Apostila 01 - Saberes e Investigação da Natureza - PDF

E.E ÁLVARO ROMANO 2ºANO DO ENSINO MÉDIO (3º Bimestre) APOSTILA 01 - SABERES E INVESTIGAÇÃO DA NATUREZA Professor(a): Raíne Rocha Costa Nome do aluno(a):______________________________________________________ Data:16...

E.E ÁLVARO ROMANO 2ºANO DO ENSINO MÉDIO (3º Bimestre) APOSTILA 01 - SABERES E INVESTIGAÇÃO DA NATUREZA Professor(a): Raíne Rocha Costa Nome do aluno(a):______________________________________________________ Data:16/07/2024 Objetivo 7. Assegurar o acesso confiável, sustentável, moderno e a preço acessível à energia para todas e todos 7.1 Até 2030, assegurar o acesso universal, confiável, moderno e a preços acessíveis a serviços de energia 7.2 Até 2030, aumentar substancialmente a participação de energias renováveis na matriz energética global 7.3 Até 2030, dobrar a taxa global de melhoria da eficiência energética 7.a Até 2030, reforçar a cooperação internacional para facilitar o acesso a pesquisa e tecnologias de energia limpa, incluindo energias renováveis, eficiência energética e tecnologias de combustíveis fósseis avançadas e mais limpas, e promover o investimento em infraestrutura de energia e em tecnologias de energia limpa 7.b Até 2030, expandir a infraestrutura e modernizar a tecnologia para o fornecimento de serviços de energia modernos e sustentáveis para todos nos países em desenvolvimento, particularmente nos países menos desenvolvidos, nos pequenos Estados insulares em desenvolvimento e nos países em desenvolvimento sem litoral, de acordo com seus respectivos programas de apoio Acessar o site https://www.ipea.gov.br/ods/ods7.html e acompanhar o desempenho do Brasil nas metas assumidas neste objetivo. INTRODUÇÃO Assegurar o acesso à energia limpa corresponde ao 7° dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). As metas foram criadas pela Organização das Nações Unidas (ONU) para cumprir com os acordos feitos na Agenda 2030. Seu princípio consiste em “assegurar o acesso confiável, sustentável, moderno e a preço acessível à energia para todos”. No mundo, uma em cada cinco pessoas ainda não têm acesso à eletricidade moderna – um total de 1,3 bilhão. São 3 bilhões os que dependem de madeira, carvão, carvão vegetal ou dejetos animais para cozinhar e obter aquecimento. Sendo que a energia é o principal contribuinte para as mudanças climáticas. Afinal é responsável por cerca de 60% das emissões globais totais de gases do efeito estufa. A energia renovável constitui atualmente apenas 15% do conjunto global de energia. O QUE É ENERGIA Não há uma definição exata para energia, mas, na física, trata-se um conceito extremamente importante. Afinal, representa a capacidade de produzir trabalho ou de realizar uma ação. A palavra também é muito utilizada em outras áreas do conhecimento, como biologia, química e geografia. A energia desempenha um papel essencial em todos os setores da vida, sendo a grandeza mais importante da física. Os seres vivos dependem da energia para sobreviver e a obtém por meio da alimentação, em forma de energia química. Além disso, os organismos também recebem energia do Sol. Existem diferentes tipos de energia, que variam de acordo com a forma com a qual ela se manifesta. A energia limpa, também chamada de energia renovável ou ecológica, pode ser citada como exemplo de um tipo de energia. ENERGIA LIMPA A busca pela diminuição dos impactos socioambientais causados pelas fontes de energia tradicionais e pela preservação dos recursos naturais deu início ao uso de fontes de energia alternativas e com baixo custo ambiental, chamadas energias limpas. Além de serem praticamente inesgotáveis, as energias limpas podem apresentar impacto ambiental muito baixo. Isso sem afetar o balanço térmico ou a composição atmosférica do planeta. Destacam-se como fontes alternativas e renováveis as hidrelétricas, maremotriz, geotérmica, solar e eólica. Energia limpa no Brasil No Brasil, espera-se que os investimentos em energias limpas se ampliem. O país já é um dos que mais utilizam fontes renováveis em sua matriz energética, o que se deve, principalmente, à elevada participação das hidrelétricas na geração de eletricidade e no consumo de etanol em automóveis. Além disso, a energia eólica passou por um forte crescimento nos últimos anos, tornando-se uma das principais geradoras de eletricidade da região Nordeste. Segundo previsões da companhia de petróleo britânica British Petroleum, espera-se que 48% da energia do País em 2040 virá de fontes limpas e renováveis. Também existe a necessidade de o Brasil avançar em relação à eficiência energética. Isso envolve o desenvolvimento de novas tecnologias que utilizam uma quantidade menor de energia, como em: Automóveis; Aparelhos eletrônicos; Processos de produção em indústrias e no campo; A expectativa de que o Brasil tornará sua matriz energética menos dependente de combustíveis fósseis cria um cenário positivo sobre o futuro da energia mundial. Disponível em: https://www.ecycle.com.br/ods-7. Acesso em 05 jul. 2023. 2. Participação das energias limpas e renováveis na matriz energética O termo matriz energética se refere a todas as fontes de energia utilizadas no país, englobando, inclusive, a geração de energia elétrica. Ou seja, são fontes usadas para movimentar veículos e motores, acender um fogão em casa, como insumo industrial ou para eletricidade. Na física, significa “capacidade de realizar trabalho”. Já a matriz elétrica se refere especificamente às fontes que geram energia elétrica. Como vimos no texto anterior, precisamos de energia, por exemplo, para acender a luz, preparar nossas refeições e nos transportar de carro até a escola, a praia... Essa energia vem de um conjunto de fontes que formam o que chamamos de matriz energética. Ou seja, ela representa o conjunto de fontes utilizadas em um país, ou no mundo, para suprir a necessidade (demanda) de energia. Muitas pessoas confundem a matriz energética com a matriz elétrica, mas elas são diferentes. Enquanto a matriz energética representa o conjunto de fontes de energia utilizadas para movimentar os carros, preparar a comida no fogão e gerar eletricidade, a matriz elétrica é formada pelo conjunto de fontes utilizadas apenas para a geração de energia elétrica. Dessa forma, podemos concluir que a matriz elétrica é parte da matriz energética. MATRIZ ENERGÉTICA O mundo possui uma matriz energética composta, principalmente, por fontes não renováveis, como o carvão, petróleo e gás natural: Matriz Energética Mundial 2020 (IEA, 2022; total: 585 milhões de TJ - terajoule) Fontes renováveis como solar, eólica e geotérmica, por exemplo, juntas correspondem a apenas 2,5% da matriz energética mundial, assinaladas como “Outros” no gráfico. Somando à participação da energia hidráulica e da biomassa, as renováveis totalizam aproximadamente 15%. A matriz energética do Brasil é muito diferente da mundial. Por aqui, usamos mais fontes renováveis que no resto do mundo. Somando lenha e carvão vegetal, hidráulica, derivados de cana e outras renováveis, nossas renováveis totalizam 44,8%, quase metade da nossa matriz energética:  Matriz Energética Brasileira 2021 (BEN, 2022; total: 302 milhões de tep - tonelada-equivalente de petróleo) Vamos comparar o consumo de energia proveniente de fontes renováveis e não renováveis no Brasil e no mundo para o ano de 2020? Percebemos pelo gráfico que a matriz energética brasileira é mais renovável do que a mundial. Essa característica da nossa matriz é muito importante. As fontes não renováveis de energia são as maiores responsáveis pela emissão de gases de efeito estufa (GEE). Como consumimos mais energia das fontes renováveis que em outros países, dividindo a emissão de gases de efeito estufa pelo número total de habitantes no Brasil, veremos que nosso país emite menos GEE por habitante que a maioria dos outros países. Faça o exercícios a seguir: Questão 01. A matriz energética brasileira tem grande participação de fontes renováveis de energia quando comparada às dos demais países industrializados. Qual fonte renovável de energia possui a maior participação na matriz energética brasileira? A) Hidráulica B) Eólica C) Biomassa D) Nuclear E) Petrolífera Questão 02. As fontes renováveis de energia são muito importantes para a dinâmica energética brasileira. Uma vantagem dessas fontes está atrelada à A) utilização de recursos naturais que possuem capacidade de regeneração ambiental. B) modificação dos modos de vida das populações tradicionais advinda com as usinas. C) ampliação dos volumes de emissão de poluentes emitidos pela produção energética. D) redução dos custos de produção elétrica devido ao emprego diminuto de tecnologias. E) supressão da vegetação nativa para a construção de unidades geradoras de energia. Agora que sabemos o que é a matriz energética e conhecemos sua composição no Brasil e no mundo, vamos descobrir mais sobre a matriz elétrica? MATRIZ ELÉTRICA Como já vimos no início desse texto, a matriz elétrica é formada pelo conjunto de fontes disponíveis apenas para a geração de energia elétrica em um país, estado ou no mundo. Precisamos da energia elétrica, por exemplo, para assistir televisão, ouvir músicas no rádio, acender a luz, ligar nossa geladeira, carregar nosso celular, entre tantas outras coisas. A geração de energia elétrica no mundo é baseada, principalmente, em combustíveis fósseis como carvão, óleo e gás natural, em termelétricas. Vamos conhecer a matriz elétrica mundial? Matriz Elétrica Mundial 2020 (IEA, 2022; total: 27 milhões de GWh - gigawatt-hora) A matriz elétrica brasileira é ainda mais renovável do que a energética, isso porque grande parte da energia elétrica gerada no Brasil vem de usinas hidrelétricas. A energia eólica também vem crescendo bastante, contribuindo para que a nossa matriz elétrica continue sendo, em sua maior parte, renovável.  Matriz Elétrica Brasileira 2021 (BEN, 2022; total: 656 TWh - terawatt-hora) Interessante saber que a eletricidade produzida pela fonte solar nesse gráfico inclui a GD (geração distribuída), ou seja, a geração das placas solares de telhados de casas, shoppings e estacionamentos. A GD vem crescendo bastante no nosso país! Vamos comparar a utilização de fontes renováveis e não renováveis para a geração de energia elétrica no Brasil e no mundo para o ano de 2020? Aprendemos com o gráfico que a matriz elétrica brasileira é baseada em fontes renováveis de energia, ao contrário da matriz elétrica mundial. Isso é ótimo para o Brasil, pois além de possuírem menores custos de operação, as usinas que geram energia a partir de fontes renováveis em geral emitem bem menos gases de estufa. Faça o exercícios a seguir: QUESTÃO 01. A matriz elétrica se refere ao conjunto de fontes de energia utilizadas para a geração de energia elétrica em um determinado local. No caso do Brasil, a principal fonte de energia da matriz elétrica é: A) petróleo. B) gás natural. C) hidrelétrica. D) solar. E) eólica. QUESTÃO 02. A energia gerada pela força dos ventos é chamada de eólica. As usinas eólicas são comumente implantadas em áreas onde há uma elevada circulação atmosférica, que garante a continuidade dos ventos para a ativação das turbinas. Dentre as vantagens da energia eólica, pode-se citar: A) a elevada emissão de poluentes na atmosfera. B) a impossibilidade de emprego nas regiões brasileiras. C) a não utilização de tecnologias modernas. D) o baixo impacto ambiental do seu funcionamento. E) a dificuldade de instalação em áreas litorâneas. Atividade complementar Leia o texto a seguir: "Quase metade da energia energética produzida no Brasil vem de fontes renováveis, de acordo com o Ministério de Minas e Energia. A maior parte é produzida em usinas hidrelétricas, mas nos últimos anos, a geração de energia eólica, produzida pelo vento, e a solar vem ganhando destaques. “A matriz brasileira é uma das mais renováveis do mundo com uma proporção de 48%, indicador mais de três vezes superior ao mundial”, ressaltou o diretor do Departamento de Informações e Estudos Energéticos do Ministério de Minas e Energia (MME), André Osório. Energia eólica De acordo com dados do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), a energia eólica hoje representa 10,9% da matriz elétrica brasileira e a expectativa é que chegue a 13,6% ao fim de 2025. Os maiores parques estão na região Nordeste. Em julho, foram quatro recordes de geração eólica média e quatro de geração instantânea (pico). Segundo o ministério, em um único dia, a média inédita chegou a 11.399 MW, suficiente para abastecer a 102% da região Nordeste durante 24 horas. Energia solar A energia solar representa 2% da matriz elétrica do país, podendo atingir 2,9% até o fim de 2021, de acordo com a ONS. Nos últimos três anos, o crescimento da energia solar centralizada (gerada por grandes usinas) foi de 200%, enquanto que a solar distribuída (pequenas centrais de geração) passou de 2.000%. Segundo o Ministério de Minas e Energia, só em 2020, a capacidade instalada em energia solar fotovoltaica cresceu 66% no país. Compromisso O crescimento na matriz de energia limpa ajudar o Brasil a honrar o compromisso assumido na Cúpula do Clima deste ano de antecipar a neutralidade climática de 2060 para 2050. “Para qualquer cenário de planejamento energético realizado pelo MME, em que pese a antecipação da neutralidade climática, verifica-se que a participação das renováveis na matriz elétrica deve continuar acima de 80% até 2030, chegando a 85% em 2050. Tais resultados serão alcançados em boa medida com o aproveitamento pelo país de seus potenciais eólico, solar e de biomassa bem como em decorrência de todo esforço já estabelecido pelas políticas públicas, da mudança do perfil do consumidor brasileiro que vem buscando economicidade e aprimoramentos tecnológicos nas soluções de suprimento de energia elétrica”, destacou André Osório. Entre os incentivos oferecidos pelo Governo Federal para o aumento da energia limpa está a eliminação de impostos de importação para equipamentos de energia solar, o que tem permitido o aumento da competitividade da fonte solar no Brasil, tanto para a geração centralizada como para a geração distribuída. “Nesse processo de expansão, o ministério não se descuidou da sustentabilidade ambiental, instituindo programas de incentivo às fontes renováveis de energia como Proinfa (Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica) e Renovabio (Política Nacional de Biocombustíveis)”, explicou o diretor. Liderança nos Brics A produção de energia limpa pelo Brasil é destaque entre os países que compõem os Brics (Brasil, Rússia, África do Sul, Índia e China). Um estudo do Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (Ipea) aponta que a matriz energética brasileira, em 2019, foi formada por 45% de fontes renováveis e 54% de fontes fósseis. Os números superam os demais países do bloco. As fontes de energia fósseis chegam a 97% na África do Sul, 94% na Rússia, 92% na Índia e 87% na China. “Nosso país é dotado de uma riqueza de recursos energéticos que supera muitas vezes a demanda de energia total estimada pelos próximos anos. Passaremos de uma posição de importador líquido de energia para outra realidade, a de ofertante líquido. Assim, percebemos que o nosso papel agora é de administrar a abundância de recursos energéticos”, ressaltou o diretor. “Há uma diversidade das fontes renováveis mais tradicionais. Mas vamos continuar com grande participação de hidrelétricas, PCHs e de biomassa. As fontes eólicas e solar irão se expandir fortemente e ainda há fontes limpas e menos tradicionais que estão recebendo grande atenção para sua viabilização como resíduos sólidos urbanos, eólica off shore e o hidrogênio” concluiu. Disponível em: https://www.alemdaenergia.engie.com.br/matriz-energetica-brasileira/. Acesso em 28 jun. 2023. Questão 01 Por que a matriz brasileira pode ser considerada como uma das mais limpas do mundo? Questão 02 De que forma o Brasil pretende alcançar as metas estipuladas para alcançar a neutralidade climática? Bibliografia: ANEEL, Agência Nacional de Energia Elétrica. Boletim de Informações Gerenciais. Disponível em: < http://www.aneel.gov.br/documents/656877/14854008/Boletim+de+Informa%C3%A7%C3% B5es+Gerenciais+-+1%C2%BA+trimestre+2018/01298785-3069-c0e7-d9c8-a2cca07cddd9 >. Acesso em: 15 mar. 2018 BRANCO, Adriano Murgel. Política energética e crise de desenvolvimento. 1ª Edição. Editora Paz e Terra, 2002. CAMPOS DE ANDRADE, A. L. Energia e mudanças climáticas: uma discussão da matriz energética brasileira e do setor de transportes. Florianópolis, UFSC- Programa de Pós-Graduação em Economia (Dissertação de Mestrado), 2010, 164 p. EPE. Empresa de Pesquisa Energética. Consumo Anual de Energia Elétrica por classe (Nacional) – 1995-2017. Disponível em:. Acesso em: 20 mar. 2018 EPE. 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