Quais são as energias renováveis e as aplicações delas?

Energias renováveis: esse é um tema que tem ganhado cada vez mais relevância no Brasil e no mundo todo. Afinal, trata-se de um assunto que envolve sérias e decisivas questões ambientais, além de tocar nas áreas econômicas e tecnológicas.

A importância das fontes limpas de energia é ainda maior quando estas são comparadas aos combustíveis fósseis, prejudiciais ao planeta.

Além disso, os combustíveis fósseis são finitos e seguem um caminho oposto ao das energias renováveis, que têm recursos praticamente inesgotáveis.

No mesmo sentido, destaca-se o hidrogênio verde, visto como uma alternativa promissora para impulsionar a transição energética. 

Tal composto é indicado especialmente para setores em que é difícil substituir diretamente os combustíveis fósseis, como na indústria pesada e no transporte de longa distância.

Caso você ainda não domine o assunto, vamos trazer explicações completas para você. Acompanhe a seguir!

O que são energias renováveis?

As energias renováveis, também chamadas energias limpas ou alternativas, são fontes que existem naturalmente no planeta e não se esgotam com o passar do tempo. 

Dessa forma, podemos dizer que energia renovável é aquela que provém de recursos naturais e, como o próprio nome diz, renova-se de maneira contínua.

Entre as fontes de energia renovável mais conhecidas e que servem como ótimos exemplos da definição citada, estão:

• Energia solar (proveniente dos raios do sol);
  Energia hídrica (gerada pela força das águas);
  Energia eólica (obtida pelo vento).

Na contramão de fontes limpas, estão as energias provenientes da queima de combustíveis fósseis, também conhecidas como energias fósseis, a exemplo do gás, do petróleo e do carvão mineral. 

Em comum, esses combustíveis têm alta concentração de carbono — causando sérios prejuízos ao meio ambiente e à saúde de animais e seres humanos —, além de se desenvolverem por meio de recursos finitos.

Por essa finitude e, principalmente, pelo grave impacto ambiental causado pelos combustíveis fósseis, o assunto “energia renovável” tem se tornado cada vez mais relevante e sido alvo de discussão em todo o mundo.

Isso acontece porque as fontes renováveis não emitem gases de efeito estufa na geração de energia e contribuem para a redução da produção de dióxido de carbono (CO2), diminuindo o ritmo do aquecimento global. 

Além disso, as energias limpas podem colaborar com o desenvolvimento das economias dos países — por meio da geração de empregos — e com a inovação tecnológica, ao se utilizar a tecnologia para armazenamento e produção de energia, entre outros usos.

Hidrogênio verde: entenda o que é e qual a relação com as energias renováveis

Em entrevista ao portal Intermodal Digital, o pesquisador Matheus Bullmann declarou que o hidrogênio verde é essencial para garantir a sustentabilidade ambiental do futuro. 

Ele destaca que a produção desse tipo de hidrogênio envolve uma cadeia sem emissão de gases poluentes, como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4).

De acordo com Bullmann, as principais rotas de produção do hidrogênio verde baseiam-se na eletrólise da água, utilizando energia elétrica proveniente de fontes renováveis, como eólica, solar e hidrelétrica. 

Essa abordagem assegura que o processo seja livre de emissões prejudiciais ao meio ambiente, contribuindo para a construção de uma economia mais limpa e verde.

Bullmann também ressalta que a utilização de biomassa está sendo explorada para a produção de hidrogênio verde, destacando o menor custo energético dela em comparação com a quebra da molécula de água. 

A diversificação de fontes de matéria-prima oferece novas possibilidades para a produção eficiente e sustentável desse elemento essencial na transição para uma economia mais limpa e verde.

Principais tipos de energias renováveis

Como vimos, as energias renováveis são muito importantes não apenas no quesito ambiental, mas também econômico e tecnológico. 

Cada uma das diversas alternativas de energia existentes vêm de diferentes fontes renováveis e que, por sua vez, têm aplicações variadas. 

Abaixo, veja quais são os principais tipos de energias renováveis.

Energia solar

A energia proveniente do sol pode ser utilizada de duas formas: a energia solar térmica é focada na captação de calor para aquecimento, enquanto a energia solar fotovoltaica é destinada a gerar energia elétrica.

As duas são obtidas por meio de painéis solares e podem ser aplicadas em casas, como os conhecidos aquecedores solares (térmicos), além de empresas e indústrias, para a geração de energia elétrica (fotovoltaica).

Energia hídrica

A energia hídrica (ou hidrelétrica) utiliza a água de rios para gerar eletricidade. Geradores são acionados por meio do movimento da água, produzindo assim a eletricidade. 

Muitas hidrelétricas também utilizam reservatórios, que são liberados de tempos em tempos para a geração de energia.

A energia obtida por meio de hidrelétricas é o modelo mais consistente de energia renovável, sendo o mais utilizado no Brasil e responsável por fornecer eletricidade para muitos países.

Energia eólica

A energia eólica é produzida a partir da força dos ventos. Com ajuda das turbinas eólicas, também chamadas de aerogeradores, o movimento produzido pelo ar é enviado a um gerador elétrico, no qual então ocorre a produção de eletricidade.

Esses aerogeradores podem ser instalados em parques eólicos, seja na terra, seja no mar.

Atualmente, as principais aplicações da energia eólica são para bombeamento de água, geração de eletricidade, aquecimento, entre outras.

Energia de biomassa

A energia de biomassa surge por meio da queima direta de materiais orgânicos, ou seja, de resíduos vegetais e animais, sendo utilizada para a produção de calor, eletricidade e combustível, como o etanol.

Apesar de ser gerada pela queima de materiais, o que acarreta a emissão de CO2, a energia de biomassa pode ser considerada uma energia renovável porque esses gases são absorvidos pela fotossíntese das plantas durante o crescimento delas.

Além das energias renováveis citadas acima, ainda podemos lembrar a energia geotérmica (proveniente do calor do interior da terra) e a energia oceânica (gerada a partir das marés e das ondas).

Exemplos de aplicações das energias renováveis

As energias renováveis têm uma ampla gama de aplicações em diferentes setores. Observe, na tabela abaixo, alguns exemplos.

Esses exemplos destacam a versatilidade e o potencial das energias renováveis em diversas aplicações, contribuindo para um futuro mais sustentável e menos dependente de recursos não renováveis.

Energias renováveis: vantagens e desvantagens

As energias renováveis, de modo geral, trazem vantagens claras tanto para o meio ambiente quanto para os setores econômicos e tecnológicos. 

Fontes de energia limpa, como a solar, a hídrica e a eólica, não produzem os gases que causam o efeito estufa, assim como também não geram CO2, contribuindo para um planeta mais sustentável.

Além disso, as fontes renováveis são recursos praticamente infinitos. Consequentemente, isso faz com que a energia tenha um custo menor.

Por outro lado, assim como tudo na vida, a energia renovável tem desvantagens. A principal delas diz respeito à oscilação das matérias-primas. Afinal, o sol não está disponível 24 horas por dia e sete dias por semana em todos os lugares do mundo.

Isso também acontece com o vento e com a água, já que é comum períodos de seca ao longo do ano. Essas oscilações podem, por exemplo, aumentar os custos da energia.

Outras desvantagens podem surgir conforme o tipo de energia renovável. Como exemplo disso, podemos citar o impacto ambiental causado pela construção de usinas hidrelétricas.

Nesse contexto, é necessário inundar uma grande quantidade de terreno, causando problemas para as redondezas da região onde a obra é realizada.

MATLAB, Simulink e energias renováveis!

Como vimos ao longo do artigo, as energias renováveis possuem muito mais vantagens que desvantagens. 

A utilização dessas fontes limpas têm crescido substancialmente e a tendência é de que cresçam ainda mais. Afinal, são energias que preservam o meio ambiente (portanto, sustentáveis), geram benefícios econômicos e promovem a inovação tecnológica.

Para desenvolver projetos voltados à produção de energias renováveis, é fundamental valer-se de ferramentas eficientes e especializadas. E, para isso, você pode contar com o MATLAB® e o Simulink®.

O MATLAB e o Simulink são softwares projetados para que engenheiros e cientistas trabalhem na realização de diversos projetos. Entre eles, projetos de geração de energia renovável.

Sendo ferramentas flexíveis, o MATLAB e o Simulink permitem que você construa modelos de gerador fotovoltaico, gerador de turbina eólica, painéis solares híbridos (térmicos e fotovoltaicos) e muitos outros.

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