Actividade experimental: Carro movido a energia solar

Este carro foi construido a partir do pack desenvolvido por:
BUKI France

Para mais informações visite:
http://www.bukifrance.com/



Painel – 1,5V
Bateria - 1,2V ; máx 1200mAh

A energia solar convertida em energia eléctrica pelo painel irá ser debitada directamente no motor ou irá carregar uma pilha recarregável.
Numa situação real os painéis são incapazes de alimentar um carro real. Mas recorrendo ao uso de baterias recarregáveis é possível.

Actividade experimental: Turbina éolica

Para esta actividade necessita:

Ventoinha de baixa corrente

LED

Amperímetro

Secador de cabelo

Quando a ventoinha roda, graças às massas de ar (vento), o íman dentro das espiras (turbina) gira induzindo uma corrente eléctrica continua. Esta corrente eléctrica vai então acender o LED.

Também pode ligar a ventoinha a um amperímetro para comprovar que a corrente é continua.

Nas turbinas eólicas a corrente produzida e introduzida na corrente pública ou privada.

Actividade experimental: Turbina hidroeléctrica

Para a realização desta actividade apenas precisa.
Colheres
Bobina
Bloco de ferro
2 Ímans
1 Amperímetro AC
Legos ou outro tipo de material para construir o suporte.

As pás (colheres) rodam com a forca da água. O sistema de engrenagens multiplica o movimento do íman, enquanto a roda amarela dá uma volta a vermelha dá 3,5 voltas.
O íman tem então mais rotações do que a turbina. A alteração da polaridade do íman sobre o bloco de ferro induz a corrente eléctrica alternada no circuito.

Energia Hídrica

Os cursos de água podem ser utilizados de duas maneiras. A água pode ser forçada a acumular-se numa barragem e posteriormente, ao abrirem-se as comportas desta a água passa pelas turbinas e esta energia mecânica é transformada em energia eléctrica. O curso de água pode também ser obrigado, através de diques a passar pelas turbinas, fazendo com que as lâminas girem e haja produção de energia eléctrica.
Em ambos os casos, esta energia eléctrica produzida passa através de condutores até ao transformador, onde depois se dá a transformação de energia que pode ser levada até aos consumidores, já em perfeito estado de utilização.
A energia hídrica é a energia obtida a partir da energia potencial de uma massa de água. Manifesta-se na natureza através de fluxos de água, tal como rios ou lagos e pode ser aproveitada por meio de um desnível ou queda de água. As centrais hidroeléctricas permitiram aproveitar as vantagens desta energia.


Vantagens:

•Há produção de energia eléctrica sem necessidade de poluição.
•Dá-se retenção de água a nível regional que pode ser utilizada, se potável, para fins variados (rega, turismo, por exemplo).
•Possível regulação do fluxo de inundações de um rio.
•A energia é produzida a partir de uma fonte contínua, neste caso, o movimento da água.
•É de baixo custo de produção.


Desvantagens:

•Há impactos geográficos e biológicos na construção de uma barragem, pois este elemento arquitectónico altera a fauna e flora do local onde é construído, a sua paisagem, a sedimentação, entre outros. Devido a este impacto, muitas vezes, a energia hidroeléctrica não é considerada uma energia renovável.
•Dependendo do tipo de relevo e da região onde se encontra o empreendimento, as hidroeléctricas podem também ocasionar o alargamento de terras e o deslocamento de populações ribeirinhas.

Biodiesel

Biodiesel é o nome de um combustível diesel baseado em óleo vegetal ou gordura animal que consiste em ésteres de ácidos gordos, ésteres alquila (metila, etila ou propila) de ácidos carboxílicos de cadeia longa. É um combustível renovável e biodegradável, obtido com um ente a partir da reacção química de lipídos, óleos ou gorduras, de origem animal ou vegetal, com um álcool na presença de um catalisador (reacção conhecida como transesterificação). Pode ser obtido também pelos processos de craqueamento e esterificação. O biodiesel é feito com destino de ser usado em motores diesel padrão sendo assim, portanto, distinto dos óleos vegetais e resíduos usados para motores a combustível diesel convertidos e substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclo diesel automotivos (de camiões, tractores, camionetas, automóveis, etc) ou estacionários (geradores de electricidade, calor, etc). Pode ser usado puro ou misturado ao diesel em diversas proporções. O biodiesel pode ser usado sozinho ou misturado com o diesel derivado de petróleo.

Vantagens:
É uma energia renovável. As terras cultiváveis podem produzir uma enorme variedade de oleaginosas como fonte de matéria-prima para o biodiesel.
É constituído por carbono neutro, ou seja, o combustível tem origem renovável ao contrário da fóssil. Desta forma, sua obtenção e queima não contribuem para o aumento das emissões de CO2 na atmosfera, anulando assim o balanço de massa entre emissão de gases dos veículos e absorção dos mesmos pelas plantas.
Possui um alto ponto de ebulição, conferindo ao biodiesel manuseio e armazenamento mais seguros.
Apresenta excelente lubricidade, facto que vem ganhando importância com o advento do diesel derivado do petróleo, de baixo teor de enxofre, cuja lubricidade é parcialmente perdida durante o processo de produção.
Contribui para a geração de empregos no sector primário. Com isso, evita o êxodo do trabalhador no campo, reduzindo o aumento populacional das grandes cidades e favorecendo o ciclo da economia autosustentável essencial para a autonomia do país.
Com a incidência de petróleo em poços cada vez mais profundos, muito dinheiro esta a ser gasto na sua prospecção e extracção, o que torna cada vez mais dispendiosa a exploração e refino das riquezas naturais do subsolo, havendo então a necessidade de se explorar os recursos da superfície, abrindo assim um novo ramo de mercado, e uma nova oportunidade de uma aposta estratégica no sector primário.
Nenhuma modificação nos actuais motores do tipo ciclo diesel faz-se necessária para misturas de biodiesel com diesel de até 20%, sendo que percentuais acima de 20% requerem avaliações mais elaboradas do desempenho do motor.

Desvantagens:
Não se sabe ao certo como o mercado irá assimilar a grande quantidade de glicerina obtida como subproduto da produção do biodiesel (entre 5 e 10% do produto bruto). A queima parcial da glicerina gera acroleína, produto suspeito de ser cancerígeno.
No Brasil e na Ásia, plantações de soja e dendê, cujos óleos são fontes potencialmente importantes de biodiesel, estão a invadir florestas tropicais que são importantes áreas de biodiversidade. Muitas espécies poderão deixar de existir em consequência do avanço das áreas agrícolas, entre as espécies, podemos citar o orangotango ou o rinoceronte-de-sumatra.
A produção intensiva da matéria-prima de origem vegetal leva a um esgotamento das capacidades do solo, o que pode ocasionar a destruição da fauna e flora, aumentando portanto o risco de erradicação de espécies e o possível aparecimento de novos parasitas, como o parasita portador do vírus da Malária.
O balanço de CO2 do biodiesel não é neutro, mesmo sendo inúmeras vezes menos emissor de CO2 que o diesel de petróleo, se for levado em conta a energia necessária à sua produção, mesmo que as plantas absorvam o carbono da atmosfera: é preciso ter em conta a energia necessária para a produção de adubos, para a locomoção das máquinas agrícolas, para a irrigação, para o armazenamento e transporte dos produtos.
Prevê-se que poderá haver uma subida nos preços dos alimentos, ocasionada pelo aumento da demanda de matéria-prima para a produção de biodiesel. Como exemplo, pode-se citar alguns fatos ocorridos em Portugal, no início de Julho de 2007, quando o milho era vendido a 200 euros por tonelada (152 em Julho de 2006), a cevada a 187 (contra 127), o trigo a 202 (137 em Julho de 2006) e o bagaço de soja a 234 (contra 178). O uso de algas como fonte de matéria-prima para a produção do biodiesel poderia poupar as terras férteis e a água doce destinadas à produção de alimentos.

Energia Eólica

A energia eólica é a energia que resulta do vento. O Vento é uma forma de energia solar. Tem origem no desigual aquecimento da atmosfera pelo sol, associado às irregularidades da superfície terrestre e ao movimento de rotação da Terra. O regime dos ventos é influenciado pela forma do solo, pelos planos de água e pelo coberto vegetal. A energia eólica tem sido aproveitada desde a antiguidade para mover os barcos impulsionados por velas ou para fazer funcionar a engrenagem de moinhos. Nos moinhos de vento a energia eólica era transformada em energia mecânica, utilizada na moagem de grãos ou para bombear água. Hoje é usada para gerar electricidade. Um aerogerador moderno é constituído por uma torre de 50 a 120 m de altura, em cima da qual encontra-se o rotor, com 3 pás na maior parte dos casos (cada pá tem um comprimento de 25 a 45 m), e a “nacelle”, que abriga o gerador propriamente dito, bem como os sistemas de controlo da máquina. O vento põe em movimento as pás, que dão entre 10 a 25 voltas por minuto aproximadamente. O gerador contido na nacelle transforma a energia mecânica deste movimento de rotação em energia eléctrica. Um controlo automatizado em tempo real permite à nacelle girar para estar sempre face ao vento, e as próprias pás ajustam permanentemente a sua inclinação para maximizar sempre a energia captada.

Vantagens:

• O funcionamento de uma turbina eólica não produz emissões tóxicas ou poluentes nem lixo e permite a continuação de actividades (por exemplo agrícolas) no terreno envolvente
• Permite a criação de actividade económica e empregos em zonas rurais
• São consideradas inesgotáveis à escala humana.
• Permitem reduzir significativamente as emissões de CO2.
• Reduzem a dependência energética da nossa sociedade face aos combustíveis fósseis.
• Conduzem à investigação em novas tecnologias que permitam melhor eficiência energética.

Desvantagens:
• Custos elevados na sua implementação, devido ao fraco investimento neste tipo de energia.
• Podem causar impactos visuais negativos no meio
• Pode gerar-se algum ruído nas proximidades
• Mortalidade de aves em zonas de migração causada pelas pás
• Possibilidade de interferência electromagnética nos sistemas de comunicação
• Inconstância do vento

Energia do Hidrogénio

O hidrogénio é o elemento mais abundante no universo (75%) e também o terceiro elemento mais presente na Terra. É incolor e inodoro. Este elemento tem excelentes propriedades tanto como combustível, quanto como transmissor de energia. Pode ser obtido por múltiplas formas bastante eficazes: por electrólise da água; por reforma de álcool e hidrocarbonetos (metanol, etanol, metano, gás natural e outros). Quando combinado com uma célula de combustível, o hidrogénio oferece uma produção de electricidade silenciosa e de alta eficácia. Mais significativo é que se poderia abrir o caminho para uma energia sem emissões em toda parte. Nenhuma tecnologia isolada oferece oportunidades tão amplas. O Hidrogénio, quando produzido por fontes de energia renováveis, a sua utilização através de células de combustível, é totalmente limpa, formando apenas como produtos da reacção água e calor, não havendo quaisquer emissões de partículas, que são responsáveis por problemas ambientais tais como chuvas ácidas, problemas respiratórios e pelo aquecimento global do planeta. Como o monóxido de carbono, o dióxido de carbono, os óxidos de azoto e os óxidos de enxofre, Assim, o hidrogénio tem um grande potencial ambiental, fazendo parte de um ciclo de vida limpo, tornando-se um sério candidato a substituir a actual economia baseada nos combustíveis fosseis. Para que isto seja possível terá que se criar as seguintes infra-estruturas:

Produção de Hidrogénio;

Armazenamento / transporte / distribuição do Hidrogénio;

Utilização final do Hidrogénio.

Vantagens:

1 - Veículos movidos a hidrogénio não terão motor a combustão. Os motores serão eléctricos, o que evitará a poluição do meio ambiente.

2 - O processo de geração de energia é descentralizado. Não será necessário construir hidroeléctricas gigantescas. O hidrogénio pode ser produzido a partir de várias fontes: água, combustíveis fósseis e biomassa. Essa produção pode ainda ser feita com o aproveitamento da energia solar ou eólica.

3 - Fonte renovável, inesgotável e não poluente. A produção de energia pode ser realizada em qualquer lugar.

4 - A geração de energia por meio de pilhas a combustível é pelo menos duas vezes mais eficaz do que a obtida pelos processos tradicionais.

Desvantagens:

As desvantagens de se usar o hidrogénio como fonte de energia prendem-se com o facto de esta necessitar de uma tecnologia muito dispendiosa para se conseguir produzir energia e de ainda não existir um modelo seguro e eficaz que garanta o transporte e a distribuição deste tipo de energia.