enormes reduções no consumo de energia. Hoje o maior potencial energético que temos ao nosso dispor é a melhoria nos sistemas de produção, novos sistemas de queima, com filtros para protecção e reciclagem e, sem qualquer sombra de dúvida, a aposta em novas tecnologias ligadas ao desenvolvimento de economias locais. Mas só com uma inversão, uma completa inversão, das actuais tendências energívoras das nossas sociedades e uma aposta sem hesitações na melhor eficácia da utilização da energia e na conservação e reciclagem é que podemos aspirar a patamares de bem estar global, compatíveis com a manutenção do casco da nave Terra em que estamos embarcados.
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II - Os amanhãs que vão aquecer! 1- O homem está a interferir com o clima. Clima é uma palavra de origem grega, “klima”, e quer dizer inclinação. O clima da terra, as oscilações de temperatura entre os pólos e os trópicos, as estações do ano estão relacionados com a inclinação da Terra em relação à energia solar, que absorve. A inclinação da Terra não foi sempre a mesma, daí os períodos glaciares. Nos primeiros milhões de anos da vida da Terra esta esteve coberta de gelo e foi o degelo que levou ao surgir da vida. A evolução da vida na terra e o desenvolvimento das comunidades humanas está ligado aos ciclos glaciares. A passagem da floresta tropical, que ocupava todo o Saara, para savana, uma diminuição significativa do nível das águas do mar (parte significativa ficava armazenada nos gelos) são os factores que na última glaciação permitem o nosso desenvolvimento e o povoamento das regiões mais remotas a partir do berço da humanidade (África). Durante centenas, muitas centenas de séculos, desde que há cerca de sete mil anos acabou a última glaciação e se estabeleceu um equilíbrio climático, que as alterações e variabilidade da pluviosidade e da temperatura se ficaram a dever a fenómenos naturais, seja a actividade vulcânica, em terra e nos mares, sejam perturbações na superfície solar. O crescimento demográfico e sobretudo o aumento das actividades agrícolas e os crescentes desenvolvimentos industriais foram contribuindo progressivamente para a alteração da composição dos gases atmosféricos. 2- As alterações climáticas (ou aquecimento global, como por vezes também são referidas) resultam basicamente da acumulação de dióxido de carbono na atmosfera. O dióxido de carbono (CO2) é um elemento fundamental, não só para o equilíbrio que permite a vida, mas também como regulador térmico. A sua excessiva acumulação atmosférica provoca a refracção dos raios solares e o “efeito de estufa”, que não permite a evapo-transpiração, acumulando o calor e vapor, como numa estufa. Pois é, há muitos anos que cientistas e ecologistas andavam a tocar a sirene de alarme. A chamar a atenção para o facto de que o dióxido de carbono emitido pelas actividades agrícolas e industriais iria aumentar a temperatura atmosférica e modificar a pluviosidade. Hoje é oficial. O painel de especialistas inter-governamental, que tem
< Marrocos - Garganta do Todra (imagem de Vânia Cunha) 23
acompanhado os trabalhos da Convenção sobre Alterações Climáticas (assinada por 167 países, quando da Cimeira da Terra, Rio 92) é hoje categórico “Um conjunto diverso de elementos levam-nos a concluir que há uma influência significativa das actividades humanas sobre o clima global”. A acumulação na atmosfera de dióxido de carbono pode provocar alterações climáticas enormes, tempestades e secas podem suceder-se, e, cada vez mais extremas. Não sabemos que efeito o aquecimento pode ter na formação das nuvens e na pluviosidade, mas sabemos que o aquecimento da água do mar e a fusão dos gelos glaciares (tanto nas altas montanhas como nos pólos) pode provocar aumentos dos níveis do mar, da torrencialidade das ribeiras e rios e chuvas violentas. No nosso país, e infelizmente também um pouco por todo o lado, sabemos com que trágicas consequências. 3- Os governos, apesar dos avisos dos cientistas, apesar dos custos crescentes das intempéries, tempestades, inundações, apesar das destruições de bens, haveres e culturas, dos deslocados e das mortes, apesar das projecções a médio prazo, de secas, destruições das orlas marítimas, alterações da pluviosidade, destruições de áreas fundamentais para a manutenção da vida (zonas húmidas e florestas costeiras ou pluviais), os governos, apesar disso tudo, parece que vão ficar longe de qualquer comprometimento com acções concretas. 4- Um dos pensamentos mais bonitos que conheço, que é também a base filosófica de uma organização como a Amnistia Internacional e a razão de ser de muitas organizações humanitárias de ambiente ou direitos humanos, diz que “quem salva uma vida salva a humanidade”. Este pensamento dava para muitas conversas. Sobre o sagrado que existe em todo o vivo e o respeito que lhe devemos. Sobre a nossa origem e o compromisso que temos em manter a sua continuidade. Sobre o valor de cada vida em si e o que ela encerra de possibilidades. Sobre a nossa relação com os outros, o respeito da sua dignidade, e, a responsabilidade que temos para com nós mesmos. Este pensamento dava para muitas conversas. Os pensamentos também são a base para a acção. Está, também, na nossa mão contribuir para diminuir as causas que provocam estes efeitos globais. É certo que os governos é que têm que impôr limites aos industriais, levá-los a alterar processos e modos de produção, utilizar energias mais 24
limpas e poupar nos consumos, são os governos e as autoridades municipais que devem incentivar transportes públicos e meios de circulação menos poluentes. É certo. Nós podemos, todavia, escrever, protestar, chamar a atenção, propor alternativas e, quando chegar a altura, votar. E somos nós que consumimos e esse poder, o poder do consumo é, cada vez mais, o nosso maior poder. Os sprays comedores do ozono foram substituídos, os carros quase todos funcionam a gasolina sem chumbo, os produtos naturais vão sendo cada mais populares, os grupos de defesa do ambiente têm mais força. E podemos desligar a televisão e ler um livro ou namorar, e olhar as estrelas, a natureza, imaginar duendes a dançar na lareira ou o vento a acender velas na escuridão. Esse é um dos nossos poderes. Outro, muito simples, e que representa um enorme, mas enorme ganho na defesa do planeta é reutilizar, reciclar o nosso lixo, os nossos resíduos. A reciclagem, o mercado da reciclagem, é uma das maiores esperanças para a alteração das nossas economias e o caminho mais fácil para começar a construir um mundo sustentável.
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III - Para que os arco-íris não sejam só miragens De todos os problemas ambientais é, sem sombra de dúvida, o das alterações climáticas o mais preocupante. Acerca da questão do efeito de estufa, das suas causas, das polémicas que motiva, das soluções para o contrariar, das suas consequências, muita literatura tem sido produzida, muito debate tem sido travado, inúmeros colóquios e reuniões se têm realizado. Sem por tal nos estarmos a referir à histórica canção do Bob Dylan é comum, no Verão ou no Inverno (e toda a gente já reparou que desapareceram a Primavera e o Outono) ouvir dizer “os tempos estão a mudar”. O gráfico das temperaturas deste século não nos deixa margem para dúvidas. Todos os efeitos são induzidos por uma causa. Neste caso estamos perante um efeito que é resultado de um modelo de desenvolvimento civilizacional, delapidador dos recursos e que não tem, não teve, em conta a capacidade de regeneração biológica dos sistemas atmosféricos. As alterações climáticas (ou aquecimento global como, por vezes, também é referido) resultam basicamente da acumulação de dióxido de carbono na atmosfera. O dióxido de carbono (CO2) é um elemento fundamental, não só para o equilíbrio que permite a vida, mas também como regulador térmico. A sua acumulação atmosférica provoca a refracção dos raios solares e o efeito de estufa, que não permite a evapo-transpiração. Juntamente com outros gazes (os famosos comedores de ozono, os CFCs, que igualmente contribuem para o efeito de estufa) é responsável pela diminuição das nossas defesas imunológicas e das da terra onde vivemos. Ligada a esta questão das alterações climáticas temos que considerar a preservação da floresta (os problemas do desmatamento e os fogos), o modelo de desenvolvimento industrial, a protecção dos mares (e zonas costeiras, inundáveis), os problemas da agricultura, e a energia nuclear. Em relação às alterações climáticas podemos agir a todos os níveis. Desde o nosso quotidiano às discussões locais, à política nacional ou às convenções internacionais. Começando por modificações de hábitos de consumo (o que se passou em relação à utilização de C.F.C.s nos “sprays” individuais, que
< Açores, Ilha de S. Miguel - Ilhéu de Vila Franca do Campo 27
praticamente desapareceram por pressão dos consumidores) até ao nível autárquico (políticas de transportes, gestão de resíduos, espaços verdes, etc.). Da política nacional (agricultura, florestas, energia) até às convenções internacionais (convenção sobre biodiversidade, sobre o CO2, protocolos sobre o Ozono ou a Convenção sobre o Direito do Mar). Muito há para fazer! Muito podemos. Vou deixar, aqui, algumas pistas para a nossa acção . Porque temos que agir desde já. Não podemos esperar que o céu nos caia sobre a cabeça para começar a remendar o telhado. Temos o poder de escolher! O que é que nós, cada um de nós pode, podemos fazer? Temos um poder imenso nas mãos. Temos o poder de escolher! O que queremos usar. O que consumimos. O de influenciar, telefonar, escrever. Cada um de nós tem nas mãos um poder que nem suspeita. Trata-se de descobrir que tudo aquilo que fazemos se repercute no futuro. Deixamos marcas, impressões digitais, por onde passamos. Ao exigir, ao escolher e ao reclamar. Ao exigir informação, ao escolher um produto em detrimento de outro e ao reclamar caso este não esteja conforme. Escolher e reclamar solicitam só um elemento. Informação. A pressão dos consumidores também se pode exercer comprando produtos com garantia biológica ou preferindo produtos da época ou da sua região, porque estamos a desenvolver mercados locais (com menores custos de transporte) e a impôr a redução da produção / uso de químicos agrícolas. E continuando pelos electrodomésticos temos que verificar a fiabilidade e eficiência, consumo de energia e água. Ou pelo automóvel. O poder do cidadão revela-se, particularmente, ao deitar fora aquilo 28
que lhe pertence. O seu lixo doméstico. Coisas tão simples como acumular jornais e papel e esperar que o homem do papel passe ou colocar semanal ou mensalmente o pacote à porta ou no papelão. Levar as garrafas de vidro ao vidrão e quando existem receptáculos adequados fazer o mesmo com os plásticos e os alumínios. Cada tonelada de papel feita de papel velho reduz o consumo energético de um quarto a três quintos e os poluentes atmosféricos em cerca de 75%. Alumínio produzido a partir de latas recicladas reduz as emissões de óxidos de azoto (NOx) em 95%! e dióxido de enxofre (SO2) em 99%! Em todos os sectores da actividade humana, ou do uso por nós do que dispomos, geramos resíduo/desperdício. Para contrariar o efeito de estufa todos, a todos os níveis, temos de reagir, temos que agir e intervir. Usar esse poder. Temos cada um de nós um poder imenso. O poder é o consumo e somos nós que escolhemos. Consumo selectivo. E a exigência de selecção / redução dos lixos. Embora uma andorinha não faça a Primavera… De todos os problemas ambientais é, sem sombra de dúvida, o das alterações climáticas o que oferece mais ”pano para mangas”. Ao falar deste problema viajamos a partir da origem da vida pelo equilíbrio termodinâmico que permite o seu desenvolvimento, passamos pelas espécies e a transformação das paisagens, da revolução agrícola à revolução industrial, podemos valorizar as questões da conservação de recursos e desenvolver os aspectos da sustentabilidade. A partir da questão das alterações climáticas podemos falar da protecção dos mares, a alteração das correntes oceânicas, o degelo glaciar (polar ou de montanha), a subida do nível dos oceanos, o problema das ilhas ou das zonas costeiras baixas, os efeitos nas migrações piscícolas ou a 29
destruição de ricas zonas de desova. Podemos falar do coberto vegetal, dos fogos de floresta, da erosão de solos, do avanço dos desertos. Da questão da água potável e da recolha de madeira para as necessidades elementares (cozinha). O papel da mulher e os sistemas sociais. Dos povos que dependem das florestas e das espécies. É uma ferramenta muito útil para apresentar o sistema industrial e energético. A lógica de delapidação de recursos. A questão das transferências (quem, o quê, como) de verbas e tecnologias. A pilhagem e degradação do ambiente. Poluição química e atmosférica. A nuclear e como ela contribui para agravar o efeito de estufa. O ozono e a sua ligação com as alterações climáticas. Os seus efeitos na agricultura são enormes. E temos que falar dos sistemas de irrigação (grandes barragens) e dos seus custos, assim como da utilização de químicos (fertilizantes, herbicidas). Podemos lembrar a história do lançamento de gatos em pára-quedas, para contrariar os efeitos perversos da utilização de químicos em zonas do sudoeste asiático (proliferação de ratos). A erosão e a alteração de práticas agrícolas e culturas tradicionais, os seus efeitos sociais. Sociedades inteiras, outrora auto-suficientes, hoje dependentes da caridade internacional. As alterações climáticas são um tema que permite abordar praticamente todos os assuntos da complexa teia de problemas que o industrialismo desenfreado coloca ao homem e à natureza. As diversas ameaças à nossa sobrevivência. As alterações climáticas mostram-nos que existem vários níveis de intervenção e envolvimentos possíveis. Existem inúmeras áreas nas quais uma alteração das políticas pode ter um impacto nos elementos que contribuem para o efeito de estufa. E podemos tratar da nossa varanda ou do nosso quintal. Ajardiná-lo, colocar nele um pequeno ninho, fazer um composto orgânico. Plantar umas ervas aromáticas e não usar químicos. É simples e bonito. E, assim, teremos borboletas (que são muito sensíveis à qualidade do ar) de volta. 30
Alentejo - Campos em flor
Depende de todos e também de cada um de nós o caminho que construímos. A Primavera pode voltar. Pelo menos enquanto as árvores continuarem a dar frutos, as cegonhas a migrar (e também vão deixando, infelizmente, de o fazer), a criação a acasalar, vamos pensar nisso. E não esquecer que também temos o Poder. E que esse não delegamos. Que é o poder de viver.
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E n e r g i a s
E贸lica P.34
Oceanos P.50
Biomassas P.62
Solar P.40
Geotérmica P.46
Hídrica P.54
Hidrogénio P.58
Eficiente P.66
Fósseis e Urânio P.72
Eolo era o Deus grego dos ventos e se bem que lhe sejam atribuídas diversas origens certo é que Zeus lhe concedeu o poder de acalmar e provocar os ventos e ele, diz-nos a lenda, tinha-os amarrados num antro profundo onde os governava a seu belo prazer. Encontramo-lo em vários momentos da história e mitologia clássica, seja na guerra de Tróia ou num famoso episódio da Odisseia de Homero. Nesse episódio aprendemos que no fundo do odre onde se guardam os ventos não há nem vinho nem ouro, que os companheiros de Ulisses movidos pela cobiça lá procuravam, e que o vento bem gerido leva as naus a bom porto. Na nossa história permitiu-nos navegar e moer muito cereal. Hoje serve para produzir energia. Chamamos-lhe Eólica. Ao longo da História A energia dos ventos foi utilizada desde os tempos mais remotos. Há mais de 5.000 anos que os egípcios a utilizavam para navegar ao longo do Nilo, e da Mesopotâmia temos registos dos primeiros moinhos de vento para moer o cereal. O ar em movimento, o vento, foi importante para a organização do território, moinhos existem ainda (ou os seus topónimos) nas nossas cidades e aldeias ou certamente nas suas proximidades. O vento com a água e a força dos homens e dos animais foi, até ao século XVIII, a maior fonte de energia do planeta. Antes do século XVII a Holanda industrializou-se graças à inovação das pás e telas usadas nos moinhos, bem assim como a um sistema rotativo 34
Energia Eólica que lhes permitia beneficiar continuamente da força dos ventos. E, sabemos que os moinhos foram fundamentais no processo de colonização da América. Até aos anos 20 do século passado eles foram utilizados como geradores em áreas rurais, sem serviço eléctrico. Hoje os antigos moinhos são objecto de inventariação e sempre que possível de recuperação. São certamente uma memória com futuro. O que é o vento? Como já referimos, o vento é ar em movimento. E de certa forma é energia solar. São as diferenças de absorção das radiações solares entre os diversos pontos da terra e nomeadamente o diferencial de aquecimento da massa terrestre em relação às águas que provocam que o ar mais quente sobre a terra se expanda e suba e aquele mais frio e pesado (do mar) se mova para o seu lugar. De noite o movimento inverte-se. Da mesma forma e com a mesma lógica temos as grandes circulações de massas de ar entre o equador e os Pólos Norte e Sul, sendo que o ar é mais aquecido na zona do primeiro que sobre os pólos. Os fenómenos atmosféricos, a relação entre as altas e as baixas pressões, os furacões têm que ver com estas situações. E hoje, cada vez mais, com o ciclo global das alterações climáticas, provocadas pelas actividades antropomórficas. O vento constitui uma energia renovável porque será sempre produzido, enquanto o sol aquecer a terra.
Cadaval - Moinho de vento > 35
Energia Eólica Aproveitamentos da energia eólica Os aerogeradores (moinhos de vento) funcionam capturando a força do vento. Ou seja, a força do vento faz movimentar as pás obrigando-as a girarem. Estas estão ligadas por um veio alternador a um gerador eléctrico que produz electricidade. Hoje os aerogeradores estão muito desenvolvidos. Embora ainda utilizem pás para recolher a energia cinética dos ventos estas são feitas de fibra de vidro e outros materiais de alta resistência. Dois tipos de aerogeradores são usuais, os de eixo horizontal com pás de género de propulsores de aviões e os de eixo vertical que se parecem com um batedor de ovos, embora os mais popularizados (cerca de 95%) sejam os de eixo horizontal que utilizam menos material por unidade de energia produzida. Estes chegam a ter a altura de um prédio de 20 andares e o diâmetro da rotação superior a 600 metros. Os maiores aerogeradores têm pás mais compridas que um campo de futebol. Os aerogeradores são cada vez mais altos e potentes para capturar mais ventos. Com o desenvolvimento da tecnologia os sistemas simples com potências da ordem das dezenas de kW deram origem a instalações geradoras de energia eléctrica, em aproveitamentos que podem atingir potências globais de milhares de kW. Em geral as zonas mais ventosas são as terras altas, e grandes áreas livres sem barreiras. Para que se torne económico, a velocidade média dos ventos tem que ser, neste momento, superior a 22 Km por hora e tem que se contar com variações sazonais. Para analisar a electricidade que se pode obter do vento tem que se considerar dois factores. A eficiência e a capacidade de carga. A eficiência é a quantidade de energia útil (electricidade, neste caso) que se obtêm da fonte energética. Sabemos que há sempre perdas ou desperdícios na conversão de uma energia para outra. As perdas de energia são em geral sob forma de calor que se dissipa no ar e se perde economicamente. Os aerogeradores convertem 30 a 40% da energia cinética em electricidade. Comparativamente, as centrais a carvão convertem de 30 a 35% da energia química do carvão em energia útil. A capacidade de carga é a relação percentual de funcionamento de uma unidade de produção em relação à totalidade dos dias, todos os dias no limite de produção. 36
Energia Eólica As centrais eólicas estão dependentes da disponibilidade dos ventos. Numa central média essa disponibilidade é de 65 a 80% do tempo. Por isso a sua capacidade de carga é de 30/35%, num quadro da melhor relação custo/benefício (poderiam construir-se aerogeradores com melhores capacidades de carga piorando a produtividade económica). A capacidade de carga das centrais a carvão ronda os 75%, dado que podem funcionar dia e noite durante todo o ano.
Açores, Ilha de Sta Maria - Regata
O ambiente Vivemos bons ventos para a energia eólica, do ponto de vista da economia. Antes do mais porque um parque eólico é muito mais barato que uma central a carvão. E pode-se acrescentar um aerogerador, havendo condições, se a procura aumentar. Os custos de produção de electricidade gerada pelos ventos têem sido significativamente reduzidos. Na Europa, nos últimos 20 anos, assistiu37
Energia Eólica se a uma redução dos preços de 15 cêntimos o kilowatt-hora (kWh) para menos de 5 cêntimos o kWh. Os novos desenvolvimentos tecnológicos continuam a baixar os preços. Nos anos 70, do século passado, as restrições de petróleo levaram ao desenvolvimento de alternativas energéticas. Nos anos 90 em resposta a novas preocupações com o ambiente e nomeadamente os estudos Em Setembro de 2004 a científicos que indicam os potenciais potência instalada em aproefeitos das alterações climáticas, veitamentos eólicos em Portugal provocadas pelo aumento das ascendia a 420 MW, estando em emissões das centrais convencionais, construção mais de 710 MW. tem incrementado o potencial da Normalmente a energia proenergia eólica. duzida a partir de um parque É certo que há impactes ambientais eólico com uma potência dos parques eólicos. A abertura de instalada de 10MW, é equiaceiros, para o transporte dos valente ao consumo de um materiais, o possível choque de aves aglomerado de cerca de 15.000 migratórias, o ruído produzido pelas habitantes. turbinas, e a sua integração na paisagem. Com a tecnologia actual, a Mas nos aerogeradores não há queima instalação de uma turbina tem de combustível, não há poluição da interesse caso o local esteja água ou do ar e em relação aos sujeito apenas a ventos com potenciais impactes negativos podemvelocidade média anual superior a 3,6m/s, persistentes e regulares -se tomar medidas de redução destes e e com baixas intensidades de de compensação, caso seja de turbulência. considerar. Proposta de actividades: Construir moinhos. Identificar em textos as referências a moinhos. (Literatura e História) Fazer levantamentos locais (toponímia ou locais)
Ar em movimento pode gerar energia. Quem pensou nisso a primeira vez foi o italiano Agostino Ramelli, no distante ano de 1589, com a invenção do moinho. Bastavam algumas pás para fazer girar engenhos e gerar energia, a energia eólica. A nível experimental alguns navios utilizam só placas fotovoltaicas e aerogeradores eólicos para a sua locomoção.
< Montemuro - Parque eólico 111 39
Évora - Cromeleque dos Almendres O sol, fonte de vida, foi e continua a ser considerado Deus por muitas culturas. Stonehenge, santuário solar celta em Inglaterra, tem próximo de nós variadas expressões, sendo a mais conhecida o cromeleque dos Almendres, perto de Évora. Mas templos solares estão presentes por todo o lado, sendo que muitas vezes o sol é representado em forma de um animal totémico. No antigo Egipto era o falcão, animal cuja vista é tão poderosa que é ele o único animal a poder fixar o Sol, sendo por isso a sua representação, Hórus, o Deus-Sol. O Deus-Sol governava nos céus como um soberano divino, contrapartida celestial do faraó, que era suposto ser seu filho na terra. Nos impérios Inca, Maia e Azteca, talvez reminiscência da perdida Atlântida, o Deus-Sol era o centro religioso e os sacerdotes seus sicários. Mais perto de nós do que, se calhar, pensamos o Império Romano assentava na representação, também totémica, do Sol no touro mitraico, sendo que esse culto marca ainda hoje não só os tempos cristãos mas também muito dos seus rituais. O sol é de facto o criador da vida na terra. E também de todas as suas energias alternativas.
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Energia Solar Ao longo da história Como o sol produz energia há biliões de anos, sendo a energia solar a radiação que chega à terra, temos alguma dificuldade em determinar um ponto na história para começar. Indirectamente, sempre a utilizámos, para aquecimento dos espaços onde vivemos, orientando a exposição ao sol, para secagem de produtos agrícolas (ou bacalhau), ou da nossa própria roupa após lavagem. Portugal, teve um lugar importante na história da energia solar, com a descoberta do Pireliófero, em 1904 pelo padre Himalaya. Este engenho com 80m2 de superfície era uma enorme estrutura de aço com milhares de espelhos em forma parabólica, que concentravam a radiação num forno solar que atingiria temperaturas na ordem dos 3800ºC. O efeito fotovoltaico foi pela primeira vez observado, em 1839, por Edmond Becquerel, que descobriu que certos materiais produzem pequenas quantidades de corrente eléctrica quando expostos à luz. Em 1876 foi concebido o primeiro dispositivo fotovoltaico, porém somente em 1956, com a corrida espacial, foi iniciada a produção industrial.
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Mercado de Olhão - Secagem de peixe O que é o Sol? O Sol é o elemento mais importante do nosso sistema solar. É o seu maior objecto (contém cerca de 98% da massa total deste!). Seriam precisas um milhão e trezentas mil terras para encher o Sol. A superfície do Sol tem uma temperatura de 6.000oC e tem uma superfície manchada devido a constantes e turbulentas erupções de energia. A energia solar cria-se no seu interior. Aí a temperatura é de 15.000.000oC e a pressão 340 mil vezes a do ar da terra ao nível do mar, provocando autênticas reacções nucleares. Destas reacções, em que a massa é expulsa em forma de energia e conduzida para a superfície do Sol por um processo, que dura um milhão de anos, de convecção, resulta a conversão por segundo de 700 milhões de toneladas de hidrogénio em cinzas de hélio e 5 milhões de toneladas de energia pura, que torna o Sol mais leve. Não temos razões para nos preocupar. O Sol está activo há 4.600 milhões de anos e tem combustível para se manter por outros 5 milhões. Converter o calor e a energia do Sol em energia útil é o nosso desafio.
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E n e r Energia gia Solar Aproveitamentos da energia solar A terra capta apenas uma parte da energia irradiada pelo sol, pois parte da radiação solar é reflectida de volta ao espaço, pelas nuvens, poeiras, outros componentes da atmosfera e pelo solo. A restante radiação solar chega à terra, através da radiação directa e da radiação difusa (reflectida pelos componentes da atmosfera, solo e objectos circundantes). Directamente, a energia solar pode ser convertida em diversas formas de energia, tais como calor e electricidade. A conversão térmica pode ser passiva, por exemplo, a captação na estrutura de edifícios, ou activa por intermédio de colectores solares. No caso dos sistemas térmicos activos, os colectores solares, são utilizados principalmente para o aquecimento de água e também de edifícios. Sem entrar em grandes detalhes técnicos o colector solar consiste numa placa plana de orientação fixa que intercepta e absorve a radiação solar, com uma cobertura transparente que permite à energia solar passar e minimiza as perdas da placa. A energia térmica é depois transferida por meio de um fluído para um ponto de consumo, ou para um depósito onde é armazenada para futuras utilizações. O seu funcionamento pode ser comparado ao de uma estufa ou a de um carro ao sol. Gerês - Secagem de roupa Outras formas de maximização do calor solar são os fornos. Do mais simples, uma caixa forrada com papel de prata e com uma cobertura de vidro, a outros mais sofisticados com sistemas de transferência de calor que permitem, inclusive, cozinhar dentro de portas. Os sistemas de solar passivo, traduzem o aproveitamento da radiação solar de forma simples através de uma correcta localização, orientação, concepção e construção dos edifícios. A chamada arquitectura bioclimática permite assim reduzir as necessidades energéticas dos edifícios quer em termos de aquecimento quer em termos de arrefecimento. A electricidade pode também ser obtida da conversão da radiação solar, através de células fotovoltaicas. As células fotovoltaicas são feitas normalmente de cristais de silício. Estas são semicondutores e absorvem 43
Energia Solar O Sol irradia anualmente o equivalente a 10 000 vezes a energia consumida pela população mundial, transforma aproximadamente 600 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio por segundo e produz em 15 minutos a energia que a terra gasta durante um ano! Dispondo de 2300 a 3000 horas de sol por ano, Portugal está em situação privilegiada para a utilização da energia solar. A quantidade de CO2 evitada por uma família que resolve instalar um sistema doméstico de aquecimento de água com 4m2 de colectores compensa a quantidade de CO2 por que é responsável, ao fazer com o seu carro, uma quilometragem média anual de 15 000 km...! 4 m2 (3400 kWh) de colector solar instalado permite-nos economizar aproximadamente 291m3 de gás natural/ano ou186 kg de gás butano/ano.
fotões ou partículas de energia solar. O movimento cria uma voltagem potencial, que funciona como os pólos de uma bateria. Electricidade é produzida. Trata-se de uma tecnologia com uma gama de aplicações muito diversificada que vai de pequenos equipamentos (calculadoras) a grandes sistemas (centrais eléctricas de grande dimensão). A funcionalidade dos painéis fotovoltaicos é optimizada em habitações isoladas da rede eléctrica, ou pequenas estruturas (telefones de auto-estrada, por exemplo) ou como complemento de abastecimento da rede eléctrica e de melhoria do sistema de distribuição.
O ambiente Num notável artigo intitulado “A lei da entropia e os problemas económicos”, recolhido no “Manual para la Decada Solar”, Ediciones Miraguano, o economista Geogescu-Roegen refere que “a sobrevivência das espécies depende da nossa capacidade de retardar o esgotamento do armazenamento energético finito do planeta (que é equivalente à quantidade de energia produzida em quatro dias de Sol) e começar a viver na lógica dos abundantes fluxos de energia solar, no quadro da sua difusão”. Mas, e permitindo-nos outra citação, já no relatório do Director Executivo do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente de 1980 se dizia “ O desenvolvimento e uso dos sistemas solares, separado ou em articulação com outras fontes de energia, fornece grandes oportunidades seja para a conservação de energia seja para o emprego. (…) Mas o desenvolvimento do uso da energia solar depende em grande 44
Energia Solar medida não das tecnologias e do seu desenvolvimento mas sim das atitudes do poder político, que são um importante factor de promoção a aceitação pública da energia solar como parte do todo energético nacional.” Hoje tanto uma citação como a outra estão actuais. A concluir temos que referir que a instalação de sistemas de aproveitamento de energia solar pode colocar problemas do ponto de vista estético, sendo necessário tomar alguns cuidados para minimizar essa situação. Existem, todavia, soluções de integração de painéis solares no próprio telhado e nas parede dos edifícios, apropriadas a cada local. Proposta de actividades Construir forno solar. Visitas de estudo a salinas. Identificação do papel do Deus-Sol na história. Construção de colector solar.
O sol é uma bola gigantesca de hidrogénio e hélio. No seu interior os átomos de hidrogénio e hélio combinam-se num processo de fusão que produz energia radiante. É esta energia que sustenta a vida na terra. Dá-nos vida e permite o crescimento das plantas. Faz o vento soprar e provoca as precipitações, além de ser armazenada nos fósseis. Como facilmente concluímos a maior parte da energia que usamos provem do Sol. A energia solar apresenta-se cada vez mais como uma grande solução energética para o planeta. É uma fonte inesgotável, não poluente e gratuita. Cada metro quadrado de colector solar instalado permite evitar por ano a emissão de cerca de 500 kg de CO2, 22,5 kg de SO2 e 3,11 kg de NOx, em resultado da substituição de 500 a 850 kWh de energia fóssil. Uma família que disponha de um sistema de aproveitamento solar com 4 m2 de colectores, poderá economizar anualmente cerca de 300 m3 de gás natural e 14 bilhas de gás butano (garrafas de 13 kg).
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O Deus Vulcano era, segundo a mitologia romana, filho de Júpiter e Juno e sendo embora o único deus fisicamente imperfeito casou-se com Vénus. Deus do fogo, sobretudo nos aspectos destrutivos como vulcões ou incêndios, Vulcano também era cultuado como deus das forjas nos lugares de metalurgia desenvolvida. As suas principais festas, as Vulcanais, realizavam-se a 23 de Agosto e eram marcadas por um rito de significado desconhecido: os chefes das famílias romanas lançavam peixinhos vivos ao fogo, talvez como oferenda de criaturas normalmente fora do alcance do deus. Será este sem dúvida o Deus patrono da Geotermia. Ao longo da história A história da humanidade é moldada por vulcões. Estes, os seus vapores, as cinzas e a lava foram importantes para a selecção biológica assim como tiveram influência no processo de hominização. Erupções históricas também marcaram o evoluir de diversas sociedades. A energia dos vulcões não pode todavia ser dominada ou recolhida mas, nalguns locais, o calor do interior da Terra, chamado energia geotérmica, pode ser recolhido e aproveitado. A utilização da energia geotérmica como fonte de aquecimento data no mínimo das primitivas termas romanas. Nos Açores ou nalgumas zonas do litoral brasileiro, por exemplo, a energia da terra é utilizada para cozinhar saborosos petiscos, “cozidos” ou caldeiradas saem das panelas que foram enterradas durante algumas horas. Em 1904, em Larderello, na Itália o príncipe Piero Conti acendeu 5 46
Energia Geotérmica lâmpadas ao ligar, pela primeira vez, o gerador eléctrico de uma máquina a vapor impulsionada por vapor natural dando assim início à era da electricidade geotérmica. A utilização directa do calor geotérmico no aquecimento de edifícios está bem demonstrada em Reykjavik, na Islândia, “a capital sem chaminés”, onde uma rede urbana de distribuição de calor permite aquecer mais de 95% dos edifícios da cidade. Actualmente, o desenvolvimento da tecnologia de bombas de calor que aproveita a energia térmica contida nos aquíferos ou em formações geológicas superficiais, marca a “nova geometria”, em países como os Estados Unidos, o Canadá, a França, a Suécia ou a Alemanha e a sua utilização em sistemas de aquecimento e climatização.
Açores, Ilha de S. Miguel - Cozidos nas Furnas
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Açores, Ilha de S. Miguel - Central Geotérmica da Lagoa do Fogo
Aproveitamentos da energia geotérmica Dependendo da temperatura da água, salmoura ou vapor, a sua energia pode ser aproveitada, para o aquecimento de água e ambiente (geotermia de baixa temperatura), a produção de electricidade (geotermia de alta temperatura) ou em aproveitamentos em cascata (utilização sucessiva do fluído à medida que a sua temperatura diminui). No aproveitamento do calor para pequenas utilizações, como em estufas, pisciculturas, processos de secagem, ou no aquecimento de edifícios, a distância entre os consumidores à superfície e a fonte de calor em profundidade é um factor de grande importância. A produção de energia eléctrica produzida a partir de fontes geotérmicas teve início no século XX em Larderello, Itália, mas o interesse por esta tecnologia só se começou a expandir após a II Guerra Mundial. Se se verificarem as condições adequadas (salinidade, composição química, temperatura) à formação de “vapor seco” este acciona uma turbina para gerar electricidade, podendo a água extraída no processo, após dessalinalização que permita também recuperar os minerais, ser re-introduzida no sistema. Hoje a energia geotérmica encontra-se em expansão, dados os 48
E n e r g i a Energia Geotérmica desenvolvimentos tecnológicos registados. Só na Califórnia (região de grande instabilidade geotectónica e alguns Géiseres) existem cerca de trinta centrais. O ambiente A geotermia, como vimos, favorece uma economia de proximidade, bem evidente no caso da sua utilização enquanto fonte de calor para utilização directa. Não provoca, senão residualmente, poluição atmosférica e quando a água, se bem que mais fria, é reenviada para o sistema, o seu impacto é normalmente limitado. O ruído e os movimentos de solo, de pequeno significado é certo, deverão ser cuidadosamente escrutinados para não criar impactes significativos ou acidentes graves. Obviamente não contribui para o aumento do CO2 (Dióxido de Carbono) atmosférico, apesar das emissões gasosas (vapor de água Dependendo da estrutura e outros gases) tão características geológica, por cada 100 metros das paisagens geotérmicas. de profundidade a temperatura do planeta eleva-se entre 2 e Proposta de actividades 3ºC. Visitas a zonas de interesse geológico. Em Portugal a exploração Identificação de vulcões e do seu geotérmica de alta entalpia está papel. localizada na Ilha de S.Miguel (Açores), contribuindo aproximadamente com 40% na produção eléctrica da Ilha, o que representa 20% da produção total do Arquipélago. O potencial da geotermia de baixa temperatura no nosso país é estimado em cerca de 2000GWh por ano, o que equivale ao dobro do consumo anual de electricidade do concelho do Porto (cerca de 320.000 habitantes).
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Diz o livro do Génesis que o Espírito pairava sobre as águas, no princípio de tudo. Pensam os cientistas que muito antes da formação dos actuais continentes existiria uma quente e compacta massa de nuvens envolvendo a Terra. Quando do arrefecimento da crosta terrestre iniciou-se o primeiro ciclo hidrólogo desta, as águas encheram as depressões da superfície e terão formado o pai de todos os oceanos (o Paleopacífico). Mas, para os antigos, o Oceano é o primeiro deus das águas, o pai de todos os seres, filho de Urano (deus do céu) e de Gaia (a Terra). A história e as lendas ligam-se à ciência e ao conhecimento. O oceanos são na mitologia clássica um alfobre de deuses, das ninfas Oceanidas a Neptuno (ou Poseidon), a Proteu ou às sereias que procuraram embalar Ulisses. Em todos os povos antigos o culto dos Oceanos esteve presente. Ao longo da história A energia mecânica fornecida pelas marés fazendo movimentar as mós é muito antiga. Sendo também resultantes da energia das marés as salinas, base do soldo dos soldados romanos, que recebiam o seu tributo em quantias de sal (o salário), desde tempos imemoriais recenseadas. No sec. XII, as azenhas da Bretanha eram impulsionadas pelo fluxo das marés. Hoje em dia, a França continua a ocupar o primeiro lugar no aproveitamento da energia das marés, o projecto do Rio Rance perto de São Malo, constitui a maior central eléctrica do mundo alimentada pelas marés. Em Portugal temos bem conservado e convertido em espaço 50
Energia dos Oceanos museológico um antigo moinho de maré, no Seixal. Já a tecnologia de aproveitamento da energia das ondas é bastante recente, ainda em fase de desenvolvimento e demonstração mesmo à escala mundial. A que se devem as marés e o que são as ondas? As marés são movimentos cíclicos das águas oceânicas provocadas pela conjugação das forças gravitacionais do Sol e da Lua e pelo movimento de rotação da Terra. As chamadas marés vivas resultam de, em momentos da conjugação destes factores, nomeadamente em fases de mudança da Lua (Lua Cheia e Lua Nova), haver maior atracção gravitacional das águas dos oceanos e assim maiores amplitudes destas. As ondas são provocadas pelo vento ao soprar sobre os oceanos. Ondas gigantes (tsunamis) podem ser provocadas por choques de placas tectónicas ou por irrupções de vulcões submarinos.
Açores, Ilha de Santa Maria - Vila do Porto
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Energia dos Oceanos O aproveitamento das energias oceânicas Os oceanos podem ser base para vários tipos de desenvolvimento energético. O aproveitamento energético das marés é obtido de modo semelhante ao aproveitamento hidroeléctrico, formando-se um reservatório junto ao mar, através da construção de uma barragem e instalando uma turbina acoplada a um gerador. O aproveitamento é feito nos dois sentidos: na maré alta a água enche o reservatório, passando através da turbina, e produzindo energia eléctrica; na maré baixa a água esvazia o reservatório, passando novamente através da turbina, agora em sentido contrário ao do enchimento. Como é obvio estas são centrais de pequena potência. Também a energia das ondas se tenta recolher em forma de energia final, de electricidade. A nível de investigação e desenvolvimento estão instaladas na Escócia e no Japão, entre outras, centrais de aproveitamento desta energia. O gerador é activado por um sistema oscilatório de balsas com vários compartimentos que são cheios de
Castro Marim - Salinas forma alternada e que convertem a energia das ondas em energia pneumática, sendo que as ondas provocam o movimento permanente dessas balsas, que funcionam como pistões (tecnologia de corpos oscilantes). Também a nível experimental, com um horizonte de expectativa de cerca de 10 anos para entrar em funcionamento, pensa-se no aproveitamento dos diferenciais térmicos dos oceanos. Nalgumas zonas tropicais a água de superfície chega a ser 40 graus Celsius mais quente que as águas profundas. Existem já pequenas instalações experimentais, 52
EnergiaEnergia dos Oceanos no Hawai, mas ainda há muitos desafios para tornar estes sistemas sustentáveis. O ambiente Sendo a economia a forma de aumentar o grau de satisfação humana, com as suas condições e qualidade de vida de forma a poder incrementá-la, sem com isso degradar a possibilidade dessa ser progressiva, os investimentos no desenvolvimento de tecnologias de produção energética que não contribuem de forma significativa para a redução do potencial biológico do planeta devem ser considerados em todos os casos. As energias oceânicas oferecem uma pequena escala de produção e não estão isentas de impactes ambientais (nomeadamente nos animais e plantas dos estuários) que obviamente devem ser identificados e minimizados. Mas sabendo que tudo começou nos mares e as consequências que alterações climáticas podem ter na fusão dos glaciares e dos gelos polares, no aumento das águas oceânicas (expansão térmica), não podemos deixar de investir na investigação destas novas tecnologias e apostar no desenvolvimento destas oportunidades. Proposta de actividades: Exercício com corante para analisar o peso da água salgada/doce. Visita a moinhos de maré. Actividades dos Jogos da Energia.
Portugal é um dos países pioneiros em termos de I&D nesta área existe um protótipo baseado no sistema de coluna oscilante na ilha do Pico, com uma potência de 400kW para gerar cerca de 1GWh/ano (fase inicial de operação), que permitirá satisfazer 10% das necessidades em energia eléctrica da ilha.
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Sempre ouvimos falar de rios sagrados. Do grego Asopus (filho de Oceanus e Tethis) ao Nilo, de cujo ventre nasceram grande parte dos deuses egípcios, de Osíris ao crocodilo. O Ganges é o condutor dos corpos à imortalidade e o Amazonas é o berço da divindade feminina dos povos indígenas. Por todo o lado, e também no nosso país as fontes, ocorrências de rios subterrâneos são sacralizadas, com imagens da Senhora das Águas (que pode ser a Senhora das Brotas ou da Conceição, ligadas ao milagre da concepção e da continuidade). Os rios, a sua riqueza em húmus ou o poder das suas águas, marcam a ocorrência de grandes civilizações clássicas. Os já mencionados Nilo ou Ganges, mas também o Tigre e o Eufrates, ou o Rio Amarelo, são caminhos para a nossa trajectória que é a história da humanidade. Ao longo da história A história da humanidade começou a escrever-se e a estruturar-se ao longo dos grandes rios. Ao longo do Nilo, do Tigre e do Eufrates grandes projectos de irrigação construíram as bases para os impérios egípcio e assírio. O Rio Amarelo foi, tal com o Ganges, elemento fundamental para o desenvolvimento das grandes civilizações asiáticas. Por cá os rios também construíram a história marcando o território e estruturando o povoamento. As gravuras de Foz Côa, por exemplo, marcam fronteiras, estabelecem limites de territórios de caça e ocupação. Os rios constituem hoje uma riqueza fundamental e estão, assim como 54
Energia Hídrica as águas subterrâneas que lhes dão origem, no centro de muitos dos actuais conflitos, que serão certamente os que continuarão por este novo século. A água é, por exemplo, um dos pontos fundamentais dos conflitos do Médio Oriente, assim como noutros locais. O acesso, o controle e o uso da água, são centrais nesta área do mundo. A água é fonte de vida e também o maná que lhe dá continuidade. Hoje já não há nenhuma sarça sagrada, ou varinha mágica, que a faça surgir das escalavras terras que foram berço de grandes religiões da história. Vale do Rio Côa - Pinturas Rupestres O aproveitamento da energia hídrica A energia gravítica da água em massa é o maior modelador do território que conhecemos. A sua força modelou os vales glaciares onde hoje correm os nossos rios, estruturou e sedimentou terrenos, abriu vales e lagoas. O Douro ou o Guadiana são, entre outros, na Península Ibérica, notáveis monumentos geológicos que mostram, nas suas diferenças, o poder estruturante da força da água. Essa força foi aproveitada pelo homem em sistemas completamente integrados na lógica de controle da torrencialidade dos rios. As azenhas ou A importância da energia hídrica os moinhos instalados em declives ou em Portugal é muito conhecida. zonas de algum aperto (e portanto Há 25 anos, quase 90% da maior potência/força da água) dos rios, electricidade que o país consumia era produzida em apromoeram muito cereal. veitamentos hidroeléctricos. De A bifurcação das águas para irrigação então para cá, o forte crescipor sistema de comportas (que na Ilha mento do consumo de elecda Madeira se estruturaram numa tricidade tornou inevitável a notável rede de levadas) foi no passado redução do peso da componente e continua a ser no presente um hídrica. Em 2002 esta só elemento essencial na lógica de representou cerca de 18% da produção agrícola. produção total de electricidade Mas a força da água que abriu no país. montanhas também pode ser 55
Energia Hídrica amestrada e produzir outra energia. Energia eléctrica. É usual e conveniente distinguir os grandes aproveitamentos hidroeléctricos cuja potência instalada é superior a 10MW (que podem ser de barragem ou de fio de água), das pequenas centrais, designadas por mini-hídricas quando a potência eléctrica instalada é igual ou inferior a 10MW e por micro-hídricas quando de potência instalada se tem apenas algumas centenas de kW. O sistema em todas elas é idêntico sendo que ou pela diferença de altura do nível de água a montante e jusante, no caso das barragens, ou pela energia cinética do caudal, no caso das de fio de água, são activadas as pás de turbinas que se ligam ao gerador de onde sai electricidade. As mini-hídricas são idênticas só que com uma dimensão muito menor. O ambiente As centrais hidroeléctricas embora produzam uma energia limpa, sem emissões, senão secundárias de CO2 (Dióxido de Carbono), não são muito acarinhadas pelos defensores da sustentabilidade, de uma relação entre economia e ambiente em que os valores da biodiversidade e do ambiente nos seus múltiplos entendimentos e a obtenção de valores de transformação de matérias primas e produtos primários se equilibrem. Madeira - Levada Estas, sobretudo se não forem acautelados todos os conflitos, podem conduzir a situações desastrosas. Barragens paradas por terem sido construídas em locais inapropriados como a de Akomsobo, no Ghana, que provocaram consequências imprevistas no delta do rio (perda da produção piscícola por falta de nutrientes) como a de Assuão, no Nilo, e que hoje produz um décimo da electricidade originalmente estimada. Ou no nosso país a que levou, sem que as contrapartidas fossem adequadas, ao afundamento de Vilarinho das Furnas, ou a que levou à perda de um importante património histórico, arqueológico e naturalístico monumental, além da deslocalização do povo da Aldeia da Luz, sem que haja uma perspectiva evidente para a sua gestão, como é o caso de Alqueva, são casos exemplares de desequilíbrios na balança que referimos. Algumas destas desvantagens podem ser reduzidas se se tiver certos cuidados na implementação dos projectos hidroeléctricos, 56
Energia nomeadamente: a garantia de um caudal mínimo para a manutenção dos ecossistemas e da qualidade da água, a construção de sistemas que permitam a migração dos peixes ao longo do rio e o estudo prévio do património arqueológico e sua eventual deslocação.
Gerês - Vilarinho das Furnas
Proposta de actividades: Visita a barragens. Identificar locais nos rios onde haja azenhas ou moinhos. Actividades dos Jogos de Energia.
Barragem do Caia
O “ar inflamável”, que em grego quer dizer produtor de água foi, se bem que Paracelsus no século XVI já o tivesse intuído como um gás que desaparecia durante a combustão, primeiro identificado e descrito por Cavendish nos finais do século XVIII e a partir das investigações de Cavendish separado do oxigénio, na água, por Lavoisier em 1783. Já na “Ilha Misteriosa” em 1874 Júlio Verne, cem anos antes das investigações e primeiros desenvolvimentos da utilização do hidrogénio como combustível, pela boca do engenheiro Cyrus Harding vai profetizar “creio que um dia se usará a água como combustível, que o oxigénio e o hidrogénio que a compõe, juntos ou separados, proporcionarão uma fonte inexaurível de luz e calor, de uma intensidade de que o carvão não é capaz. A água será o combustível do futuro.” Esse futuro parece estar a chegar. Ao longo da história Desde os anos 20 do século passado que se construíram os primeiros electrizadores para obter hidrogénio, que foi misturado pelos engenheiros alemães como propulsor dos “zepelins”. A 2ª guerra levou a uma maior utilização em camiões, carros e submarinos. Com o passar dos anos as aplicações do hidrogénio expandiram-se para outras áreas para além das militares, como para a espacial, sendo utilizado como combustível para foguetes, vaivéns espaciais e propulsão para cápsulas espaciais, e para novas aplicações em processos industriais e pelas células de combustível, quer estacionárias quer em meios de 58
Energia do Hidrogénio transporte e equipamentos portáteis. Grande parte de hidrogénio produzido no mundo é ainda utilizado como matéria-prima química na fabricação de produtos como fertilizantes derivados de amónia, na hidrogenação de óleos orgânicos comestíveis feitos de sementes de soja, peixes, amendoim e milho. Hoje as investigações e desenvolvimentos concentram-se nas células de combustível para produção de energia eléctrica, térmica e água pura. Actualmente, começa-se a viver a era do hidrogénio, estão a ser dados os primeiros passos para que as nossas economias, hoje baseadas no petróleo, se transformem, em breve, nas economias do hidrogénio. O aproveitamento da energia do hidrogénio O hidrogénio é o elemento mais simples que conhecemos. Cada átomo de hidrogénio tem um protão e um electrão. É o gás mais abundante do universo. As estrelas são maioritariamente constituídas por hidrogénio. O hidrogénio (H2) como gás não existe na terra. Só misturado com outros gases. Combinado com oxigénio (H2O) é água, e com carbono resulta em diferentes compostos como metano, carvão ou petróleo. Encontramo-lo em todas as espécies de biomassa. O hidrogénio tem maior quantidade de energia do que qualquer combustível, se considerarmos o seu peso e o menor conteúdo energético por volume. Hoje as investigações e desenvolvimentos concentram-se nas células de combustível para produção de energia eléctrica, térmica e água pura. O hidrogénio oferece um leque largo de aplicações em substituição das fontes convencionais fósseis, podendo ser utilizado como energia alternativa para aquecimento e geração de energia eléctrica em indústrias, residências, centros comerciais, edifícios públicos, automóveis e equipamentos electrónicos, além de produção de água pura como subproduto das reacções numa célula a combustível.
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Energia do Hidrogénio O ambiente Como o hidrogénio não existe isoladamente, temos que o obter. Podemos obtê-lo separando-o da água, da biomassa, do gás natural ou dos resíduos domésticos. Se for produzido a partir de fontes renováveis (bioetanol, água, etc.) e tecnologias renováveis, como por exemplo, células fotovoltaicas, turbinas eólicas, o hidrogénio pode tornar-se um combustível renovável e ecologicamente correcto. Cientistas identificaram algas e bactérias que produzem hidrogénio. Se bem que seja, ainda, muito caro produzir hidrogénio, novas tecnologias têem vindo a ser desenvolvidas, que poderão torná-lo competitivo, sobretudo no quadro do continuado aumento de preço dos combustíveis fósseis. A flexibilidade da sua produção (pode ser produzido em pequenas ou grandes unidades) apresenta outra vantagem, sendo que um motor que queime hidrogénio não produz praticamente poluição. Se o hidrogénio for obtido a partir de recursos renováveis, as emissões resultantes da sua queima não alteram os ciclos e equilíbrio naturais. Embora o hidrogénio seja inflamável, a sua dispersão rápida faz com que raramente o hidrogénio atinja uma concentração de combustão ao ar livre ou em espaços fechados desde que ventilados. Se for utilizado adequadamente, pode ser mais seguro que a maioria dos combustíveis. Proposta de actividades Electrólise. Visita a instalações de recuperação de hidrogénio.
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Energia Energia do Hidrogénio
Aljezur - Algas
Desde 2003 que se encontra em funcionamento na Islândia o primeiro posto de abastecimento de hidrogénio para carros que utilizam energia limpa em vez de combustíveis poluentes. O posto é administrado pela Dutch/Shell em Reykjavik, capital da Islandia.
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Antes do mais, vamos buscar um pouco de magia. A árvore foi objecto de culto de todos os povos da antiguidade. Ceres, no Egipto era a deusa das florestas e o seu culto, misturado com o do amor e da gratidão, foi dos mais importantes entre os povos antigos. Os assírios adoravam a palmeira (e curiosamente ainda hoje existe uma associação internacional que são “os amigos das palmeiras”), os hebreus o carvalho (ainda hoje presente na bandeira do Líbano), os guanches, habitantes das Canárias, o soberbo dragoeiro de Taoro, Tenerife; alguns povos africanos supunham-se descendentes de certas árvores que adoravam. E foi em redor do fogo, da queima de lenha, que as primeiras comunidades humanas se estabeleceram.
Açores, Ilha Terceira - Dragoeiro Ao longo da história Durante a maior parte da história da humanidade, a biomassa e a energia solar foram as únicas fontes de energia térmica utilizadas pelo Homem. Ao longo dos tempos e até à chegada do carvão e da revolução industrial, a biomassa serviu para cobrir as necessidades energéticas em termos de calor e iluminação, tanto no sector doméstico como nas aplicações industriais existentes. Desde então tem sido ultrapassada, nos países ocidentais pelo carvão e depois pelo petróleo e pelo gás natural (combustíveis fósseis). Com a crise petrolífera dos anos 70 e a tomada de consciência para o facto de as taxas de produção destes combustíveis fósseis serem menores que as suas taxas de exploração, de novo as atenções voltaram-se para a biomassa. No início do Sec XX, Rudolph Diesel expôs pela primeira vez um motor que podia funcionar tanto a óleos vegetais como a óleos animais. Em 1776 foi 62
Energia das Biomassas reconhecida pela primeira vez, pelo físico italiano Alessandro Volta, a relação existente entre o apodrecimento da vegetação nos sedimentos de lagos e o aparecimento de um gás combustível, mais tarde designado de biogás. Actualmente, com os desenvolvimentos tecnológicos e a pressão pela necessidade da diversificação energética têm sido descobertas novas áreas de utilização da energia da biomassa. Hoje em dia, este recurso energético constitui uma fonte de energia primária muito importante, representando cerca de 14% do consumo energético mundial. O aproveitamento da energia vegetal O conceito de biomassa é bastante lato, englobando diversas componentes. Com base na Directiva Comunitária 2001/77/EC, a biomassa pode ser definida como a fracção biodegradável de produtos e resíduos da agricultura (incluindo substâncias vegetais e animais), da floresta e das indústrias conexas, bem como a fracção biodegradável dos resíduos industriais e urbanos. A biomassa pode dar origem a biocombustíveis sólidos (resíduos florestais, culturas energéticas, resíduos sólidos urbanos, etc.) a biocombustíveis líquidos (biodiesel, bioetanol, biometanol) e a biocombustíveis gasosos (o biogás). A queima directa da biomassa sólida (combustão), continua a ser o processo de aproveitamento mais utilizado, desde a simples queima da lenha em lareiras à combustão de resíduos industriais em grandes caldeiras, para produção de calor e/ou electricidade.
Mogadouro - Forno comunitário A partir de óleos vegetais ou gorduras animais pode ser obtido o biodiesel, um substituto do gasóleo. A sua obtenção resulta de uma reacção química (transesterificação) entre esses óleos ou gorduras e um álcool (usualmente o metanol). Existem uma variedade de espécies vegetais que podem ser utilizadas na produção do biodiesel, nas quais se incluem os óleos de girassol, de colza, de soja e mesmo os óleos alimentares usados. No caso do bioetanol, que há mais de 25 anos que é misturado na gasolina nos Estados Unidos e no Brasil, a sua produção baseia-se num processo bioquímico de fermentação, a partir de culturas agrícolas com elevado teor de açúcar ou amido, como por exemplo, a beterraba, a cana de açúcar, o milho e o trigo. Também a partir de um processo bioquímico, a fermentação anaeróbia de matéria orgânica, pode ser obtida uma mistura gasosa combustível, designada de biogás. De certo modo, o biogás é comparável ao gás natural já que a sua composição é essencialmente metano. Os processos de fermentação anaeróbia foram, desde sempre, utilizados pelo Homem para o tratamento dos esgotos domésticos e os resíduos de indústrias agro-alimentar ou agro-pecuária (fossas sépticas). Com o passar dos anos este tipo de sistemas foram progressivamente sendo aperfeiçoados, sendo o Lenha de pinho biogás obtido essencialmente utilizado para a produção de calor e/ou electricidade, como acontece em algumas estações de tratamento de águas residuais e suiniculturas em Portugal. 64
Energia Energia das Biomassas Como se pode verificar a partir de uma série de processos e tecnologias a energia da biomassa pode ser convertida em electricidade, combustível para transporte ou calor, principais vectores da energia. O ambiente Hoje o desafio é desenvolver formas de queimar mais biomassa e menos carvão e outros combustíveis fósseis. A queima da biomassa liberta emissões de dióxido de carbono, um gás contribuinte para o efeito de estufa. No entanto a utilização da biomassa como fonte combustível, apresenta um balanço nulo das emissões de CO2 para a atmosfera, já que o CO2 produzido durante o processo de combustão foi previamente fixado pelas plantas durante a fotossíntese. Daí que ao contrário dos combustíveis fósseis a biomassa não irá desequilibrar o ciclo do CO2 na atmosfera. A ausência de outros elementos poluentes como por exemplo o enxofre (responsável pelas chuvas ácidas) constitui outra vantagem da utilização deste tipo de recurso para fins energéticos. Face à ameaça do efeito de estufa, e das alterações climáticas, fenómenos associados à utilização intensiva dos combustíveis fósseis, a utilização dos biocombustíveis tendo embora por si mesmo um efeito neutro, para além de estimular novas lógicas agrícolas tem um efeito positivo indirecto ao reduzir a necessidade da queima de combustíveis fósseis. Proposta de actividades: Identificar espécies energéticas. Avaliar as características energéticas dessas. Construir pilhas de composto.
Alentejo - Girassóis
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Henri-David Thoreau, um teórico do liberalismo americano, no século XIX, escreveu: “Se um homem gasta parte do dia a vaguear pelos bosques, porque gosta deles, correrá o risco de ser considerado mandrião. No entanto, se gastar o dia a depredar o mesmo bosque e a esburacar a terra, será tomado por um cidadão industrioso e empreendedor”. Esta frase sintetiza alguns dos preceitos fundamentais da eficiência energética. Não gastar energia desnecessariamente, conservar energia e utilizá-la de forma rentável ou seja produzindo força e, dessa, trabalho que seja útil. A eficiência energética é um manancial imenso e o seu aproveitamento um enorme benefício para a natureza e um significativo ganho económico. Todos temos uma ideia, mais ou menos clara, para poupar, dar um melhor uso e inclusive recuperar alguma da energia que temos ao nosso dispor no dia a dia. Ao longo da História Todas as sociedades são, de uma forma ou outra, estruturadas em torno da forma como gerem as suas energias. É a energia que pontua, mais do que a sucessão dos impérios, a história. Temos os impérios da China, Egipto, Maias, conhecidos como modo de produção asiático, que na realidade é o do domínio da água, dos sistemas de irrigação, de comportas e moinhos. 66
Energia Eficiente A suceder-lhe, mas muitas vezes com ele combinado, temos o modo de produção caracterizado como esclavagismo que é o do domínio da produção do ferro e de sistemas de domínio fechados em si mesmos mas que procuram a expansão territorial. Os impérios de Atenas, Mongol, de Cartago ou Romano assentam o seu poder em novas tecnologias militares ligadas a novos usos da energia e da locomoção. Segue-se o feudalismo em que a propriedade da terra e a sua renda vão levar ao surgimento de comércio, circulação com abertura de estradas e o estabelecimento ou reforço de entrepostos no território e a organização em torno dos burgos de novas produções que utilizando energia mecânica (animais, fornos, rodas) vão ter que, para responder à procura de uma população crescente, desenvolver novas formas de captura da energia. Que nos conduz à revolução industrial que, correspondendo a um novo ciclo histórico, nos leva, com as sucessivas evoluções das tecnologias energéticas até ao século XX, num quadro de um sistema de produção que poderemos classificar genericamente, com maiores ou menores restrições e limitações, como de economias de mercado, em que todos os bens são em todo o lado susceptíveis de serem negociados pelo papel/moeda. Chegados ao século XXI temos que enfrentar resolutamente um novo paradigma: Só há uma terra e os recursos desta são limitados. Temos que utilizá-los de forma mais eficiente, reduzindo tanto a poluição, como o seu uso de forma a respeitar os limites do planeta. A história ensina-nos que a todos os tempos históricos sucederam outros tempos em que o uso da energia para produzir trabalho era mais eficiente. Hoje, conforme refere o relatório “O Nosso Futuro Comum”, também referenciado como relatório Brundtland, “é imperativa uma política energética economicamente equilibrada e ambientalmente saudável que sustente o desenvolvimento humano numa perspectiva de futuro”. Para a Comissão Mundial para o Ambiente e Desenvolvimento (Comissão Brundtland) que produziu este relatório “a eficiência energética deve ser o cerne das políticas energéticas nacionais.”
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Energia Eficiente Aproveitamentos eficientes A utilização racional de energia passa não só pela utilização de tecnologias mais eficientes (utilizam menos energia e apresentam melhor desempenho) como também pelo nosso comportamento em pequenos gestos do dia-a-dia. Vamos dar aqui algumas ideias de como ganhar energia, poupando. Que cada um faça um pouco e o benefício será muito. Começamos pela cozinha. Verifique regularmente o estado do fogão, mantenha o frigorífico à temperatura certa e em condições, utilize os sistemas de regulação da máquina de lavar a roupa e sempre que possível lave com água fria, use a máquina de lavar louça só com carga completa. Em casa apague as luzes que não necessita e use lâmpadas de menor consumo. Utilize cortinados para beneficiar da luz solar ou diminuir o calor e tenha a sua casa bem calafetada. Quando comprar electrodomésticos verifique sempre qual é seu o consumo. Pode estar a poupar 50% de energia! Reutilize e recicle os seus resíduos, utilize os eco-pontos e quando necessário dirija-se ao eco-centro. E se tem um jardim, ou mesmo algumas plantas, dê-lhes um pouco de composto (matérias orgânicas). Utilize os transportes públicos ou partilhe o carro com colegas ou vizinhos. Estas são algumas ideias muito simples, que cada um pode executar. A nível dos locais de trabalho muitas outras se podem desenvolver. O Se reduzir 1 hora por dia na melhor aproveitamento térmico, a utilização do seu equipamento instalação de sistemas que permitam a de aquecimento/ar condicionado redução do consumo eléctrico (por poderá poupar 408kWh/ano o exemplo colectores solares nas escolas que corresponde ao consumo de e equipamentos desportivos), a energia diário de uma escola utilização do máximo de luz solar para básica do concelho de Lisboa. iluminação, a manutenção dos sistemas de ar condicionado ou Se reduzir 20 minutos/dia na ventilação forçada, e tantas outras utilização do seu ferro de engomar pequenas coisas que em cada local se pode reduzir 120kWh/ano o que podem realizar. dá para ferver 3 litros de água por É claro que há também uma grande dia durante um ano. responsabilidade do sector industrial no investimento e benefício deste recurso que é a eficiência. Ganhos de energia, por aproveitamentos, por 68
Alcoutim - Sobreiro descortiçado
exemplo, do calor de produção para aquecimento ou reaproveitamento eléctrico em sistemas de cogeração, redução dos desperdícios e o seu aproveitamento sempre que possível (e o desenvolvimento de empresas que procedem à transformação dos nossos resíduos em matérias primas é um elemento que deve ser considerado). Para além de uma maior qualificação e responsabilização dos trabalhadores, estas são uma mais valia sem preço com um enorme dividendo para o mundo e a natureza.
Portel - Cortiça 69
Energia Eficiente O ambiente Custa menos e o ganho ambiental é significativo se melhorarmos a eficiência energética dos nossos sistemas: Um kilowatt poupado é melhor que um kilowatt usado. Por isso o desafio de incorporar o conceito de sustentabilidade no sistema energético, procurando conciliar a procura de energia com uma efectiva protecção do ambiente passa por um investimento nas atitudes de conservação e tecnologias, que sejam mais eficientes. Pensar a longo prazo, de forma a assegurar a equidade intergeracional que permita que as próximas gerações vivam com dignidade num ambiente equilibrado e, ao mesmo tempo, garantir as melhores condições e qualidade de vida no presente é um caminho para o qual temos que dar passos ousados. Uma utilização eficiente da energia é um requisito obrigatório, que deve envolver todos os participantes no mercado energético: produtores, consumidores, reguladores e os agentes políticos, pois só com a participação e empenho de todos podemos melhorar a competitividade da economia diminuindo as consequências ambientais resultantes da produção energética. Sabemos hoje que se pode produzir mais e melhor usando menos energia. Que para melhorar a nossa qualidade de vida não precisamos de continuar a desperdiçar recursos, que pequenos investimentos na melhoria da rentabilidade dos instrumentos que 70
Energia Energia Eficiente
Portalegre - Um exemplo de ambiente equilibrado
utilizamos ou das condições dos espaços onde vivemos e trabalhamos podem ser um sopro que ajude a libertar a atmosfera de maus fumos. Proposta de actividades Identificar locais, áreas onde é possível realizar poupanças.
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São combustíveis fósseis todos os depósitos de matéria orgânica que é retirada do solo (a origem da palavra é do latim “fossilis” que significa escavar) e que são capazes de combustão, nomeadamente o petróleo, o carvão e o gás natural. Estas matérias formaram-se, ao longo de muitos milhares de anos, da alteração sobre pressão de restos de animais ou plantas. O urânio é um metal pesado que possui numerosos isótopos radioactivos. As centrais nucleares , onde o urânio é fissionado, para obtenção de calor e as centrais de combustão, onde os combustíveis fósseis são queimados, também para produção de calor, funcionam basicamente do mesmo modo. O calor aquece a água e esta transforma-se em vapor que faz girar a turbina-gerador.
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Energia dos Fósseis e do Urânio Ao longo da história O carvão marca a história. É um dos pais da revolução industrial. A mudança do emprego da lenha para o carvão mineral e a invenção da máquina a vapor vão levar a uma revolução sem precedentes na escala histórica, pois marca a passagem da utilização de fontes de energias renováveis para o emprego de recursos fósseis. A actual União Europeia surgiu como uma Comunidade Económica de 6 países para uma zona de comércio livre de carvão e aço com o objectivo fundamental de extirpar todas as razões de futuras guerras, e embora já nessa altura o petróleo tivesse uma importância não negligenciável, dado o desenvolvimento das redes viárias e a sua maior utilização como combustível nessas, o carvão continua até aos dias de hoje a ser dominante como matéria prima energética, sobretudo para produção eléctrica. A história do petróleo é curiosa. Nos anos 50 do século XIX começa nos Estados Unidos a corrida ao ouro negro. No início é extraído apenas o querosene, para iluminação, mas com o advento da indústria automóvel (Ford fabrica o 1º modelo em 1896) e aeronáutica (os Wright voam em 1903) tornou-se o principal produto estratégico do nosso tempo, sendo que as maiores empresas e grandes magnates estão ligados ao sector (John Rockefeller, Paul Getty, Alfred Nobel, Henry
Sines - Refinaria
Estação do Tua - Comboio a vapor
Ford ou Calouste Gulbenkian). O petróleo é um dos elementos centrais nos principais conflitos que se seguem à 2ª guerra mundial, nomeadamente no Médio Oriente e Golfo Pérsico ou na Nigéria, mas também, dizendo-nos mais directamente respeito, em Angola (Cabinda) ou Timor Leste. O petróleo vai levar a que na sequência da guerra israelo-árabe de 1973 e do seu embargo se pense seriamente no desenvolvimento de alternativas energéticas e no investimento na eficiência energética. Entretanto no início dos anos 60 do século XX assistimos ao desenvolvimento das primeiras centrais de fissão de urânio para produção de energia, energia nuclear. E já nessa altura havia quem, para além dos problemas de risco e de proliferação destas centrais de forma descontrolada, levantasse a questão dos resíduos das mesmas. Finalmente nos anos 80 vemos surgir com pujança o gás natural nas nossas economias, dados os desenvolvimentos tecnológicos que permitem mais facilmente o seu transporte e distribuição.
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Energia e do Urânio Energia dos Fósseis O aproveitamento das energias dos fósseis e da fissão do urânio A energia nuclear e hoje a queima de carvão também são usadas quase exclusivamente para produção de electricidade (embora o carvão ainda seja usado na Rússia e Polónia para aquecimento). O carvão, uma vez liquefeito, já foi, antes da popularização do petróleo, usado directamente para propulsão. Tendo já sido utilizado para iluminação, seja directamente nas antigas candeias ou luzernas, e podendo também ser usado para queima e produção de electricidade (o que sendo um enorme desperdício energético tem vindo a ser abandonado), o petróleo transformou-se hoje no calcanhar de Aquiles das nossas economias, dado o desenvolvimento da motorização automóvel e aeronaútica e o seu papel nas nossas sociedades. O gás natural entrou nas nossas vidas (para produção de calor, seja aquecimento de água ou preparação de alimentos) e é uma das chaves para perceber alguns dos actuais conflitos, muitas vezes encobertos por nacionalismos ou fundamentalismos religiosos, nomeadamente na zona do sul da Rússia ou no norte de África. O ambiente O actual momento de instabilidade que o mundo atravessa deve-se entre outros factores à dependência energética do petróleo e consequentemente dos grandes produtores deste no Médio Oriente, região com muitos conflitos religiosos, políticos, económicos e disparidades sociais. Além dos custos crescentes e flutuações do mercado internacional do petróleo, um factor de alto risco a ser considerado é a questão ambiental. O actual nível de utilização de combustíveis fósseis é motivo de crescente preocupação devido às alterações climáticas, pois da queima destes resulta um aumento significativo de gases (CO2, NOX, CH4) que contribuem para o efeito de estufa, tendo como principal consequência o aquecimento global. A nuclear, desde os grandes acidentes de Three Mile Island (Harrisburgo) e sobretudo de Chernobyl, com as consequências deste último, ainda hoje, a traduzirem-se em centenas de mortos por ano, e com os crescentes requisitos de segurança (hoje muito aumentados devido a hipotéticos desvios de urânio enriquecido para mãos de terroristas), tornou a sua exploração (a não ser nas essencialíssimas circunstância da França, com um parque nuclear feito em série e com fortes subsídios públicos) economicamente inviável. Os Estados 75
Energia dos Fósseis e do Urânio Unidos, entre outros, abandonaram a energia nuclear por não lhe suportarem os custos. O grande problema da nuclear continua contudo a ser o dos resíduos. Altamente radioactivos e com um tempo de vida de muitos milhares de anos, não existe ainda (passados mais de 40 anos de promessas) nenhuma solução eficaz para o seu armazenamento.
Proposta de actividades Construção de uma pequena estrutura de produção de calor. Visita a unidades industriais de queima. Discussão sobre o protocolo de Quioto.
Nos últimos 200 anos mais de 400 gigatoneladas de Carbono foram libertadas para a atmosfera como resultado da queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural) e produção de cimento (70%) e de alterações no uso do solo, principalmente destruição das florestas (30%). Estas emissões adicionaram-se às que ocorriam naturalmente e, por não serem compensadas totalmente pela assimilação fotossintética, levaram ao aumento da concentração de CO2 na atmosfera. Este desequilíbrio no ciclo de CO2 veio aumentar a capacidade da atmosfera reter a radiação solar reflectida pela terra, levando ao aquecimento global do planeta.
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Energias Sem-fim
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Jogos de Energia 1 - Água perdida na cidade (paralelo com os sistemas de distribuição de electricidade/gaz) Os sistemas de distribuição em rede são a forma de fornecimento de água de boa qualidade e em quantidade aos lares e indústrias. Fugas e roturas de água são uma constante e nalguns casos representam perdas significativas nos sistemas de abastecimento. As fugas tendem a aumentar à medida que os sistemas envelhecem e as canalizações vão sofrendo fissuras, por isso uma fiscalização regular é absolutamente necessária para reduzir as perdas por um lado e por outro para prover a qualquer contaminação da água. Actividade Vamos calcular a perda de água através de um pequeno buraco. Materiais / Equipamento Cilindro Volumétrico (500 ml) 2 copos grandes (1l) Tubo de borracha (6-8 mm de diâmetro e 45 cm de comprimento) Agulha de costura Isqueiro Procedimento Enche cada copo com 500ml de água , usando o cilindro. Fecha uma das pontas do tubo com o dedo e enche de água e coloca cada um dos extremos em cada copo. Coloca os copos a níveis diferentes. Observa a água a passar de um copo para o outro. Porque achas que isto acontece? Alguma vez pensaste porque razão os aquedutos estão sempre na parte mais alta das cidades? Usando este aparelho podes verificar a perda de água por um simples buraco. Aquece a agulha com o isqueiro e faz um buraco no tubo de borracha, quando a água começar a correr. Calcula a água desperdiçada.
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Objectivos Descobrir o que é um sistema de distribuição e porque razão a água circula por ele. Fazer generalizações e analogias. Compreender porque razão grandes quantidades de água são perdidas no sistema de distribuição de água. Adoptar uma atitude positiva para com a conservação de água (outras). Uma educação para a cidadania é fundamental para reduzir os desperdícios. A compreensão que estes, sendo reduzidos podem significar além de uma poupança significativa nas bolsas uma ainda maior preservação do ambiente. Duração: 1 ou 2 horas
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2 - A árvore sem fim? A compreensão da origem energética dos produtos do nosso dia a dia é fundamental, seja para que tenhamos uma clara percepção dos seus limites e portanto da necessidade da sua poupança, como para que possamos desenvolver as vertentes de reciclagem destes. Actividade Vamos relacionar os produtos do nosso dia a dia com o petróleo. Materiais / Equipamento Quadro de corticite Papel veludo Pioneses Recortes de publicidade Cartões etiquetas (com produtos) Cestos Procedimento Formam-se equipas. Dá-se um tempo limite para cada uma colocar os cartões ou recortes no painel petróleo. Objectivos Levar à percepção da importância do petróleo no nosso dia a dia e da necessidade de usarmos os recursos de forma sustentada. Chamar a atenção para o facto dos recursos serem não renováveis e portanto deverem ser usados parcimoniosamente. Identificar as energias suaves (renováveis). Conduzir uma reflexão sobre a questão Norte/Sul, a propósito dos recursos. Duração De 30 a 45 minutos 81
3 a.- A produção de energia A compreensão de como funciona uma central, ou unidade de produção de energia, é um elemento importante para perceber os impactos destas no meio e fazer uma adequada relação dos custos e benefícios de cada uma. Actividade Construir (articular) as peças de modo a estruturar as unidades de produção de energia. Materiais / Equipamento Quadro de corticite Papel veludo Pioneses Cartões etiquetas (com elementos das centrais) Cestos Procedimento Formam-se equipas. Dá-se um tempo limite para cada uma organizar os cartões no painel. Objectivos Levar à percepção das formas de transformação da energia, a sua qualificação, bem como os seus sub-produtos (actividade b.). Fornecer indicações em termos de organização do território e recursos. Duração De 30 a 45 minutos
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3 b.- A poluição resultante da produção de energia Todas e cada uma das formas de produção de energia e sua transformação ocasionam impactos no ambiente. Esses são de diferentes dimensões e podem levar a alterações profundas da organização social e provocar transformações radicais na paisagem ou ser impulsionadores de sustentabilidade ambiental. Actividade Fazer corresponder as fichas (de poluição) às formas de produção energéticas referidas anteriormente. Materiais / Equipamento Quadro de corticite Papel veludo Pioneses Cartões etiquetas (com elementos das centrais) Cestos Procedimento Formam-se equipas. Dá-se um tempo limite para cada uma organizar os cartões no painel. Objectivos Percepcionar que existe uma valoração em termos da produção de energia tendo em consideração o paradigma da sustentabilidade e que gradações de intervenção no espaço e na paisagem que devem ser consideradas. Duração De 30 a 45 minutos
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4 - Trivial de Energia A energia não pode ser criada nem destruída, somente transformada. A transformação da energia provoca a sua degradação (entropia). As duas Leis da Termodinâmica são a base para um jogo de Trivial, que testa os conhecimentos sobre energia, adquiridos durante esta sessão ou anteriormente. Actividade Através de um concurso (formando três ou quatro equipas) procura-se solidificar os conhecimentos adquiridos numa lógica de emulação de conhecimentos. Materiais / Equipamento Quadro Marcadores Cartões etiquetas (com perguntas) Cestos Procedimento Consoante a dinâmica em grupos de não mais que 4 jovens e com tempo limite organiza-se um concurso. Objectivos Levar os jovens a valorizar a aprendizagem e a sua utilidade para a auto-estima e companheirismo. Duração De 30 a 45 minutos
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5- Construir unidades de reciclagem (papel/compostor) A recuperação e reciclagem são com a conservação e a eficiência energética as maiores jazidas energéticas que temos ao nosso dispôr e em relação às quais podemos intervir de forma afirmativa. A construção ou observação de como funcionam estas unidades básicas de reciclagem pode ser um elemento que conclui estas sessões. Actividade Verificar como a reciclagem é um continum energético. Materiais / Equipamento Kit de reciclagem de papel Kit de compostagem Procedimento Demonstração do processo de produção de papel reciclado e produção de composto, consoante o tempo disponível. Objectivos Perceber os ciclos de energias e os processos de reciclagem e como estes influem nesses. Duração De 30 a 45 minutos
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6- Fazendo um moinho de água Na alvorada da civilização o Sol, a Água e os Ventos eram adorados como Deuses, porque eram poderes e fenómenos de origem desconhecida, sem controle ou compreensão humanas e eram absolutamente necessários, pois forneciam aos humanos o que hoje chamamos energia. De formas simples, para os parâmetros de hoje, a humanidade sempre tentou capturar e usar a energia destes poderes. As preocupações com a captura, a conversão e conservação de energia, em todas as suas formas, são ainda hoje importantes. Actividade Constrói um moinho de água! Materiais / Equipamento 8 colheres de plástico Uma grande rolha de cortiça (5 cm de diâmetro) Agulha de cozer Dois paus em forma de Y Procedimento Introduz a agulha no meio da cortiça até que a atravesse, ficando em partes iguais fora desta. Usando um lápis marca oito pontos simétricos em redor da área central da rolha. Nesses pontos deves colocar os cabos das colheres. Nas rachas da cortiça, anteriormente marcadas, introduz os cabos, colando-os e colocando-os todos com a concha das colheres na mesma direcção. Coloca os paus em Y um de cada lado da rolha e apoia as extremidades da agulha neles. A força da água deverá mover a rolha à medida que vai caindo nas colheres. Identifica possíveis utilizações dos moinhos de água. Recolhe fotografias, histórias e lendas relacionadas com moinhos de água e monta uma exposição.
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Objectivos Desenvolver as capacidades de fazer construções simples. Compreender as formas como a água pode fornecer-nos energia. Fazer analogias simples. Aprender a organizar exposições. Esta simples estrutura demonstra os princípios e conceitos das funções dos moinhos de água, mas também das modernas barragens. A queda de água (nas cataratas naturais ou em barragens) pode levar a transferências significativas de energia, tal pode verificar-se durante as grandes chuvadas. Observa como a água tem força para transportar grandes quantidades de matérias sólidas. Descreve esta situação aos teus colegas. Duração: 1 dia - 1 mês
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7- Barragens As barragens são feitas para criar reservatórios de água, para produção de energia, controle de cheias, irrigação e recreio. A experiência tem-nos mostrado que as grandes barragens são fonte de inúmeros problemas: retenção de lodos, erosão das zonas costeiras a jusante devido à falta de sedimentos, alagamentos, perdas significativas da água por evaporação, infiltrações e lixiviamentos, alterações do micro-clima local, tremores de terra, destruição de “habitats” especialmente na zona da foz do rio e das instalações e monumentos na área do enchimento. Actividade Visita a barragem mais próxima da tua área. É grande, média ou pequena? Qual é a altura? Investiga o que determina a duração da vida de uma barragem. Descreve o impacto da barragem na paisagem e no ambiente em geral. Este é o ponto de partida para o Estudo de Impacto Ambiental. Contacta os habitantes locais e especialistas para saber se a construção da barragem teve consequências para a sociedade local. Compara os efeitos positivos e as consequências negativas das grandes e pequenas barragens. Objectivos Descrever os benefícios e as perdas de uma grande infra-estrutura pública, uma central hidroeléctrica. Comparar a diferença entre o impacto ambiental de uma grande e de uma pequena barragem. Compreender o impacto na sociedade e no ambiente da construção das barragens. Avaliar todas as consequências e analisar cuidadosamente as alternativas (desenvolve um Estudo de Impacto Ambiental). Duração: 1 dia - 1 semana
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8- Centrais hidroeléctricas Actividade Visita uma central hidroeléctrica e procura informar-te como a energia é produzida pela corrente de água. Observa os arredores da central. Consegues detectar os efeitos da central sobre o ambiente? Tenta desenhar ou descrever num pequeno texto um modelo de central hidroeléctrica. Consideras que usamos mais ou menos energia que no passado? Consegues projectar a partir de livros ou relatórios governamentais as necessidades energéticas do futuro? Compara as vantagens e desvantagens das energias renováveis e não renováveis. Consideras a energia produzida numa central hidroeléctrica renovável ou não renovável? Porquê? Objectivos Observar e descrever os processos de produção de electricidade numa central hidroeléctrica. Perceber porque razão os projectos hidroeléctricos têm impactos graves no ambiente. Comparar as energias renováveis e não renováveis e avaliar as vantagens e desvantagens de cada uma. Prever as futuras necessidades de energia e as necessidades de desenvolver as energias renováveis. Duração: 1 dia - 1 semana
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Conforme referimos logo no início, a lógica deste Manual Pedagógico é a de lançar sementes para o desenvolvimento de uma cultura cívica que se interesse pela globalidade da vida, da natureza e dos processos produtivos e da humanidade inserida nessa e não independente dessa. Gostaríamos que a partir deste auxiliar educativo outros projectos se pudessem desenvolver e a equipa que deu corpo a este certamente que estará empenhada no seu apoio e desenvolvimento. Desde já como projecto de actividades futuras gostaríamos de referir que a realização de puzzles, com palavras ou reconstrução de desenhos ou fotografias, concursos de fotografias ou de produção de cartazes como actividade inter-escolar estão nos nossos objectivos. Também está entre os nossos objectivos a produção de um glossário de energia, com o envolvimento das escolas, que possa ser apresentado numa página na rede (webpage), com actualização permanente e assim que tiver atingido um número significativo de entradas será publicado. Para exemplificar a estrutura do que queremos, e que será por nós regulamentado formalmente, fornecemos alguns exemplos, por nós feitos, do que pretendemos: Energia É uma palavra de origem grega que quer dizer “força em acção”. A primeira fonte de energia utilizada pelos seres humanos foi a sua própria força muscular. Com o domínio do fogo e a domesticação de animais passámos a usar outras formas de energia. Depois aprendemos a utilizar a força da água, pequenos diques ligados a moinhos, aproveitando a água que corre nos rios, ou junto á foz, beneficiando da força das marés. E descobrimos como utilizar os ventos, construindo moinhos nas zonas onde eles ocorrem com regularidade. Com a revolução industrial passámos a utilizar energia a vapor e a queimar fósseis. A energia sendo fundamental para a nossa sobrevivência diária é fonte dos maiores problemas ambientais.
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Proposta de Jogos, Concursos, Actividades extracurriculares
Jazida É uma área onde encontramos uma massa significativa de substâncias minerais ou fósseis, no interior ou à superfície da Terra, que se for adequadamente explorada tem valor económico para o país ou região onde se situa. Os problemas ambientais destas explorações são vários: o impacto na paisagem, normalmente muito significativo, a poluição atmosférica (libertação de gazes e poeiras) e a contaminação das águas (usadas seja para lavagem, seja como escoadouro de aditivos usados no processo de extracção). Os problemas de saúde nos trabalhadores das minas também são conhecidos (silicose, cancros). Rio A uma corrente contínua de água, que desemboca noutro rio, num lago ou no mar chamamos rio. O local onde o rio irrompe à superfície designamo-lo por olhos-d’água e ao sítio onde desagua damos o nome de foz. A história dos homens está ligada aos rios. À sua volta desenvolveram-se civilizações históricas e por sua causa se dividiram e se uniram povos. Os conflitos geo-estratégicos que se antevêem para o século XXI são à volta da água (e obviamente dos rios), recurso fundamental e em muitos casos escasso. As políticas de protecção dos rios passam: pela manutenção dos espaços agrícolas e zonas de infiltração; por políticas de água assentes no aproveitamento das bacias hidrográficas (áreas de captação e retenção de águas por um rio, a partir das suas várias fontes); e por uma acção de tratamento dos efluentes (esgotos) e de conservação das águas. Oceanos É como designamos as grandes extensões de água salgada que cobrem a maior parte da superfície do globo terrestre. Os oceanos são responsáveis por 85% do ciclo de evaporação e precipitação e por 50% da renovação do oxigénio da atmosfera, absorvendo ao mesmo tempo grandes quantidades de anidrido carbónico. Os oceanos são o pulmão da terra. Nos oceanos formaram-se as primeiras células e a partir delas, da sua multiplicação, desenvolveu-se vida e a sua espantosa diversidade.
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Quilowatt - hora (KWh) É uma unidade de medida de energia não pertencente ao sistema internacional de unidades (SI). Expressa o trabalho realizado por uma máquina, multiplicando-se a sua potência pelo tempo que a máquina fica a funcionar. Os aparelhos eléctricos utilizam como unidade de potência o watt e a hora como unidade de tempo, obtendo-se o quilowatt-hora como correspondente unidade de trabalho (ou energia). Como se trata de uma unidade prática (não pertence ao SI) deve saber-se a sua relação com o Joule, que é a unidade de trabalho e energia desse sistema: 1kWh = 1,0 kW X1,0 h = 1000 W x 3600 s =3600000 W.s = 3600000 J Esta é a unidade utilizada para medir a energia eléctrica por muitas empresas produtoras de electricidade. Mas é uma grandeza insignificante quando se trata de medir o consumo eléctrico de uma nação. Tonelada equivalente de petróleo (tep) A tep expressa a quantidade de calor existente numa tonelada de petróleo, tendo sido definido por convenção como igual a 10 milhões de calorias. É a unidade utilizada para medir o consumo energético de uma nação. Por exemplo, Portugal consome mais de 25 milhões de tep por ano de energia primária. Uma unidade semelhante mas menos utilizada é o tec (tonelada equivalente de carvão) que corresponde a 0,7 tep. Estas definições, sempre que possível acompanhadas por fotografia ou ilustração, constituirão um factor de ligação entre as diversas escolas e poderão constituir um embrião de uma rede de escolas pelas “Energias Sem-fim”, igualmente nos termos desta nossa iniciativa.
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Tudo está ligado a tudo diz-nos antiga sabedoria. E com um pequeno poema dessa vos deixamos, por agora, certos que só com o empenho de todos esta terra em que vivemos será a minúscula maravilha que futuras gerações continuarão a usufruir. A resposta A infinita beleza é a totalidade orgânica A totalidade da vida e das coisas A divina maravilha do universo Ama isso E não a humanidade separada de tudo isso.
Adaptado do poeta americano Robinson Jeffers
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Bibliografia e páginas na rede (Webpages) recomendadas
Neste espaço indicamos alguns livros (referindo só edições em português) para quem queira aprofundar mais os vários temas que são expostos (natureza, sustentabilidade, energia) e algumas páginas na rede, sem em nenhum caso pretender senão fornecer mais pistas para conhecimento. Apresentamos algumas informações sobre estes, sendo que no caso das páginas na “internet” nos limitámos a algumas nas quais estão ligações várias a outras, igualmente interessantes. Attenborough, David, “O Primeiro Éden”, Gradiva, 1988 De um dos mais notáveis ambientalistas e divulgadores da natureza um livro que é como que uma história do vivo, que se lê como se fosse uma aventura, ilustrada. Porritt, Jonathon, “Salvemos a Terra”, Círculo dos Leitores, 1991 Jonathon é um nobre militante do ambiente e aqui, nas vésperas da ECO 92, traçou o diagnóstico dos problemas do planeta. Com participantes nacionais. May, Peter H. e outros, “Economia do Meio Ambiente”, Editora Campus, 2003 Um livro notável para quem quiser aprofundar a economia da sustentabilidade. Em todas as áreas da nossa vida. Ramage, Janet, “Guia da Energia”, Monitor, 2003 Completíssimo manual para quem quiser saber um pouco mais sobre as várias formas de produção e uso de energia. Centro para a Conservação de Energia, “O Mundo da Energia”, CCE, 1990 Manual didáctico dos professores de física e química 8º e 9º anos de escolaridade. Collares Pereira, M., “Energias Renováveis , A Opção Inadiável”, SPES, Sociedade Portuguesa de Energia Solar, 1998 Neste livro é feita uma análise profunda sobre as questões da energia (e 95
da sua relação com o Ambiente) e das Energias Renováveis no nosso país. Fórum Energias Renováveis em Portugal, “Uma contribuição para os Objectivos de Política Energética e Ambiental”, ADENE, INETI, 2002 Constitui um referencial técnico único sobre a temática das energias renováveis no nosso país, abrangendo tópicos como o recurso energético, a utilização final, potencial existente, oportunidades e constrangimentos legais. Páginas na rede “internet” (www) www.energiasrenovaveis.com Página com imensa informação e com um excelente levantamento de outras páginas, que relacionam os vários temas que abordámos. www.ambienteonline.pt As notícias mais recentes sobre ambiente e sustentabilidade e com ligações a entidades ambientais diversas, neste “site”. www.história-energia.com Quem quiser saber mais sobre história da energia em Portugal, da história da electricidade à cozinha das nossas avós, tem aqui uma excelente leitura. www.abcenergia.com Informação geral dirigida a escolas, incluindo jogos, pode ser encontrada aqui. www.yes2wind.com Este sim ao vento de duas das mais importantes organizações ecologistas internacionais (Friends of the Earth e Greenpeace) até nos remete para as páginas da oposição a este desenvolvimento, para podermos contrariá-la temos que conhecê-la.
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www.iisd.ca Quem quiser saber o que se passa a nível global, as conferências sobre ambiente e sustentabilidade, tem aqui tudo. www.greenprices.com Com o objectivo de dar informação sobre energias renováveis e o seu mercado, dos produtores, para nós todos. www.panda.org A página do panda, claro que é o WWF, a dar-nos informação sobre a pegada do homem sobre o planeta terra. www.worldwatch.org Do WorldWatch Institute, um dos principais institutos de investigação sobre os temas de energia, ambiente e sustentabilidade, através deste site pode ter acesso a um dos melhores relatórios anuais sobre a saúde do nosso Mundo. O “State Of the World”, também disponível em português (Brasil). www.dge.pt Página da Direcção Geral de Geologia e Energia com informação e notícias sobre o sector da energia em Portugal. www.spes.pt A Sociedade Portuguesa de Energia Solar (SPES) disponibiliza uma biblioteca virtual, em que é possível aceder a publicações, artigos e notícias na área da energia solar. www.apren.pt A Associação Portuguesa de Produtores Independentes de Energia Eléctrica de Fontes Renováveis disponibiliza aqui informação geral sobre as várias fontes de energia renováveis e seu potencial em Portugal.
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www.aguaquentesolar.com Página promocional do programa AqspP (Água Quente para Portugal). Disponibiliza dados sobre o mercado nacional da energia solar e a sua evolução, incluindo elementos sobre equipamentos e instaladores certificados e projectos de sucesso. www.ewea.org Página da Associação Europeia de Energia Eólica (EWEA-European Wind Energy Association). Nesta tem-se acesso a um conjunto variado de ferramentas informativas sobre a indústria do eólico; documentos técnicos, notícias, artigos, dados estatísticos, apresentações de conferências e imagens. www.h2euro.org Página da Associação Europeia do Hidrogénio (The European Hydrogen Association-EHA), onde se promove a troca de informação sobre a energia do hidrogénio nos seus vários domínios, cientifico, económico, técnico, legal, etc. http://eubionet.vtt.fi A EUBIONET agrupa as redes AFB-Net (biocombustíveis sólidos), Waste for Energy (biogás) e a NTB-NET (biocombustíveis líquidos), criadas em 1995 para promover a utilização da bioenergia na Europa. Aqui é disponibilizada uma vasta informação na área da bioenergia, constituindo também um meio eficaz de promoção de contactos entre os diversos intervenientes (produtores, utilizadores, organismos públicos) nesta área, a nível europeu. www.p3e-portugal.com “Site” promocional do Programa Nacional para a Eficiência Energética em Edifícios (P3E). Disponibiliza uma base de dados de eficiência energética de equipamentos, a regulamentação energética nos edifícios em Portugal, várias brochuras sobre os conceitos bioclimáticos e a sua aplicação nos edifícios, bem como diversa informação sobre a certificação energética.
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www.eere.energy.gov No portal do Departamento de Energia dos Estados Unidos tem-se acesso a um grande número de documentos e sites sobre a temática da eficiência energética e das diferentes fontes de energia renováveis. www.wave-energy-centre.org Na página do Centro da Energia das ondas pudemos aceder a diversa informação geral sobre este tipo de energia e saber dos recentes projectos de desenvolvimento implementados no nosso país.
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António Eloy
Projecto
Tem sido Professor de Economia e Sociologia do Ambiente, consultor de empresas na área da educação e ambiente, e redactor, ocasional, de revistas e jornais. Trabalha também, ocasionalmente, no sector primário. Contribui, ainda, para a Formação de professores e outros agentes educativos, na área do ambiente. É autor, editor ou colaborador de diversos livros, e projectos educativos sobre temas de Ambiente, Economia e Sociedade. É activista social e colecciona paisagens e miniaturas de mochos.
Rui Cunha
Fotografia
Fotógrafo profissional desde 1976, desde 1979 que se dedica à pesquisa e levantamento fotográfico no âmbito da Cultura, do Ambiente e do Turismo, participando, quer como profissional da imagem, quer como cidadão, na valorização e promoção do Património Natural e Cultural Português. Tem colaborado activamente com associações ambientalistas e integrou em 1986 / 87 o European Environmental Bureau como representante português. Produziu exposições, livros, cartazes, postais, folhetos e brochuras, no país e no estrangeiro e tem vindo a desenvolver, ao longo dos anos, um arquivo especializado em imagens de Portugal. Realizou vídeos e diaporamas premiados sobre Parques e Reservas Naturais. Está actualmente a desenvolver um projecto editorial sobre o património natural e cultural português, que se iniciou já com o livro “Sagres”.
Genin
Ilustrações
Luiz Eugênio Quintão Guerra, o Genin, nasceu em Itabira- Minas Gerais Brasil. Foi editor de arte do Jornal Diário do Comércio e do Jornal de Casa, em Belo Horizonte, fazendo “charges” diárias, ilustrações e planejamento gráfico dos dois jornais, entre 1993 e 2000. Ilustrou livros infantis, didáticos, de poemas e fez projetos gráficos de livros de fotografias além de trabalhos publicitários. Há mais de 10 anos faz “bonecos” para o jornal da Associação Mineira de Defesa do Ambiente (AMDA). Atualmente tem como projeto realizar exposição de esculturas em bronze e caricaturas sobre músicos brasileiros e estrangeiros.