O PROBLEMA ENERGÉTICO

Todos os indicadores apontam para um crescimento significativo do consumo de energia eléctrica nos próximos anos. Segundo dados da Agência Internacional de Energia prevê-se até 2030 um crescimento da procura de energia eléctrica de 119% no sector residencial, 97% nos serviços e 86% na indústria. Para poder dar resposta a este problema têm de se encontrar soluções que começam agora a ser cada vez mais utilizadas, nomeadamente com a utilização de energias renováveis.

O Sol como fonte de energia cria através da energia as condições necessárias para a transformação desta em energia útil para ser utilizada no quotidiano ou seja no nosso dia a dia. Esta energia pode ser transformada em energia através da utilização de painéis, denominados de painéis fotovoltaicos.
No caso do aproveitamento da energia radiante através de painéis a energia eléctrica resultante, pode ser utilizada para iluminar edifícios e Ruas, carros eléctricos e outros equipamentos.
Os painéis fotovoltaicos são actualmente construídos utilizando células de silício que depois se interligam entre si de forma a se obter um nível de tensão utilizável em várias aplicações.
No caso de se pretender utilizar na tensão da rede eléctrica nacional 230V/50Hz, monofásico ou 400V/50Hz trifásico, será necessário a utilização de um conversor de tensão e forma de onda, já que os painéis fotovoltaicos actualmente geram corrente contínua (tipicamente 12 V) e a energia eléctrica das habitações em Portugal é de corrente alternada com os níveis de tensão (230 V) e frequência (50 Hz) referidos.
Os painéis fotovoltaicos quando inseridos numa instalação eléctrica em que se utilizem baterias para armazenamento de energia eléctrica criam uma autonomia energética do ponto de vista eléctrico, para utilização durante a noite ou quando não exista .
Os sistemas com painéis fotovoltaicos são também utilizados cada vez mais em sistemas de emergência de estradas e locais isolados de modo a criarem uma autonomia total do ponto de vista energético.

Por sua vez a para aquecimento de água de uma habitação, elevando a temperatura da água corrente que chega a uma temperatura inferior à temperatura desejada, para ser utilizada em banhos ou para lavar loiça é possível o aproveitamento da energia radiante através da sua em calor utilizando sistemas como os solares. Neste caso o calor proveniente da radiação solar é transformado em calor. Existem painéis solares em que a transferência de calor é feito directamente para a água, no entanto estes apresentam o inconveniente de a temperaturas baixas poderem congelar as canalizações da estrutura do painel levando à destruição deste. Para ultrapassar este inconveniente é colocado na canalização do painel um fluido com características de bom condutor e que tenha um ponto de congelamento com temperaturas negativas (-17ºC p.exemplo). Depois do fluido aquecido este transfere o para a água que é colocada num depósito.

O vento como de energia é utilizado já à muito tempo. Já antigamente se utilizava o vento para moer o milho e produzir farinha através dos moinhos. Já nessa altura se utilizava e a energia cinética devido à da água em energia mecânica. Através do vento é possível a produção de energia através da utilização de torres eólicas que quando organizados numa determinada área se designam de parques eólicos. Esta energia eólica é depois transformada em energia mecânica e finalmente em energia eléctrica. A unidade responsável pela geração de energia eléctrica é o . Esta unidade é constituída por vários mecanismos, nomeadamente o gerador eléctrico, o controlador, o motor de orientação da cabine, a caixa multiplicadora da velocidade, o sensor de direcção e o anemómetro que serve para medir a velocidade do vento. A do vento e a dimensão das do gerador são elementos sensíveis na geração de energia eléctrica. A localização de um parque eólico também o é: Os parques eólicos não podem ser colocados em áreas em que o vento seja muito intenso já que a partir da velocidade de 25m/s as turbinas têm de parar sob o risco de destruição do equipamento provocado pelo efeito de embalamento. Por outro lado a velocidade do vento também não pode ser muito reduzida. Se inferior a 5 m/s não é possível a utilização do aerogerador, por falta de vento.
Um dos locais onde se colocam as maiores unidades é junto ao . Nesse caso existem cabos de energia subterrâneos que são enterrados no mar e que permitem o da energia eléctrica para Terra.
Um aerogerador de 600kW, produzirá cerca de 500 000 kWh por ano com a velocidade do vento a 4,5 m/s , ou seja à velocidade mínima de funcionamento de um .
No entanto se a velocidade do vento duplicar a produção de energia eléctrica será 4 vezes maior.
Existem no entanto limitações, nomeadamente no que se refere ao máximo das pás dos aerogeradores. Actualmente investigam-se novos materiais e formas de desenho das pás, já que com o actual desenho e materiais não é possível o funcionamento de um aerogerador com pás de diâmetro superior a 90 metros. Os aerogeradores têm por outro lado de ter um valor de manutenção relativamente baixa de modo a serem economicamente viáveis, pelo que o desenho destes é realizado de forma a não serem necessárias intervenções de ordem técnica complexas e com paragens demoradas dos equipamentos. Quando um aerogerador se encontra parado devido a manutenção são prejuízos para a empresa que explore o parque eólico.

A energia é em Portugal responsável por uma percentagem elevada de geração de energia a partir de uma fonte de energia . No quando a produção de energia hídrica é mais elevada esta poderá ser responsável por cerca de 40% da energia consumida.
No processo de da energia hídrica em energia eléctrica existem várias transformações e conversões energéticas. Assim quando a água se encontra a uma determinada altura, de uma referência, tendo assim uma energia potencial e estando disponível para ser transformada em energia cinética através da queda em altura. Na queda a é encaminhada, através de tubagens que ganhando velocidade transforma a água em portadora de energia . A energia cinética que varia com o quadrado da velocidade à chegada à base da barragem tem um sistema que permite a conversão para energia . Esse dispositivo designa-se por turbina. A função da é aproveitar com o melhor rendimento possível, a energia cinética da água e transformar ou converter em energia mecânica. A turbina a utilizar nas barragens dependem de vários factores, nomeadamente a velocidade da água e o caudal e desenho da barragem e existem pelo menos três modelos diferentes, mais utilizados a nível mundial.
Após a transformação na turbina da energia cinética em mecânica, dá-se quase em simultâneo a transformação da energia em energia eléctrica. Esta transformação ocorre no eléctrico que contem um eixo solidário com a turbina e que roda com a rotação da turbina. Ao rodar e através da transformação da energia electromagnética existente no gerador é finalmente convertida em energia eléctrica.