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FICHA PARA CATAacuteLOGO PRODUCcedilAtildeO DIDAacuteTICO PEDAGOacuteGICA
Tiacutetulo Produccedilatildeo de energia Eleacutetrica em Larga Escala e a Questatildeo Ambiental
Autor Ivanilde Pietrowski Ferreira
Escola de Atuaccedilatildeo Coleacutegio Estadual Vicente Leporace
Municiacutepio da escola Boa Esperanccedila
Nuacutecleo Regional de Educaccedilatildeo Goioerecirc
Orientador Professora Doutora Polocircnia Altoeacute Fusinato
Instituiccedilatildeo de Ensino Superior Universidade Estadual de Maringaacute
DisciplinaAacuterea (entrada no PDE) Fiacutesica
Produccedilatildeo Didaacutetico-pedagoacutegica Caderno Temaacutetico
Relaccedilatildeo Interdisciplinar
Puacuteblico Alvo Alunos do 3ordm ano do Ensino Meacutedio
Localizaccedilatildeo
Coleacutegio Estadual Vicente Leporace
Rua Curitiba 40 Centro Boa Esperanccedila Paranaacute
Apresentaccedilatildeo
Os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica satildeo facilmente
reconhecidos pelas pessoas entretanto os diferentes impactos
ambientais causados pela produccedilatildeo desta energia natildeo satildeo
percebidos com facilidade por elas A questatildeo da utilizaccedilatildeo racional
de energia envolve a manutenccedilatildeo do planeta e estaacute relacionada ao
homem e a natureza que o cerca Eacute inevitaacutevel o consumo de energia
mas eacute importante haver bom senso na sua obtenccedilatildeo e no seu
consumo Existem entatildeo dois pontos de vista o primeiro eacute o fato de
que o suprimento eficaz de energia se faz necessaacuterio para um
desenvolvimento econocircmico e social e o outro eacute este setor foi
responsaacutevel por vaacuterios desastres ambientais e sociais ocorridos
anteriormente e atualmente como por exemplo a usina nuclear no
Japatildeo A criaccedilatildeo de fontes geradoras de energia eleacutetrica em larga
escala com o miacutenimo de impacto ambiental eacute uma questatildeo para se
trabalhar o processo educativo como meio de preparar um nuacutemero
maior de pessoas com informaccedilotildees e competecircncias para participar
das discussotildees em defesa de um desenvolvimento econocircmico
social e de preservaccedilatildeo ambiental
Palavras-chave Produccedilatildeo energia consumo conscientizaccedilatildeo
Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo
Superintendecircncia da Educaccedilatildeo-SUED Diretoria de Poliacuteticas e Programas Educacionais Programa de Desenvolvimento Educacional-PDE
PRODUCcedilAtildeO DIDAacuteTICO PEDAGOacuteGICA
CADERNO TEMAacuteTICO
Tiacutetulo Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica em Larga Escala e a Questatildeo Ambiental Autor Professora Ivanilde Pietrowski Ferreira Escola de Atuaccedilatildeo Coleacutegio Estadual Vicente Leporace Municiacutepio da Escola Boa Esperanccedila Nuacutecleo Regional de Educaccedilatildeo Goioerecirc Orientador Professora Doutora Polocircnia Altoeacute Fusinato Instituiccedilatildeo de Ensino Superior Universidade Estadual de Maringaacute DisciplinaAacuterea Fiacutesica Puacuteblico Alvo Alunos do 3ordm Ano do Ensino Meacutedio Localizaccedilatildeo Coleacutegio Estadual Vicente Leporace situado na Rua Curitiba498 Centro
APRESENTACcedilAtildeO
Esta unidade didaacutetica tem como objetivo uma abordagem do tema da
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e as consequecircncias ao meio ambiente na sua relaccedilatildeo
produccedilatildeoconsumo e quais as soluccedilotildees possiacuteveis elaborada de acordo com o
projeto de intervenccedilatildeo pedagoacutegica na escola ldquo A Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica em
Larga Escala e a Questatildeo Ambiental rdquo O trabalho apresenta elementos
sistematizados da literatura que permitem discussotildees relacionadas aos impactos
ambientais e agrave produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala oferecendo
informaccedilotildees tais como a demanda atual de energia no Brasil e no mundo as
perspectivas para os proacuteximos anos as principais fontes geradoras de energia
eleacutetrica que subsidiam o processo de socializaccedilatildeo do conhecimento produzido
cientificamente atraveacutes do trabalho educativo
Esperamos com essa unidade colaborar para o ensino e aprendizagem da
Fiacutesica oferecendo um referencial baacutesico em termos de conteuacutedos e possiacuteveis
abordagens do professor no planejamento de atividades em sala de aula tendo
como meta aumentar o interesse do aluno aproximando-o do conhecimento
produzido e sistematizado pela ciecircncia desenvolvendo um aprendiz criacutetico e
participativo na sociedade respeitando suas concepccedilotildees cumprindo a funccedilatildeo social
da escola
Foto de arquivo pessoal
Foto de arquivo pessoal
JUSTIFICATIVA DA PRODUCcedilAtildeO
Ao observarmos a histoacuteria do desenvolvimento humano desde a fase preacute
histoacuterica ateacute os dias de hoje podemos observar a evoluccedilatildeo das tecnologias para
facilitar o trabalho do homem Atualmente com o desenvolvimento dos paiacuteses as
pessoas buscam padratildeo de vida com qualidade usufruindo dos benefiacutecios obtidos
pelo uso da energia eleacutetrica consequentemente gerando um consumo maior Com
o aumento da populaccedilatildeo no mundo e o crescimento industrial o consumo mundial
de energia eleacutetrica tende a aumentar em grandes proporccedilotildees evidenciando a
necessidade de melhorar a eficiecircncia nos processos de geraccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo de
forma racional evitando desperdiacutecios Quesitos que indicam a necessidade de
avanccedilos tecnoloacutegicos direcionados ao aumento de fontes convencionais e
principalmente a criaccedilatildeo de fontes alternativas seguindo os conceitos de
desenvolvimento sustentaacutevel e de responsabilidade ambiental O aumento na
construccedilatildeo de novas fontes de geraccedilatildeo de energia levam a impactos ambientais
que nem sempre satildeo percebidos pelos diferentes grupos sociais Desta forma ao
considerar as sugestotildees contidas nas atuais propostas curriculares direcionamos
este trabalho para o processo educativo no Ensino Meacutedio sendo este um grupo
social de formaccedilatildeo visando identificar e sistematizar os principais elementos de
discussatildeo relacionados agrave produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a temaacutetica
ambiental inserindo no contexto a realidade da sociedade local onde pilhas e
baterias satildeo descartadas no lixo comum indo para o aterro sem preocupaccedilatildeo com
os problemas que isso pode acarretar ao meio ambiente
A ciecircncia merece lugar destacado no ensino como meio de cogniccedilatildeo e
enquanto objeto de conhecimento Isto eacute sua grande importacircncia consiste
ao mesmo tempo em elevar o niacutevel de pensamento dos estudantes e em
permitir-lhes o conhecimento da realidade ndash o que eacute indispensaacutevel para que
as jovens geraccedilotildees natildeo apenas conheccedilam e saibam interpretar o mundo
em que vivem mas tambeacutem e sobretudo saibam nele atuar e transformaacute-lo
(SAVIANI2010p69)
OBJETIVO GERAL DA PRODUCcedilAtildeO
Propor uma transposiccedilatildeo didaacutetica para o ensino de Fiacutesica por meio de
pesquisa na literatura onde o aluno possa identificar e sistematizar elementos que
possibilitem a discussatildeo sobre a produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a
temaacutetica ambiental fornecendo subsiacutedios atraveacutes do trabalho em sala de aula do
processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos cientiacuteficos
Energia eleacutetrica
Qualidade de serviccedilo e produto
Qualidade de vida
Desenvolvimento
Meio ambiente
SUSTENTABILIDADE
Realizar atividades de pesquisa em grupo investigando o tema sobre fontes
convencionais e fontes alternativas de energia eleacutetrica observando a viabilidade de
cada uma
Promover atividades que levem agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o
suprimento eficiente de energia eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento
econocircmico e social por outro lado eacute responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos
ocorridos nos uacuteltimos anos
Formar no Coleacutegio um centro de coleta de fontes geradoras baacutesicas tais
como pilhas e baterias fora de uso como meio de evitar a poluiccedilatildeo ambiental
CONCEPCcedilOtildeES METODOLOacuteGICAS
O projeto tem como sujeitos do trabalho alunos do 3ordm ano do Ensino Meacutedio
com objetivo de conhecer e analisar criticamente o desenvolvimento energeacutetico
atual as questotildees ambientais envolvidas e a coleta de pilhas e baterias fora de uso
Como procedimento inicial seraacute aplicado um questionaacuterio sobre fontes geradoras de
energia eleacutetrica visando identificar as concepccedilotildees espontacircneas dos alunos sobre o
assunto Na aula seguinte passar viacutedeos de curta duraccedilatildeo sobre energia eleacutetrica
como sugestatildeo os viacutedeos Geraccedilatildeo hidraacuteulica e teacutermica Sistema de distribuiccedilatildeo O
watt e seus caminhos(fiacutesicaviacutedeo) com duraccedilatildeo de 610 min disponiacutevel em
httpwwwyoutubecomwatchv=HbgoiAt_m8M Caminhos da energia ndash Episoacutedio 1
ndash Energia eacute tudo (grupo cpfenergia) com duraccedilatildeo de aproximadamente 25 minutos
disponiacutevel em httpswwwfacebookcomCaminhosDaEnergia ou
httpswwwfacebookcomcaminhosdaenergia O proacuteximo passa seraacute a formaccedilatildeo de
grupos seguidos da distribuiccedilatildeo da fonte geradora que a equipe iraacute trabalhar A
saber Biomassa Eoacutelica Solar Termeleacutetricas Nuclear Hidreleacutetrica Pilhas e
Baterias
Cada equipe tem como funccedilatildeo pesquisar discutir e preparar um seminaacuterio a
ser apresentado em sala de aula que enfoque o funcionamento com anaacutelise das
vantagens e dos impactos ambientais que a referida construccedilatildeo pode trazer para a
populaccedilatildeo para a flora e a fauna de uma regiatildeo A equipe que iraacute trabalhar sobre as
pilhas e baterias seraacute mais numerosa pois faraacute a divulgaccedilatildeo do trabalho agrave
comunidade e construiraacute um centro de coleta dessas fontes que satildeo descartadas
pela populaccedilatildeo providenciando junto agrave Secretaria Municipal de Sauacutede o destino
correto para o material coletado
A utilizaccedilatildeo de livros didaacuteticos miacutedias como o computador jornais revistas
publicaccedilotildees e noticiaacuterios jornaliacutesticos seratildeo explorados
A pesquisa do material a ser utilizado na montagem da caixa coletora e o seu
modelo seratildeo propostos pelos alunos da sala
Haveraacute a divulgaccedilatildeo pelos alunos do projeto na cidade atraveacutes de folhetos
explicativos que seratildeo entregues agrave comunidade em geral sobre a coleta a ser
realizada na escola
O trabalho realizado por cada grupo seraacute apresentado em sala de aula com
discussatildeo sobre o assunto fornecendo elementos para o processo de socializaccedilatildeo
dos conhecimentos cientiacuteficos atraveacutes da dinacircmica em sala de aula
A sistematizaccedilatildeo de informaccedilotildees pelos grupos sobre este assunto seraacute feita
atraveacutes textos baacutesicos de conteuacutedos possibilitando abordagens no planejamento de
atividades em sala de aula com relaccedilatildeo ao tema em questatildeo
UM BREVE HISTOacuteRICO SOBRE ELETRICIDADE E SUAS APLICACcedilOtildeES
A partir de sua descoberta e utilizaccedilatildeo domeacutestica e industrial a energia
eleacutetrica passou a ser essencial para todas as atividades humanas em particular
para a qualidade de vida do homem proporcionando agrave sociedade desenvolvimento
trabalho e produtividade Ao ser humano comodidade conforto e praticidade Pela
facilidade na sua geraccedilatildeo transporte distribuiccedilatildeo e utilizaccedilatildeo a energia eleacutetrica eacute
uma das formas de energia mais utilizadas no mundo pode ser convertida para
gerar luz forccedila para movimentar maacutequinas e motores e fazer funcionar diversos
produtos eleacutetricos e eletrocircnicos eacute dominante como energia moderna nas
telecomunicaccedilotildees tecnologia da informaccedilatildeo e produccedilatildeo de bens e serviccedilos
Segundo a histoacuteria a eletricidade foi descoberta por Tales de Mileto filoacutesofo
grego que ao atritar um acircmbar a um pedaccedilo de pele de carneiro observou que o
acircmbar atraiacutea pedaccedilos de palha e fragmentos de madeira Acircmbar em grego era
conhecido como elektron surgindo daiacute o termo eletricidade No seacuteculo XVII Otto
Von Guericke continuou os estudos sobre eletrificaccedilatildeo inventando uma maacutequina
geradora de cargas eleacutetricas No seacuteculo XVIII a ciecircncia continuava sua evoluccedilatildeo e
Ewald Georg Von Kleist e Petrus van Musschenbroek descobriram o condensador
que consistia em uma maacutequina geradora de cargas eleacutetricas No mesmo seacuteculo
Benjamin Franklin inventa o paacutera-raios e Luigi A Galvani deu novo rumo agrave
eletricidade ao fazer experiecircncias e perceber que potenciais eleacutetricos produziam
contraccedilotildees na perna de uma ratilde morta Baseado nesta experiecircncia Alessandro Volta
inventou a pilha voltaica que consistia em uma seacuterie de discos de cobre e zinco
alterados separados por pedaccedilos de papelatildeo embebidos em salmoura obtendo
desta forma uma fonte de corrente eleacutetrica estaacutevel sendo dedicada a ele a unidade
de forccedila eletromotriz (volt) O escocecircs James Watts observou o princiacutepio da
maacutequina a vapor que possibilitou a revoluccedilatildeo industrial sendo a unidade de potecircncia
dada em sua homenagem (watt) O fiacutesico Hans Christian Orsted pesquisou sobre a
ligaccedilatildeo entre a eletricidade e o magnetismo obtendo a intensidade do campo
magneacutetico e Andreacute Marie Ampegravere pesquisou sobre campos eleacutetricos e Magneacuteticos
descobrindo que as correntes agiam umas sobre as outras e elaborou completa
teoria experimental e matemaacutetica das bases do eletromagnetismo surgindo a
unidade de corrente eleacutetrica (ampegravere) Georg Simon Ohm enunciou a Lei de Ohm
que estaacute relacionada a resistecircncia reatacircncia e impedacircncia eleacutetrica e Michael
Faraday descobriu a induccedilatildeo eletromagneacutetica e estabeleceu o princiacutepio do motor
eleacutetrico Thomas A Edison inventou em 1879 a lacircmpada eleacutetrica e instalou em
1882 a primeira usina de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do mundo em New York e
Nikola Tesla inventou os motores de induccedilatildeo e siacutencrono e tambeacutem o sistema
polifaacutesico
Foto de arquivo pessoal
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade oficial de energia eacute o
Joule (J) mas eacute habitual utilizar o KWh uma unidade derivada do produto da
unidade de potecircncia (KW) pela unidade de tempo (h)
Sistemas Eletroquiacutemicos Fechados que Armazenam Energia
Em 1799 surge uma das maiores invenccedilotildees do mundo moderno a pilha No
seacuteculo XVIII Alessandro Volta natildeo se convenceu com a explicaccedilatildeo dada por
Galvani sobre a ideacuteia da existecircncia de uma eletricidade animal no qual atraveacutes de
observaccedilotildees conclui que certos tecidos orgacircnicos geravam eletricidade por si
proacuteprios (como por exemplo o peixe eleacutetrico) Com o iniacutecio da controveacutersia entre
Volta e Galvani inicia-se os experimentos e as observaccedilotildees sobre o fenocircmeno Volta
conclui que o tecido animal apenas agia como conector e que a eletricidade deveria
ter origens mais simples Com base nessas observaccedilotildees Volta construiu a primeira
pilha composta de dois pedaccedilos de metal (zinco e prata) separados por discos de
papelatildeo umedecidos com soluccedilatildeo aquosa alcalina e ligados em seacuterie Conseguiu
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
Acessiacutevel em Bcdjmenergiablogspotcom
A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
Acessiacutevel em portaldoprofessormecgovbr
Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
Acessiacutevel em
Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
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httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
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ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo
Superintendecircncia da Educaccedilatildeo-SUED Diretoria de Poliacuteticas e Programas Educacionais Programa de Desenvolvimento Educacional-PDE
PRODUCcedilAtildeO DIDAacuteTICO PEDAGOacuteGICA
CADERNO TEMAacuteTICO
Tiacutetulo Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica em Larga Escala e a Questatildeo Ambiental Autor Professora Ivanilde Pietrowski Ferreira Escola de Atuaccedilatildeo Coleacutegio Estadual Vicente Leporace Municiacutepio da Escola Boa Esperanccedila Nuacutecleo Regional de Educaccedilatildeo Goioerecirc Orientador Professora Doutora Polocircnia Altoeacute Fusinato Instituiccedilatildeo de Ensino Superior Universidade Estadual de Maringaacute DisciplinaAacuterea Fiacutesica Puacuteblico Alvo Alunos do 3ordm Ano do Ensino Meacutedio Localizaccedilatildeo Coleacutegio Estadual Vicente Leporace situado na Rua Curitiba498 Centro
APRESENTACcedilAtildeO
Esta unidade didaacutetica tem como objetivo uma abordagem do tema da
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e as consequecircncias ao meio ambiente na sua relaccedilatildeo
produccedilatildeoconsumo e quais as soluccedilotildees possiacuteveis elaborada de acordo com o
projeto de intervenccedilatildeo pedagoacutegica na escola ldquo A Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica em
Larga Escala e a Questatildeo Ambiental rdquo O trabalho apresenta elementos
sistematizados da literatura que permitem discussotildees relacionadas aos impactos
ambientais e agrave produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala oferecendo
informaccedilotildees tais como a demanda atual de energia no Brasil e no mundo as
perspectivas para os proacuteximos anos as principais fontes geradoras de energia
eleacutetrica que subsidiam o processo de socializaccedilatildeo do conhecimento produzido
cientificamente atraveacutes do trabalho educativo
Esperamos com essa unidade colaborar para o ensino e aprendizagem da
Fiacutesica oferecendo um referencial baacutesico em termos de conteuacutedos e possiacuteveis
abordagens do professor no planejamento de atividades em sala de aula tendo
como meta aumentar o interesse do aluno aproximando-o do conhecimento
produzido e sistematizado pela ciecircncia desenvolvendo um aprendiz criacutetico e
participativo na sociedade respeitando suas concepccedilotildees cumprindo a funccedilatildeo social
da escola
Foto de arquivo pessoal
Foto de arquivo pessoal
JUSTIFICATIVA DA PRODUCcedilAtildeO
Ao observarmos a histoacuteria do desenvolvimento humano desde a fase preacute
histoacuterica ateacute os dias de hoje podemos observar a evoluccedilatildeo das tecnologias para
facilitar o trabalho do homem Atualmente com o desenvolvimento dos paiacuteses as
pessoas buscam padratildeo de vida com qualidade usufruindo dos benefiacutecios obtidos
pelo uso da energia eleacutetrica consequentemente gerando um consumo maior Com
o aumento da populaccedilatildeo no mundo e o crescimento industrial o consumo mundial
de energia eleacutetrica tende a aumentar em grandes proporccedilotildees evidenciando a
necessidade de melhorar a eficiecircncia nos processos de geraccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo de
forma racional evitando desperdiacutecios Quesitos que indicam a necessidade de
avanccedilos tecnoloacutegicos direcionados ao aumento de fontes convencionais e
principalmente a criaccedilatildeo de fontes alternativas seguindo os conceitos de
desenvolvimento sustentaacutevel e de responsabilidade ambiental O aumento na
construccedilatildeo de novas fontes de geraccedilatildeo de energia levam a impactos ambientais
que nem sempre satildeo percebidos pelos diferentes grupos sociais Desta forma ao
considerar as sugestotildees contidas nas atuais propostas curriculares direcionamos
este trabalho para o processo educativo no Ensino Meacutedio sendo este um grupo
social de formaccedilatildeo visando identificar e sistematizar os principais elementos de
discussatildeo relacionados agrave produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a temaacutetica
ambiental inserindo no contexto a realidade da sociedade local onde pilhas e
baterias satildeo descartadas no lixo comum indo para o aterro sem preocupaccedilatildeo com
os problemas que isso pode acarretar ao meio ambiente
A ciecircncia merece lugar destacado no ensino como meio de cogniccedilatildeo e
enquanto objeto de conhecimento Isto eacute sua grande importacircncia consiste
ao mesmo tempo em elevar o niacutevel de pensamento dos estudantes e em
permitir-lhes o conhecimento da realidade ndash o que eacute indispensaacutevel para que
as jovens geraccedilotildees natildeo apenas conheccedilam e saibam interpretar o mundo
em que vivem mas tambeacutem e sobretudo saibam nele atuar e transformaacute-lo
(SAVIANI2010p69)
OBJETIVO GERAL DA PRODUCcedilAtildeO
Propor uma transposiccedilatildeo didaacutetica para o ensino de Fiacutesica por meio de
pesquisa na literatura onde o aluno possa identificar e sistematizar elementos que
possibilitem a discussatildeo sobre a produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a
temaacutetica ambiental fornecendo subsiacutedios atraveacutes do trabalho em sala de aula do
processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos cientiacuteficos
Energia eleacutetrica
Qualidade de serviccedilo e produto
Qualidade de vida
Desenvolvimento
Meio ambiente
SUSTENTABILIDADE
Realizar atividades de pesquisa em grupo investigando o tema sobre fontes
convencionais e fontes alternativas de energia eleacutetrica observando a viabilidade de
cada uma
Promover atividades que levem agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o
suprimento eficiente de energia eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento
econocircmico e social por outro lado eacute responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos
ocorridos nos uacuteltimos anos
Formar no Coleacutegio um centro de coleta de fontes geradoras baacutesicas tais
como pilhas e baterias fora de uso como meio de evitar a poluiccedilatildeo ambiental
CONCEPCcedilOtildeES METODOLOacuteGICAS
O projeto tem como sujeitos do trabalho alunos do 3ordm ano do Ensino Meacutedio
com objetivo de conhecer e analisar criticamente o desenvolvimento energeacutetico
atual as questotildees ambientais envolvidas e a coleta de pilhas e baterias fora de uso
Como procedimento inicial seraacute aplicado um questionaacuterio sobre fontes geradoras de
energia eleacutetrica visando identificar as concepccedilotildees espontacircneas dos alunos sobre o
assunto Na aula seguinte passar viacutedeos de curta duraccedilatildeo sobre energia eleacutetrica
como sugestatildeo os viacutedeos Geraccedilatildeo hidraacuteulica e teacutermica Sistema de distribuiccedilatildeo O
watt e seus caminhos(fiacutesicaviacutedeo) com duraccedilatildeo de 610 min disponiacutevel em
httpwwwyoutubecomwatchv=HbgoiAt_m8M Caminhos da energia ndash Episoacutedio 1
ndash Energia eacute tudo (grupo cpfenergia) com duraccedilatildeo de aproximadamente 25 minutos
disponiacutevel em httpswwwfacebookcomCaminhosDaEnergia ou
httpswwwfacebookcomcaminhosdaenergia O proacuteximo passa seraacute a formaccedilatildeo de
grupos seguidos da distribuiccedilatildeo da fonte geradora que a equipe iraacute trabalhar A
saber Biomassa Eoacutelica Solar Termeleacutetricas Nuclear Hidreleacutetrica Pilhas e
Baterias
Cada equipe tem como funccedilatildeo pesquisar discutir e preparar um seminaacuterio a
ser apresentado em sala de aula que enfoque o funcionamento com anaacutelise das
vantagens e dos impactos ambientais que a referida construccedilatildeo pode trazer para a
populaccedilatildeo para a flora e a fauna de uma regiatildeo A equipe que iraacute trabalhar sobre as
pilhas e baterias seraacute mais numerosa pois faraacute a divulgaccedilatildeo do trabalho agrave
comunidade e construiraacute um centro de coleta dessas fontes que satildeo descartadas
pela populaccedilatildeo providenciando junto agrave Secretaria Municipal de Sauacutede o destino
correto para o material coletado
A utilizaccedilatildeo de livros didaacuteticos miacutedias como o computador jornais revistas
publicaccedilotildees e noticiaacuterios jornaliacutesticos seratildeo explorados
A pesquisa do material a ser utilizado na montagem da caixa coletora e o seu
modelo seratildeo propostos pelos alunos da sala
Haveraacute a divulgaccedilatildeo pelos alunos do projeto na cidade atraveacutes de folhetos
explicativos que seratildeo entregues agrave comunidade em geral sobre a coleta a ser
realizada na escola
O trabalho realizado por cada grupo seraacute apresentado em sala de aula com
discussatildeo sobre o assunto fornecendo elementos para o processo de socializaccedilatildeo
dos conhecimentos cientiacuteficos atraveacutes da dinacircmica em sala de aula
A sistematizaccedilatildeo de informaccedilotildees pelos grupos sobre este assunto seraacute feita
atraveacutes textos baacutesicos de conteuacutedos possibilitando abordagens no planejamento de
atividades em sala de aula com relaccedilatildeo ao tema em questatildeo
UM BREVE HISTOacuteRICO SOBRE ELETRICIDADE E SUAS APLICACcedilOtildeES
A partir de sua descoberta e utilizaccedilatildeo domeacutestica e industrial a energia
eleacutetrica passou a ser essencial para todas as atividades humanas em particular
para a qualidade de vida do homem proporcionando agrave sociedade desenvolvimento
trabalho e produtividade Ao ser humano comodidade conforto e praticidade Pela
facilidade na sua geraccedilatildeo transporte distribuiccedilatildeo e utilizaccedilatildeo a energia eleacutetrica eacute
uma das formas de energia mais utilizadas no mundo pode ser convertida para
gerar luz forccedila para movimentar maacutequinas e motores e fazer funcionar diversos
produtos eleacutetricos e eletrocircnicos eacute dominante como energia moderna nas
telecomunicaccedilotildees tecnologia da informaccedilatildeo e produccedilatildeo de bens e serviccedilos
Segundo a histoacuteria a eletricidade foi descoberta por Tales de Mileto filoacutesofo
grego que ao atritar um acircmbar a um pedaccedilo de pele de carneiro observou que o
acircmbar atraiacutea pedaccedilos de palha e fragmentos de madeira Acircmbar em grego era
conhecido como elektron surgindo daiacute o termo eletricidade No seacuteculo XVII Otto
Von Guericke continuou os estudos sobre eletrificaccedilatildeo inventando uma maacutequina
geradora de cargas eleacutetricas No seacuteculo XVIII a ciecircncia continuava sua evoluccedilatildeo e
Ewald Georg Von Kleist e Petrus van Musschenbroek descobriram o condensador
que consistia em uma maacutequina geradora de cargas eleacutetricas No mesmo seacuteculo
Benjamin Franklin inventa o paacutera-raios e Luigi A Galvani deu novo rumo agrave
eletricidade ao fazer experiecircncias e perceber que potenciais eleacutetricos produziam
contraccedilotildees na perna de uma ratilde morta Baseado nesta experiecircncia Alessandro Volta
inventou a pilha voltaica que consistia em uma seacuterie de discos de cobre e zinco
alterados separados por pedaccedilos de papelatildeo embebidos em salmoura obtendo
desta forma uma fonte de corrente eleacutetrica estaacutevel sendo dedicada a ele a unidade
de forccedila eletromotriz (volt) O escocecircs James Watts observou o princiacutepio da
maacutequina a vapor que possibilitou a revoluccedilatildeo industrial sendo a unidade de potecircncia
dada em sua homenagem (watt) O fiacutesico Hans Christian Orsted pesquisou sobre a
ligaccedilatildeo entre a eletricidade e o magnetismo obtendo a intensidade do campo
magneacutetico e Andreacute Marie Ampegravere pesquisou sobre campos eleacutetricos e Magneacuteticos
descobrindo que as correntes agiam umas sobre as outras e elaborou completa
teoria experimental e matemaacutetica das bases do eletromagnetismo surgindo a
unidade de corrente eleacutetrica (ampegravere) Georg Simon Ohm enunciou a Lei de Ohm
que estaacute relacionada a resistecircncia reatacircncia e impedacircncia eleacutetrica e Michael
Faraday descobriu a induccedilatildeo eletromagneacutetica e estabeleceu o princiacutepio do motor
eleacutetrico Thomas A Edison inventou em 1879 a lacircmpada eleacutetrica e instalou em
1882 a primeira usina de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do mundo em New York e
Nikola Tesla inventou os motores de induccedilatildeo e siacutencrono e tambeacutem o sistema
polifaacutesico
Foto de arquivo pessoal
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade oficial de energia eacute o
Joule (J) mas eacute habitual utilizar o KWh uma unidade derivada do produto da
unidade de potecircncia (KW) pela unidade de tempo (h)
Sistemas Eletroquiacutemicos Fechados que Armazenam Energia
Em 1799 surge uma das maiores invenccedilotildees do mundo moderno a pilha No
seacuteculo XVIII Alessandro Volta natildeo se convenceu com a explicaccedilatildeo dada por
Galvani sobre a ideacuteia da existecircncia de uma eletricidade animal no qual atraveacutes de
observaccedilotildees conclui que certos tecidos orgacircnicos geravam eletricidade por si
proacuteprios (como por exemplo o peixe eleacutetrico) Com o iniacutecio da controveacutersia entre
Volta e Galvani inicia-se os experimentos e as observaccedilotildees sobre o fenocircmeno Volta
conclui que o tecido animal apenas agia como conector e que a eletricidade deveria
ter origens mais simples Com base nessas observaccedilotildees Volta construiu a primeira
pilha composta de dois pedaccedilos de metal (zinco e prata) separados por discos de
papelatildeo umedecidos com soluccedilatildeo aquosa alcalina e ligados em seacuterie Conseguiu
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
APRESENTACcedilAtildeO
Esta unidade didaacutetica tem como objetivo uma abordagem do tema da
produccedilatildeo de energia eleacutetrica e as consequecircncias ao meio ambiente na sua relaccedilatildeo
produccedilatildeoconsumo e quais as soluccedilotildees possiacuteveis elaborada de acordo com o
projeto de intervenccedilatildeo pedagoacutegica na escola ldquo A Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica em
Larga Escala e a Questatildeo Ambiental rdquo O trabalho apresenta elementos
sistematizados da literatura que permitem discussotildees relacionadas aos impactos
ambientais e agrave produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala oferecendo
informaccedilotildees tais como a demanda atual de energia no Brasil e no mundo as
perspectivas para os proacuteximos anos as principais fontes geradoras de energia
eleacutetrica que subsidiam o processo de socializaccedilatildeo do conhecimento produzido
cientificamente atraveacutes do trabalho educativo
Esperamos com essa unidade colaborar para o ensino e aprendizagem da
Fiacutesica oferecendo um referencial baacutesico em termos de conteuacutedos e possiacuteveis
abordagens do professor no planejamento de atividades em sala de aula tendo
como meta aumentar o interesse do aluno aproximando-o do conhecimento
produzido e sistematizado pela ciecircncia desenvolvendo um aprendiz criacutetico e
participativo na sociedade respeitando suas concepccedilotildees cumprindo a funccedilatildeo social
da escola
Foto de arquivo pessoal
Foto de arquivo pessoal
JUSTIFICATIVA DA PRODUCcedilAtildeO
Ao observarmos a histoacuteria do desenvolvimento humano desde a fase preacute
histoacuterica ateacute os dias de hoje podemos observar a evoluccedilatildeo das tecnologias para
facilitar o trabalho do homem Atualmente com o desenvolvimento dos paiacuteses as
pessoas buscam padratildeo de vida com qualidade usufruindo dos benefiacutecios obtidos
pelo uso da energia eleacutetrica consequentemente gerando um consumo maior Com
o aumento da populaccedilatildeo no mundo e o crescimento industrial o consumo mundial
de energia eleacutetrica tende a aumentar em grandes proporccedilotildees evidenciando a
necessidade de melhorar a eficiecircncia nos processos de geraccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo de
forma racional evitando desperdiacutecios Quesitos que indicam a necessidade de
avanccedilos tecnoloacutegicos direcionados ao aumento de fontes convencionais e
principalmente a criaccedilatildeo de fontes alternativas seguindo os conceitos de
desenvolvimento sustentaacutevel e de responsabilidade ambiental O aumento na
construccedilatildeo de novas fontes de geraccedilatildeo de energia levam a impactos ambientais
que nem sempre satildeo percebidos pelos diferentes grupos sociais Desta forma ao
considerar as sugestotildees contidas nas atuais propostas curriculares direcionamos
este trabalho para o processo educativo no Ensino Meacutedio sendo este um grupo
social de formaccedilatildeo visando identificar e sistematizar os principais elementos de
discussatildeo relacionados agrave produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a temaacutetica
ambiental inserindo no contexto a realidade da sociedade local onde pilhas e
baterias satildeo descartadas no lixo comum indo para o aterro sem preocupaccedilatildeo com
os problemas que isso pode acarretar ao meio ambiente
A ciecircncia merece lugar destacado no ensino como meio de cogniccedilatildeo e
enquanto objeto de conhecimento Isto eacute sua grande importacircncia consiste
ao mesmo tempo em elevar o niacutevel de pensamento dos estudantes e em
permitir-lhes o conhecimento da realidade ndash o que eacute indispensaacutevel para que
as jovens geraccedilotildees natildeo apenas conheccedilam e saibam interpretar o mundo
em que vivem mas tambeacutem e sobretudo saibam nele atuar e transformaacute-lo
(SAVIANI2010p69)
OBJETIVO GERAL DA PRODUCcedilAtildeO
Propor uma transposiccedilatildeo didaacutetica para o ensino de Fiacutesica por meio de
pesquisa na literatura onde o aluno possa identificar e sistematizar elementos que
possibilitem a discussatildeo sobre a produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a
temaacutetica ambiental fornecendo subsiacutedios atraveacutes do trabalho em sala de aula do
processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos cientiacuteficos
Energia eleacutetrica
Qualidade de serviccedilo e produto
Qualidade de vida
Desenvolvimento
Meio ambiente
SUSTENTABILIDADE
Realizar atividades de pesquisa em grupo investigando o tema sobre fontes
convencionais e fontes alternativas de energia eleacutetrica observando a viabilidade de
cada uma
Promover atividades que levem agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o
suprimento eficiente de energia eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento
econocircmico e social por outro lado eacute responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos
ocorridos nos uacuteltimos anos
Formar no Coleacutegio um centro de coleta de fontes geradoras baacutesicas tais
como pilhas e baterias fora de uso como meio de evitar a poluiccedilatildeo ambiental
CONCEPCcedilOtildeES METODOLOacuteGICAS
O projeto tem como sujeitos do trabalho alunos do 3ordm ano do Ensino Meacutedio
com objetivo de conhecer e analisar criticamente o desenvolvimento energeacutetico
atual as questotildees ambientais envolvidas e a coleta de pilhas e baterias fora de uso
Como procedimento inicial seraacute aplicado um questionaacuterio sobre fontes geradoras de
energia eleacutetrica visando identificar as concepccedilotildees espontacircneas dos alunos sobre o
assunto Na aula seguinte passar viacutedeos de curta duraccedilatildeo sobre energia eleacutetrica
como sugestatildeo os viacutedeos Geraccedilatildeo hidraacuteulica e teacutermica Sistema de distribuiccedilatildeo O
watt e seus caminhos(fiacutesicaviacutedeo) com duraccedilatildeo de 610 min disponiacutevel em
httpwwwyoutubecomwatchv=HbgoiAt_m8M Caminhos da energia ndash Episoacutedio 1
ndash Energia eacute tudo (grupo cpfenergia) com duraccedilatildeo de aproximadamente 25 minutos
disponiacutevel em httpswwwfacebookcomCaminhosDaEnergia ou
httpswwwfacebookcomcaminhosdaenergia O proacuteximo passa seraacute a formaccedilatildeo de
grupos seguidos da distribuiccedilatildeo da fonte geradora que a equipe iraacute trabalhar A
saber Biomassa Eoacutelica Solar Termeleacutetricas Nuclear Hidreleacutetrica Pilhas e
Baterias
Cada equipe tem como funccedilatildeo pesquisar discutir e preparar um seminaacuterio a
ser apresentado em sala de aula que enfoque o funcionamento com anaacutelise das
vantagens e dos impactos ambientais que a referida construccedilatildeo pode trazer para a
populaccedilatildeo para a flora e a fauna de uma regiatildeo A equipe que iraacute trabalhar sobre as
pilhas e baterias seraacute mais numerosa pois faraacute a divulgaccedilatildeo do trabalho agrave
comunidade e construiraacute um centro de coleta dessas fontes que satildeo descartadas
pela populaccedilatildeo providenciando junto agrave Secretaria Municipal de Sauacutede o destino
correto para o material coletado
A utilizaccedilatildeo de livros didaacuteticos miacutedias como o computador jornais revistas
publicaccedilotildees e noticiaacuterios jornaliacutesticos seratildeo explorados
A pesquisa do material a ser utilizado na montagem da caixa coletora e o seu
modelo seratildeo propostos pelos alunos da sala
Haveraacute a divulgaccedilatildeo pelos alunos do projeto na cidade atraveacutes de folhetos
explicativos que seratildeo entregues agrave comunidade em geral sobre a coleta a ser
realizada na escola
O trabalho realizado por cada grupo seraacute apresentado em sala de aula com
discussatildeo sobre o assunto fornecendo elementos para o processo de socializaccedilatildeo
dos conhecimentos cientiacuteficos atraveacutes da dinacircmica em sala de aula
A sistematizaccedilatildeo de informaccedilotildees pelos grupos sobre este assunto seraacute feita
atraveacutes textos baacutesicos de conteuacutedos possibilitando abordagens no planejamento de
atividades em sala de aula com relaccedilatildeo ao tema em questatildeo
UM BREVE HISTOacuteRICO SOBRE ELETRICIDADE E SUAS APLICACcedilOtildeES
A partir de sua descoberta e utilizaccedilatildeo domeacutestica e industrial a energia
eleacutetrica passou a ser essencial para todas as atividades humanas em particular
para a qualidade de vida do homem proporcionando agrave sociedade desenvolvimento
trabalho e produtividade Ao ser humano comodidade conforto e praticidade Pela
facilidade na sua geraccedilatildeo transporte distribuiccedilatildeo e utilizaccedilatildeo a energia eleacutetrica eacute
uma das formas de energia mais utilizadas no mundo pode ser convertida para
gerar luz forccedila para movimentar maacutequinas e motores e fazer funcionar diversos
produtos eleacutetricos e eletrocircnicos eacute dominante como energia moderna nas
telecomunicaccedilotildees tecnologia da informaccedilatildeo e produccedilatildeo de bens e serviccedilos
Segundo a histoacuteria a eletricidade foi descoberta por Tales de Mileto filoacutesofo
grego que ao atritar um acircmbar a um pedaccedilo de pele de carneiro observou que o
acircmbar atraiacutea pedaccedilos de palha e fragmentos de madeira Acircmbar em grego era
conhecido como elektron surgindo daiacute o termo eletricidade No seacuteculo XVII Otto
Von Guericke continuou os estudos sobre eletrificaccedilatildeo inventando uma maacutequina
geradora de cargas eleacutetricas No seacuteculo XVIII a ciecircncia continuava sua evoluccedilatildeo e
Ewald Georg Von Kleist e Petrus van Musschenbroek descobriram o condensador
que consistia em uma maacutequina geradora de cargas eleacutetricas No mesmo seacuteculo
Benjamin Franklin inventa o paacutera-raios e Luigi A Galvani deu novo rumo agrave
eletricidade ao fazer experiecircncias e perceber que potenciais eleacutetricos produziam
contraccedilotildees na perna de uma ratilde morta Baseado nesta experiecircncia Alessandro Volta
inventou a pilha voltaica que consistia em uma seacuterie de discos de cobre e zinco
alterados separados por pedaccedilos de papelatildeo embebidos em salmoura obtendo
desta forma uma fonte de corrente eleacutetrica estaacutevel sendo dedicada a ele a unidade
de forccedila eletromotriz (volt) O escocecircs James Watts observou o princiacutepio da
maacutequina a vapor que possibilitou a revoluccedilatildeo industrial sendo a unidade de potecircncia
dada em sua homenagem (watt) O fiacutesico Hans Christian Orsted pesquisou sobre a
ligaccedilatildeo entre a eletricidade e o magnetismo obtendo a intensidade do campo
magneacutetico e Andreacute Marie Ampegravere pesquisou sobre campos eleacutetricos e Magneacuteticos
descobrindo que as correntes agiam umas sobre as outras e elaborou completa
teoria experimental e matemaacutetica das bases do eletromagnetismo surgindo a
unidade de corrente eleacutetrica (ampegravere) Georg Simon Ohm enunciou a Lei de Ohm
que estaacute relacionada a resistecircncia reatacircncia e impedacircncia eleacutetrica e Michael
Faraday descobriu a induccedilatildeo eletromagneacutetica e estabeleceu o princiacutepio do motor
eleacutetrico Thomas A Edison inventou em 1879 a lacircmpada eleacutetrica e instalou em
1882 a primeira usina de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do mundo em New York e
Nikola Tesla inventou os motores de induccedilatildeo e siacutencrono e tambeacutem o sistema
polifaacutesico
Foto de arquivo pessoal
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade oficial de energia eacute o
Joule (J) mas eacute habitual utilizar o KWh uma unidade derivada do produto da
unidade de potecircncia (KW) pela unidade de tempo (h)
Sistemas Eletroquiacutemicos Fechados que Armazenam Energia
Em 1799 surge uma das maiores invenccedilotildees do mundo moderno a pilha No
seacuteculo XVIII Alessandro Volta natildeo se convenceu com a explicaccedilatildeo dada por
Galvani sobre a ideacuteia da existecircncia de uma eletricidade animal no qual atraveacutes de
observaccedilotildees conclui que certos tecidos orgacircnicos geravam eletricidade por si
proacuteprios (como por exemplo o peixe eleacutetrico) Com o iniacutecio da controveacutersia entre
Volta e Galvani inicia-se os experimentos e as observaccedilotildees sobre o fenocircmeno Volta
conclui que o tecido animal apenas agia como conector e que a eletricidade deveria
ter origens mais simples Com base nessas observaccedilotildees Volta construiu a primeira
pilha composta de dois pedaccedilos de metal (zinco e prata) separados por discos de
papelatildeo umedecidos com soluccedilatildeo aquosa alcalina e ligados em seacuterie Conseguiu
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
Acessiacutevel em Bcdjmenergiablogspotcom
A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
Foto de arquivo pessoal
JUSTIFICATIVA DA PRODUCcedilAtildeO
Ao observarmos a histoacuteria do desenvolvimento humano desde a fase preacute
histoacuterica ateacute os dias de hoje podemos observar a evoluccedilatildeo das tecnologias para
facilitar o trabalho do homem Atualmente com o desenvolvimento dos paiacuteses as
pessoas buscam padratildeo de vida com qualidade usufruindo dos benefiacutecios obtidos
pelo uso da energia eleacutetrica consequentemente gerando um consumo maior Com
o aumento da populaccedilatildeo no mundo e o crescimento industrial o consumo mundial
de energia eleacutetrica tende a aumentar em grandes proporccedilotildees evidenciando a
necessidade de melhorar a eficiecircncia nos processos de geraccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo de
forma racional evitando desperdiacutecios Quesitos que indicam a necessidade de
avanccedilos tecnoloacutegicos direcionados ao aumento de fontes convencionais e
principalmente a criaccedilatildeo de fontes alternativas seguindo os conceitos de
desenvolvimento sustentaacutevel e de responsabilidade ambiental O aumento na
construccedilatildeo de novas fontes de geraccedilatildeo de energia levam a impactos ambientais
que nem sempre satildeo percebidos pelos diferentes grupos sociais Desta forma ao
considerar as sugestotildees contidas nas atuais propostas curriculares direcionamos
este trabalho para o processo educativo no Ensino Meacutedio sendo este um grupo
social de formaccedilatildeo visando identificar e sistematizar os principais elementos de
discussatildeo relacionados agrave produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a temaacutetica
ambiental inserindo no contexto a realidade da sociedade local onde pilhas e
baterias satildeo descartadas no lixo comum indo para o aterro sem preocupaccedilatildeo com
os problemas que isso pode acarretar ao meio ambiente
A ciecircncia merece lugar destacado no ensino como meio de cogniccedilatildeo e
enquanto objeto de conhecimento Isto eacute sua grande importacircncia consiste
ao mesmo tempo em elevar o niacutevel de pensamento dos estudantes e em
permitir-lhes o conhecimento da realidade ndash o que eacute indispensaacutevel para que
as jovens geraccedilotildees natildeo apenas conheccedilam e saibam interpretar o mundo
em que vivem mas tambeacutem e sobretudo saibam nele atuar e transformaacute-lo
(SAVIANI2010p69)
OBJETIVO GERAL DA PRODUCcedilAtildeO
Propor uma transposiccedilatildeo didaacutetica para o ensino de Fiacutesica por meio de
pesquisa na literatura onde o aluno possa identificar e sistematizar elementos que
possibilitem a discussatildeo sobre a produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a
temaacutetica ambiental fornecendo subsiacutedios atraveacutes do trabalho em sala de aula do
processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos cientiacuteficos
Energia eleacutetrica
Qualidade de serviccedilo e produto
Qualidade de vida
Desenvolvimento
Meio ambiente
SUSTENTABILIDADE
Realizar atividades de pesquisa em grupo investigando o tema sobre fontes
convencionais e fontes alternativas de energia eleacutetrica observando a viabilidade de
cada uma
Promover atividades que levem agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o
suprimento eficiente de energia eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento
econocircmico e social por outro lado eacute responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos
ocorridos nos uacuteltimos anos
Formar no Coleacutegio um centro de coleta de fontes geradoras baacutesicas tais
como pilhas e baterias fora de uso como meio de evitar a poluiccedilatildeo ambiental
CONCEPCcedilOtildeES METODOLOacuteGICAS
O projeto tem como sujeitos do trabalho alunos do 3ordm ano do Ensino Meacutedio
com objetivo de conhecer e analisar criticamente o desenvolvimento energeacutetico
atual as questotildees ambientais envolvidas e a coleta de pilhas e baterias fora de uso
Como procedimento inicial seraacute aplicado um questionaacuterio sobre fontes geradoras de
energia eleacutetrica visando identificar as concepccedilotildees espontacircneas dos alunos sobre o
assunto Na aula seguinte passar viacutedeos de curta duraccedilatildeo sobre energia eleacutetrica
como sugestatildeo os viacutedeos Geraccedilatildeo hidraacuteulica e teacutermica Sistema de distribuiccedilatildeo O
watt e seus caminhos(fiacutesicaviacutedeo) com duraccedilatildeo de 610 min disponiacutevel em
httpwwwyoutubecomwatchv=HbgoiAt_m8M Caminhos da energia ndash Episoacutedio 1
ndash Energia eacute tudo (grupo cpfenergia) com duraccedilatildeo de aproximadamente 25 minutos
disponiacutevel em httpswwwfacebookcomCaminhosDaEnergia ou
httpswwwfacebookcomcaminhosdaenergia O proacuteximo passa seraacute a formaccedilatildeo de
grupos seguidos da distribuiccedilatildeo da fonte geradora que a equipe iraacute trabalhar A
saber Biomassa Eoacutelica Solar Termeleacutetricas Nuclear Hidreleacutetrica Pilhas e
Baterias
Cada equipe tem como funccedilatildeo pesquisar discutir e preparar um seminaacuterio a
ser apresentado em sala de aula que enfoque o funcionamento com anaacutelise das
vantagens e dos impactos ambientais que a referida construccedilatildeo pode trazer para a
populaccedilatildeo para a flora e a fauna de uma regiatildeo A equipe que iraacute trabalhar sobre as
pilhas e baterias seraacute mais numerosa pois faraacute a divulgaccedilatildeo do trabalho agrave
comunidade e construiraacute um centro de coleta dessas fontes que satildeo descartadas
pela populaccedilatildeo providenciando junto agrave Secretaria Municipal de Sauacutede o destino
correto para o material coletado
A utilizaccedilatildeo de livros didaacuteticos miacutedias como o computador jornais revistas
publicaccedilotildees e noticiaacuterios jornaliacutesticos seratildeo explorados
A pesquisa do material a ser utilizado na montagem da caixa coletora e o seu
modelo seratildeo propostos pelos alunos da sala
Haveraacute a divulgaccedilatildeo pelos alunos do projeto na cidade atraveacutes de folhetos
explicativos que seratildeo entregues agrave comunidade em geral sobre a coleta a ser
realizada na escola
O trabalho realizado por cada grupo seraacute apresentado em sala de aula com
discussatildeo sobre o assunto fornecendo elementos para o processo de socializaccedilatildeo
dos conhecimentos cientiacuteficos atraveacutes da dinacircmica em sala de aula
A sistematizaccedilatildeo de informaccedilotildees pelos grupos sobre este assunto seraacute feita
atraveacutes textos baacutesicos de conteuacutedos possibilitando abordagens no planejamento de
atividades em sala de aula com relaccedilatildeo ao tema em questatildeo
UM BREVE HISTOacuteRICO SOBRE ELETRICIDADE E SUAS APLICACcedilOtildeES
A partir de sua descoberta e utilizaccedilatildeo domeacutestica e industrial a energia
eleacutetrica passou a ser essencial para todas as atividades humanas em particular
para a qualidade de vida do homem proporcionando agrave sociedade desenvolvimento
trabalho e produtividade Ao ser humano comodidade conforto e praticidade Pela
facilidade na sua geraccedilatildeo transporte distribuiccedilatildeo e utilizaccedilatildeo a energia eleacutetrica eacute
uma das formas de energia mais utilizadas no mundo pode ser convertida para
gerar luz forccedila para movimentar maacutequinas e motores e fazer funcionar diversos
produtos eleacutetricos e eletrocircnicos eacute dominante como energia moderna nas
telecomunicaccedilotildees tecnologia da informaccedilatildeo e produccedilatildeo de bens e serviccedilos
Segundo a histoacuteria a eletricidade foi descoberta por Tales de Mileto filoacutesofo
grego que ao atritar um acircmbar a um pedaccedilo de pele de carneiro observou que o
acircmbar atraiacutea pedaccedilos de palha e fragmentos de madeira Acircmbar em grego era
conhecido como elektron surgindo daiacute o termo eletricidade No seacuteculo XVII Otto
Von Guericke continuou os estudos sobre eletrificaccedilatildeo inventando uma maacutequina
geradora de cargas eleacutetricas No seacuteculo XVIII a ciecircncia continuava sua evoluccedilatildeo e
Ewald Georg Von Kleist e Petrus van Musschenbroek descobriram o condensador
que consistia em uma maacutequina geradora de cargas eleacutetricas No mesmo seacuteculo
Benjamin Franklin inventa o paacutera-raios e Luigi A Galvani deu novo rumo agrave
eletricidade ao fazer experiecircncias e perceber que potenciais eleacutetricos produziam
contraccedilotildees na perna de uma ratilde morta Baseado nesta experiecircncia Alessandro Volta
inventou a pilha voltaica que consistia em uma seacuterie de discos de cobre e zinco
alterados separados por pedaccedilos de papelatildeo embebidos em salmoura obtendo
desta forma uma fonte de corrente eleacutetrica estaacutevel sendo dedicada a ele a unidade
de forccedila eletromotriz (volt) O escocecircs James Watts observou o princiacutepio da
maacutequina a vapor que possibilitou a revoluccedilatildeo industrial sendo a unidade de potecircncia
dada em sua homenagem (watt) O fiacutesico Hans Christian Orsted pesquisou sobre a
ligaccedilatildeo entre a eletricidade e o magnetismo obtendo a intensidade do campo
magneacutetico e Andreacute Marie Ampegravere pesquisou sobre campos eleacutetricos e Magneacuteticos
descobrindo que as correntes agiam umas sobre as outras e elaborou completa
teoria experimental e matemaacutetica das bases do eletromagnetismo surgindo a
unidade de corrente eleacutetrica (ampegravere) Georg Simon Ohm enunciou a Lei de Ohm
que estaacute relacionada a resistecircncia reatacircncia e impedacircncia eleacutetrica e Michael
Faraday descobriu a induccedilatildeo eletromagneacutetica e estabeleceu o princiacutepio do motor
eleacutetrico Thomas A Edison inventou em 1879 a lacircmpada eleacutetrica e instalou em
1882 a primeira usina de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do mundo em New York e
Nikola Tesla inventou os motores de induccedilatildeo e siacutencrono e tambeacutem o sistema
polifaacutesico
Foto de arquivo pessoal
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade oficial de energia eacute o
Joule (J) mas eacute habitual utilizar o KWh uma unidade derivada do produto da
unidade de potecircncia (KW) pela unidade de tempo (h)
Sistemas Eletroquiacutemicos Fechados que Armazenam Energia
Em 1799 surge uma das maiores invenccedilotildees do mundo moderno a pilha No
seacuteculo XVIII Alessandro Volta natildeo se convenceu com a explicaccedilatildeo dada por
Galvani sobre a ideacuteia da existecircncia de uma eletricidade animal no qual atraveacutes de
observaccedilotildees conclui que certos tecidos orgacircnicos geravam eletricidade por si
proacuteprios (como por exemplo o peixe eleacutetrico) Com o iniacutecio da controveacutersia entre
Volta e Galvani inicia-se os experimentos e as observaccedilotildees sobre o fenocircmeno Volta
conclui que o tecido animal apenas agia como conector e que a eletricidade deveria
ter origens mais simples Com base nessas observaccedilotildees Volta construiu a primeira
pilha composta de dois pedaccedilos de metal (zinco e prata) separados por discos de
papelatildeo umedecidos com soluccedilatildeo aquosa alcalina e ligados em seacuterie Conseguiu
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
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Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
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Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
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httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
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Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
social de formaccedilatildeo visando identificar e sistematizar os principais elementos de
discussatildeo relacionados agrave produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a temaacutetica
ambiental inserindo no contexto a realidade da sociedade local onde pilhas e
baterias satildeo descartadas no lixo comum indo para o aterro sem preocupaccedilatildeo com
os problemas que isso pode acarretar ao meio ambiente
A ciecircncia merece lugar destacado no ensino como meio de cogniccedilatildeo e
enquanto objeto de conhecimento Isto eacute sua grande importacircncia consiste
ao mesmo tempo em elevar o niacutevel de pensamento dos estudantes e em
permitir-lhes o conhecimento da realidade ndash o que eacute indispensaacutevel para que
as jovens geraccedilotildees natildeo apenas conheccedilam e saibam interpretar o mundo
em que vivem mas tambeacutem e sobretudo saibam nele atuar e transformaacute-lo
(SAVIANI2010p69)
OBJETIVO GERAL DA PRODUCcedilAtildeO
Propor uma transposiccedilatildeo didaacutetica para o ensino de Fiacutesica por meio de
pesquisa na literatura onde o aluno possa identificar e sistematizar elementos que
possibilitem a discussatildeo sobre a produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala e a
temaacutetica ambiental fornecendo subsiacutedios atraveacutes do trabalho em sala de aula do
processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos cientiacuteficos
Energia eleacutetrica
Qualidade de serviccedilo e produto
Qualidade de vida
Desenvolvimento
Meio ambiente
SUSTENTABILIDADE
Realizar atividades de pesquisa em grupo investigando o tema sobre fontes
convencionais e fontes alternativas de energia eleacutetrica observando a viabilidade de
cada uma
Promover atividades que levem agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o
suprimento eficiente de energia eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento
econocircmico e social por outro lado eacute responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos
ocorridos nos uacuteltimos anos
Formar no Coleacutegio um centro de coleta de fontes geradoras baacutesicas tais
como pilhas e baterias fora de uso como meio de evitar a poluiccedilatildeo ambiental
CONCEPCcedilOtildeES METODOLOacuteGICAS
O projeto tem como sujeitos do trabalho alunos do 3ordm ano do Ensino Meacutedio
com objetivo de conhecer e analisar criticamente o desenvolvimento energeacutetico
atual as questotildees ambientais envolvidas e a coleta de pilhas e baterias fora de uso
Como procedimento inicial seraacute aplicado um questionaacuterio sobre fontes geradoras de
energia eleacutetrica visando identificar as concepccedilotildees espontacircneas dos alunos sobre o
assunto Na aula seguinte passar viacutedeos de curta duraccedilatildeo sobre energia eleacutetrica
como sugestatildeo os viacutedeos Geraccedilatildeo hidraacuteulica e teacutermica Sistema de distribuiccedilatildeo O
watt e seus caminhos(fiacutesicaviacutedeo) com duraccedilatildeo de 610 min disponiacutevel em
httpwwwyoutubecomwatchv=HbgoiAt_m8M Caminhos da energia ndash Episoacutedio 1
ndash Energia eacute tudo (grupo cpfenergia) com duraccedilatildeo de aproximadamente 25 minutos
disponiacutevel em httpswwwfacebookcomCaminhosDaEnergia ou
httpswwwfacebookcomcaminhosdaenergia O proacuteximo passa seraacute a formaccedilatildeo de
grupos seguidos da distribuiccedilatildeo da fonte geradora que a equipe iraacute trabalhar A
saber Biomassa Eoacutelica Solar Termeleacutetricas Nuclear Hidreleacutetrica Pilhas e
Baterias
Cada equipe tem como funccedilatildeo pesquisar discutir e preparar um seminaacuterio a
ser apresentado em sala de aula que enfoque o funcionamento com anaacutelise das
vantagens e dos impactos ambientais que a referida construccedilatildeo pode trazer para a
populaccedilatildeo para a flora e a fauna de uma regiatildeo A equipe que iraacute trabalhar sobre as
pilhas e baterias seraacute mais numerosa pois faraacute a divulgaccedilatildeo do trabalho agrave
comunidade e construiraacute um centro de coleta dessas fontes que satildeo descartadas
pela populaccedilatildeo providenciando junto agrave Secretaria Municipal de Sauacutede o destino
correto para o material coletado
A utilizaccedilatildeo de livros didaacuteticos miacutedias como o computador jornais revistas
publicaccedilotildees e noticiaacuterios jornaliacutesticos seratildeo explorados
A pesquisa do material a ser utilizado na montagem da caixa coletora e o seu
modelo seratildeo propostos pelos alunos da sala
Haveraacute a divulgaccedilatildeo pelos alunos do projeto na cidade atraveacutes de folhetos
explicativos que seratildeo entregues agrave comunidade em geral sobre a coleta a ser
realizada na escola
O trabalho realizado por cada grupo seraacute apresentado em sala de aula com
discussatildeo sobre o assunto fornecendo elementos para o processo de socializaccedilatildeo
dos conhecimentos cientiacuteficos atraveacutes da dinacircmica em sala de aula
A sistematizaccedilatildeo de informaccedilotildees pelos grupos sobre este assunto seraacute feita
atraveacutes textos baacutesicos de conteuacutedos possibilitando abordagens no planejamento de
atividades em sala de aula com relaccedilatildeo ao tema em questatildeo
UM BREVE HISTOacuteRICO SOBRE ELETRICIDADE E SUAS APLICACcedilOtildeES
A partir de sua descoberta e utilizaccedilatildeo domeacutestica e industrial a energia
eleacutetrica passou a ser essencial para todas as atividades humanas em particular
para a qualidade de vida do homem proporcionando agrave sociedade desenvolvimento
trabalho e produtividade Ao ser humano comodidade conforto e praticidade Pela
facilidade na sua geraccedilatildeo transporte distribuiccedilatildeo e utilizaccedilatildeo a energia eleacutetrica eacute
uma das formas de energia mais utilizadas no mundo pode ser convertida para
gerar luz forccedila para movimentar maacutequinas e motores e fazer funcionar diversos
produtos eleacutetricos e eletrocircnicos eacute dominante como energia moderna nas
telecomunicaccedilotildees tecnologia da informaccedilatildeo e produccedilatildeo de bens e serviccedilos
Segundo a histoacuteria a eletricidade foi descoberta por Tales de Mileto filoacutesofo
grego que ao atritar um acircmbar a um pedaccedilo de pele de carneiro observou que o
acircmbar atraiacutea pedaccedilos de palha e fragmentos de madeira Acircmbar em grego era
conhecido como elektron surgindo daiacute o termo eletricidade No seacuteculo XVII Otto
Von Guericke continuou os estudos sobre eletrificaccedilatildeo inventando uma maacutequina
geradora de cargas eleacutetricas No seacuteculo XVIII a ciecircncia continuava sua evoluccedilatildeo e
Ewald Georg Von Kleist e Petrus van Musschenbroek descobriram o condensador
que consistia em uma maacutequina geradora de cargas eleacutetricas No mesmo seacuteculo
Benjamin Franklin inventa o paacutera-raios e Luigi A Galvani deu novo rumo agrave
eletricidade ao fazer experiecircncias e perceber que potenciais eleacutetricos produziam
contraccedilotildees na perna de uma ratilde morta Baseado nesta experiecircncia Alessandro Volta
inventou a pilha voltaica que consistia em uma seacuterie de discos de cobre e zinco
alterados separados por pedaccedilos de papelatildeo embebidos em salmoura obtendo
desta forma uma fonte de corrente eleacutetrica estaacutevel sendo dedicada a ele a unidade
de forccedila eletromotriz (volt) O escocecircs James Watts observou o princiacutepio da
maacutequina a vapor que possibilitou a revoluccedilatildeo industrial sendo a unidade de potecircncia
dada em sua homenagem (watt) O fiacutesico Hans Christian Orsted pesquisou sobre a
ligaccedilatildeo entre a eletricidade e o magnetismo obtendo a intensidade do campo
magneacutetico e Andreacute Marie Ampegravere pesquisou sobre campos eleacutetricos e Magneacuteticos
descobrindo que as correntes agiam umas sobre as outras e elaborou completa
teoria experimental e matemaacutetica das bases do eletromagnetismo surgindo a
unidade de corrente eleacutetrica (ampegravere) Georg Simon Ohm enunciou a Lei de Ohm
que estaacute relacionada a resistecircncia reatacircncia e impedacircncia eleacutetrica e Michael
Faraday descobriu a induccedilatildeo eletromagneacutetica e estabeleceu o princiacutepio do motor
eleacutetrico Thomas A Edison inventou em 1879 a lacircmpada eleacutetrica e instalou em
1882 a primeira usina de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do mundo em New York e
Nikola Tesla inventou os motores de induccedilatildeo e siacutencrono e tambeacutem o sistema
polifaacutesico
Foto de arquivo pessoal
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade oficial de energia eacute o
Joule (J) mas eacute habitual utilizar o KWh uma unidade derivada do produto da
unidade de potecircncia (KW) pela unidade de tempo (h)
Sistemas Eletroquiacutemicos Fechados que Armazenam Energia
Em 1799 surge uma das maiores invenccedilotildees do mundo moderno a pilha No
seacuteculo XVIII Alessandro Volta natildeo se convenceu com a explicaccedilatildeo dada por
Galvani sobre a ideacuteia da existecircncia de uma eletricidade animal no qual atraveacutes de
observaccedilotildees conclui que certos tecidos orgacircnicos geravam eletricidade por si
proacuteprios (como por exemplo o peixe eleacutetrico) Com o iniacutecio da controveacutersia entre
Volta e Galvani inicia-se os experimentos e as observaccedilotildees sobre o fenocircmeno Volta
conclui que o tecido animal apenas agia como conector e que a eletricidade deveria
ter origens mais simples Com base nessas observaccedilotildees Volta construiu a primeira
pilha composta de dois pedaccedilos de metal (zinco e prata) separados por discos de
papelatildeo umedecidos com soluccedilatildeo aquosa alcalina e ligados em seacuterie Conseguiu
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
Realizar atividades de pesquisa em grupo investigando o tema sobre fontes
convencionais e fontes alternativas de energia eleacutetrica observando a viabilidade de
cada uma
Promover atividades que levem agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o
suprimento eficiente de energia eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento
econocircmico e social por outro lado eacute responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos
ocorridos nos uacuteltimos anos
Formar no Coleacutegio um centro de coleta de fontes geradoras baacutesicas tais
como pilhas e baterias fora de uso como meio de evitar a poluiccedilatildeo ambiental
CONCEPCcedilOtildeES METODOLOacuteGICAS
O projeto tem como sujeitos do trabalho alunos do 3ordm ano do Ensino Meacutedio
com objetivo de conhecer e analisar criticamente o desenvolvimento energeacutetico
atual as questotildees ambientais envolvidas e a coleta de pilhas e baterias fora de uso
Como procedimento inicial seraacute aplicado um questionaacuterio sobre fontes geradoras de
energia eleacutetrica visando identificar as concepccedilotildees espontacircneas dos alunos sobre o
assunto Na aula seguinte passar viacutedeos de curta duraccedilatildeo sobre energia eleacutetrica
como sugestatildeo os viacutedeos Geraccedilatildeo hidraacuteulica e teacutermica Sistema de distribuiccedilatildeo O
watt e seus caminhos(fiacutesicaviacutedeo) com duraccedilatildeo de 610 min disponiacutevel em
httpwwwyoutubecomwatchv=HbgoiAt_m8M Caminhos da energia ndash Episoacutedio 1
ndash Energia eacute tudo (grupo cpfenergia) com duraccedilatildeo de aproximadamente 25 minutos
disponiacutevel em httpswwwfacebookcomCaminhosDaEnergia ou
httpswwwfacebookcomcaminhosdaenergia O proacuteximo passa seraacute a formaccedilatildeo de
grupos seguidos da distribuiccedilatildeo da fonte geradora que a equipe iraacute trabalhar A
saber Biomassa Eoacutelica Solar Termeleacutetricas Nuclear Hidreleacutetrica Pilhas e
Baterias
Cada equipe tem como funccedilatildeo pesquisar discutir e preparar um seminaacuterio a
ser apresentado em sala de aula que enfoque o funcionamento com anaacutelise das
vantagens e dos impactos ambientais que a referida construccedilatildeo pode trazer para a
populaccedilatildeo para a flora e a fauna de uma regiatildeo A equipe que iraacute trabalhar sobre as
pilhas e baterias seraacute mais numerosa pois faraacute a divulgaccedilatildeo do trabalho agrave
comunidade e construiraacute um centro de coleta dessas fontes que satildeo descartadas
pela populaccedilatildeo providenciando junto agrave Secretaria Municipal de Sauacutede o destino
correto para o material coletado
A utilizaccedilatildeo de livros didaacuteticos miacutedias como o computador jornais revistas
publicaccedilotildees e noticiaacuterios jornaliacutesticos seratildeo explorados
A pesquisa do material a ser utilizado na montagem da caixa coletora e o seu
modelo seratildeo propostos pelos alunos da sala
Haveraacute a divulgaccedilatildeo pelos alunos do projeto na cidade atraveacutes de folhetos
explicativos que seratildeo entregues agrave comunidade em geral sobre a coleta a ser
realizada na escola
O trabalho realizado por cada grupo seraacute apresentado em sala de aula com
discussatildeo sobre o assunto fornecendo elementos para o processo de socializaccedilatildeo
dos conhecimentos cientiacuteficos atraveacutes da dinacircmica em sala de aula
A sistematizaccedilatildeo de informaccedilotildees pelos grupos sobre este assunto seraacute feita
atraveacutes textos baacutesicos de conteuacutedos possibilitando abordagens no planejamento de
atividades em sala de aula com relaccedilatildeo ao tema em questatildeo
UM BREVE HISTOacuteRICO SOBRE ELETRICIDADE E SUAS APLICACcedilOtildeES
A partir de sua descoberta e utilizaccedilatildeo domeacutestica e industrial a energia
eleacutetrica passou a ser essencial para todas as atividades humanas em particular
para a qualidade de vida do homem proporcionando agrave sociedade desenvolvimento
trabalho e produtividade Ao ser humano comodidade conforto e praticidade Pela
facilidade na sua geraccedilatildeo transporte distribuiccedilatildeo e utilizaccedilatildeo a energia eleacutetrica eacute
uma das formas de energia mais utilizadas no mundo pode ser convertida para
gerar luz forccedila para movimentar maacutequinas e motores e fazer funcionar diversos
produtos eleacutetricos e eletrocircnicos eacute dominante como energia moderna nas
telecomunicaccedilotildees tecnologia da informaccedilatildeo e produccedilatildeo de bens e serviccedilos
Segundo a histoacuteria a eletricidade foi descoberta por Tales de Mileto filoacutesofo
grego que ao atritar um acircmbar a um pedaccedilo de pele de carneiro observou que o
acircmbar atraiacutea pedaccedilos de palha e fragmentos de madeira Acircmbar em grego era
conhecido como elektron surgindo daiacute o termo eletricidade No seacuteculo XVII Otto
Von Guericke continuou os estudos sobre eletrificaccedilatildeo inventando uma maacutequina
geradora de cargas eleacutetricas No seacuteculo XVIII a ciecircncia continuava sua evoluccedilatildeo e
Ewald Georg Von Kleist e Petrus van Musschenbroek descobriram o condensador
que consistia em uma maacutequina geradora de cargas eleacutetricas No mesmo seacuteculo
Benjamin Franklin inventa o paacutera-raios e Luigi A Galvani deu novo rumo agrave
eletricidade ao fazer experiecircncias e perceber que potenciais eleacutetricos produziam
contraccedilotildees na perna de uma ratilde morta Baseado nesta experiecircncia Alessandro Volta
inventou a pilha voltaica que consistia em uma seacuterie de discos de cobre e zinco
alterados separados por pedaccedilos de papelatildeo embebidos em salmoura obtendo
desta forma uma fonte de corrente eleacutetrica estaacutevel sendo dedicada a ele a unidade
de forccedila eletromotriz (volt) O escocecircs James Watts observou o princiacutepio da
maacutequina a vapor que possibilitou a revoluccedilatildeo industrial sendo a unidade de potecircncia
dada em sua homenagem (watt) O fiacutesico Hans Christian Orsted pesquisou sobre a
ligaccedilatildeo entre a eletricidade e o magnetismo obtendo a intensidade do campo
magneacutetico e Andreacute Marie Ampegravere pesquisou sobre campos eleacutetricos e Magneacuteticos
descobrindo que as correntes agiam umas sobre as outras e elaborou completa
teoria experimental e matemaacutetica das bases do eletromagnetismo surgindo a
unidade de corrente eleacutetrica (ampegravere) Georg Simon Ohm enunciou a Lei de Ohm
que estaacute relacionada a resistecircncia reatacircncia e impedacircncia eleacutetrica e Michael
Faraday descobriu a induccedilatildeo eletromagneacutetica e estabeleceu o princiacutepio do motor
eleacutetrico Thomas A Edison inventou em 1879 a lacircmpada eleacutetrica e instalou em
1882 a primeira usina de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do mundo em New York e
Nikola Tesla inventou os motores de induccedilatildeo e siacutencrono e tambeacutem o sistema
polifaacutesico
Foto de arquivo pessoal
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade oficial de energia eacute o
Joule (J) mas eacute habitual utilizar o KWh uma unidade derivada do produto da
unidade de potecircncia (KW) pela unidade de tempo (h)
Sistemas Eletroquiacutemicos Fechados que Armazenam Energia
Em 1799 surge uma das maiores invenccedilotildees do mundo moderno a pilha No
seacuteculo XVIII Alessandro Volta natildeo se convenceu com a explicaccedilatildeo dada por
Galvani sobre a ideacuteia da existecircncia de uma eletricidade animal no qual atraveacutes de
observaccedilotildees conclui que certos tecidos orgacircnicos geravam eletricidade por si
proacuteprios (como por exemplo o peixe eleacutetrico) Com o iniacutecio da controveacutersia entre
Volta e Galvani inicia-se os experimentos e as observaccedilotildees sobre o fenocircmeno Volta
conclui que o tecido animal apenas agia como conector e que a eletricidade deveria
ter origens mais simples Com base nessas observaccedilotildees Volta construiu a primeira
pilha composta de dois pedaccedilos de metal (zinco e prata) separados por discos de
papelatildeo umedecidos com soluccedilatildeo aquosa alcalina e ligados em seacuterie Conseguiu
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
Cada equipe tem como funccedilatildeo pesquisar discutir e preparar um seminaacuterio a
ser apresentado em sala de aula que enfoque o funcionamento com anaacutelise das
vantagens e dos impactos ambientais que a referida construccedilatildeo pode trazer para a
populaccedilatildeo para a flora e a fauna de uma regiatildeo A equipe que iraacute trabalhar sobre as
pilhas e baterias seraacute mais numerosa pois faraacute a divulgaccedilatildeo do trabalho agrave
comunidade e construiraacute um centro de coleta dessas fontes que satildeo descartadas
pela populaccedilatildeo providenciando junto agrave Secretaria Municipal de Sauacutede o destino
correto para o material coletado
A utilizaccedilatildeo de livros didaacuteticos miacutedias como o computador jornais revistas
publicaccedilotildees e noticiaacuterios jornaliacutesticos seratildeo explorados
A pesquisa do material a ser utilizado na montagem da caixa coletora e o seu
modelo seratildeo propostos pelos alunos da sala
Haveraacute a divulgaccedilatildeo pelos alunos do projeto na cidade atraveacutes de folhetos
explicativos que seratildeo entregues agrave comunidade em geral sobre a coleta a ser
realizada na escola
O trabalho realizado por cada grupo seraacute apresentado em sala de aula com
discussatildeo sobre o assunto fornecendo elementos para o processo de socializaccedilatildeo
dos conhecimentos cientiacuteficos atraveacutes da dinacircmica em sala de aula
A sistematizaccedilatildeo de informaccedilotildees pelos grupos sobre este assunto seraacute feita
atraveacutes textos baacutesicos de conteuacutedos possibilitando abordagens no planejamento de
atividades em sala de aula com relaccedilatildeo ao tema em questatildeo
UM BREVE HISTOacuteRICO SOBRE ELETRICIDADE E SUAS APLICACcedilOtildeES
A partir de sua descoberta e utilizaccedilatildeo domeacutestica e industrial a energia
eleacutetrica passou a ser essencial para todas as atividades humanas em particular
para a qualidade de vida do homem proporcionando agrave sociedade desenvolvimento
trabalho e produtividade Ao ser humano comodidade conforto e praticidade Pela
facilidade na sua geraccedilatildeo transporte distribuiccedilatildeo e utilizaccedilatildeo a energia eleacutetrica eacute
uma das formas de energia mais utilizadas no mundo pode ser convertida para
gerar luz forccedila para movimentar maacutequinas e motores e fazer funcionar diversos
produtos eleacutetricos e eletrocircnicos eacute dominante como energia moderna nas
telecomunicaccedilotildees tecnologia da informaccedilatildeo e produccedilatildeo de bens e serviccedilos
Segundo a histoacuteria a eletricidade foi descoberta por Tales de Mileto filoacutesofo
grego que ao atritar um acircmbar a um pedaccedilo de pele de carneiro observou que o
acircmbar atraiacutea pedaccedilos de palha e fragmentos de madeira Acircmbar em grego era
conhecido como elektron surgindo daiacute o termo eletricidade No seacuteculo XVII Otto
Von Guericke continuou os estudos sobre eletrificaccedilatildeo inventando uma maacutequina
geradora de cargas eleacutetricas No seacuteculo XVIII a ciecircncia continuava sua evoluccedilatildeo e
Ewald Georg Von Kleist e Petrus van Musschenbroek descobriram o condensador
que consistia em uma maacutequina geradora de cargas eleacutetricas No mesmo seacuteculo
Benjamin Franklin inventa o paacutera-raios e Luigi A Galvani deu novo rumo agrave
eletricidade ao fazer experiecircncias e perceber que potenciais eleacutetricos produziam
contraccedilotildees na perna de uma ratilde morta Baseado nesta experiecircncia Alessandro Volta
inventou a pilha voltaica que consistia em uma seacuterie de discos de cobre e zinco
alterados separados por pedaccedilos de papelatildeo embebidos em salmoura obtendo
desta forma uma fonte de corrente eleacutetrica estaacutevel sendo dedicada a ele a unidade
de forccedila eletromotriz (volt) O escocecircs James Watts observou o princiacutepio da
maacutequina a vapor que possibilitou a revoluccedilatildeo industrial sendo a unidade de potecircncia
dada em sua homenagem (watt) O fiacutesico Hans Christian Orsted pesquisou sobre a
ligaccedilatildeo entre a eletricidade e o magnetismo obtendo a intensidade do campo
magneacutetico e Andreacute Marie Ampegravere pesquisou sobre campos eleacutetricos e Magneacuteticos
descobrindo que as correntes agiam umas sobre as outras e elaborou completa
teoria experimental e matemaacutetica das bases do eletromagnetismo surgindo a
unidade de corrente eleacutetrica (ampegravere) Georg Simon Ohm enunciou a Lei de Ohm
que estaacute relacionada a resistecircncia reatacircncia e impedacircncia eleacutetrica e Michael
Faraday descobriu a induccedilatildeo eletromagneacutetica e estabeleceu o princiacutepio do motor
eleacutetrico Thomas A Edison inventou em 1879 a lacircmpada eleacutetrica e instalou em
1882 a primeira usina de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do mundo em New York e
Nikola Tesla inventou os motores de induccedilatildeo e siacutencrono e tambeacutem o sistema
polifaacutesico
Foto de arquivo pessoal
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade oficial de energia eacute o
Joule (J) mas eacute habitual utilizar o KWh uma unidade derivada do produto da
unidade de potecircncia (KW) pela unidade de tempo (h)
Sistemas Eletroquiacutemicos Fechados que Armazenam Energia
Em 1799 surge uma das maiores invenccedilotildees do mundo moderno a pilha No
seacuteculo XVIII Alessandro Volta natildeo se convenceu com a explicaccedilatildeo dada por
Galvani sobre a ideacuteia da existecircncia de uma eletricidade animal no qual atraveacutes de
observaccedilotildees conclui que certos tecidos orgacircnicos geravam eletricidade por si
proacuteprios (como por exemplo o peixe eleacutetrico) Com o iniacutecio da controveacutersia entre
Volta e Galvani inicia-se os experimentos e as observaccedilotildees sobre o fenocircmeno Volta
conclui que o tecido animal apenas agia como conector e que a eletricidade deveria
ter origens mais simples Com base nessas observaccedilotildees Volta construiu a primeira
pilha composta de dois pedaccedilos de metal (zinco e prata) separados por discos de
papelatildeo umedecidos com soluccedilatildeo aquosa alcalina e ligados em seacuterie Conseguiu
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
Acessiacutevel em Bcdjmenergiablogspotcom
A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
Acessiacutevel em portaldoprofessormecgovbr
Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
Acessiacutevel em
Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
facilidade na sua geraccedilatildeo transporte distribuiccedilatildeo e utilizaccedilatildeo a energia eleacutetrica eacute
uma das formas de energia mais utilizadas no mundo pode ser convertida para
gerar luz forccedila para movimentar maacutequinas e motores e fazer funcionar diversos
produtos eleacutetricos e eletrocircnicos eacute dominante como energia moderna nas
telecomunicaccedilotildees tecnologia da informaccedilatildeo e produccedilatildeo de bens e serviccedilos
Segundo a histoacuteria a eletricidade foi descoberta por Tales de Mileto filoacutesofo
grego que ao atritar um acircmbar a um pedaccedilo de pele de carneiro observou que o
acircmbar atraiacutea pedaccedilos de palha e fragmentos de madeira Acircmbar em grego era
conhecido como elektron surgindo daiacute o termo eletricidade No seacuteculo XVII Otto
Von Guericke continuou os estudos sobre eletrificaccedilatildeo inventando uma maacutequina
geradora de cargas eleacutetricas No seacuteculo XVIII a ciecircncia continuava sua evoluccedilatildeo e
Ewald Georg Von Kleist e Petrus van Musschenbroek descobriram o condensador
que consistia em uma maacutequina geradora de cargas eleacutetricas No mesmo seacuteculo
Benjamin Franklin inventa o paacutera-raios e Luigi A Galvani deu novo rumo agrave
eletricidade ao fazer experiecircncias e perceber que potenciais eleacutetricos produziam
contraccedilotildees na perna de uma ratilde morta Baseado nesta experiecircncia Alessandro Volta
inventou a pilha voltaica que consistia em uma seacuterie de discos de cobre e zinco
alterados separados por pedaccedilos de papelatildeo embebidos em salmoura obtendo
desta forma uma fonte de corrente eleacutetrica estaacutevel sendo dedicada a ele a unidade
de forccedila eletromotriz (volt) O escocecircs James Watts observou o princiacutepio da
maacutequina a vapor que possibilitou a revoluccedilatildeo industrial sendo a unidade de potecircncia
dada em sua homenagem (watt) O fiacutesico Hans Christian Orsted pesquisou sobre a
ligaccedilatildeo entre a eletricidade e o magnetismo obtendo a intensidade do campo
magneacutetico e Andreacute Marie Ampegravere pesquisou sobre campos eleacutetricos e Magneacuteticos
descobrindo que as correntes agiam umas sobre as outras e elaborou completa
teoria experimental e matemaacutetica das bases do eletromagnetismo surgindo a
unidade de corrente eleacutetrica (ampegravere) Georg Simon Ohm enunciou a Lei de Ohm
que estaacute relacionada a resistecircncia reatacircncia e impedacircncia eleacutetrica e Michael
Faraday descobriu a induccedilatildeo eletromagneacutetica e estabeleceu o princiacutepio do motor
eleacutetrico Thomas A Edison inventou em 1879 a lacircmpada eleacutetrica e instalou em
1882 a primeira usina de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica do mundo em New York e
Nikola Tesla inventou os motores de induccedilatildeo e siacutencrono e tambeacutem o sistema
polifaacutesico
Foto de arquivo pessoal
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade oficial de energia eacute o
Joule (J) mas eacute habitual utilizar o KWh uma unidade derivada do produto da
unidade de potecircncia (KW) pela unidade de tempo (h)
Sistemas Eletroquiacutemicos Fechados que Armazenam Energia
Em 1799 surge uma das maiores invenccedilotildees do mundo moderno a pilha No
seacuteculo XVIII Alessandro Volta natildeo se convenceu com a explicaccedilatildeo dada por
Galvani sobre a ideacuteia da existecircncia de uma eletricidade animal no qual atraveacutes de
observaccedilotildees conclui que certos tecidos orgacircnicos geravam eletricidade por si
proacuteprios (como por exemplo o peixe eleacutetrico) Com o iniacutecio da controveacutersia entre
Volta e Galvani inicia-se os experimentos e as observaccedilotildees sobre o fenocircmeno Volta
conclui que o tecido animal apenas agia como conector e que a eletricidade deveria
ter origens mais simples Com base nessas observaccedilotildees Volta construiu a primeira
pilha composta de dois pedaccedilos de metal (zinco e prata) separados por discos de
papelatildeo umedecidos com soluccedilatildeo aquosa alcalina e ligados em seacuterie Conseguiu
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
Acessiacutevel em Bcdjmenergiablogspotcom
A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
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Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
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Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
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Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
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httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
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da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
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Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
Foto de arquivo pessoal
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade oficial de energia eacute o
Joule (J) mas eacute habitual utilizar o KWh uma unidade derivada do produto da
unidade de potecircncia (KW) pela unidade de tempo (h)
Sistemas Eletroquiacutemicos Fechados que Armazenam Energia
Em 1799 surge uma das maiores invenccedilotildees do mundo moderno a pilha No
seacuteculo XVIII Alessandro Volta natildeo se convenceu com a explicaccedilatildeo dada por
Galvani sobre a ideacuteia da existecircncia de uma eletricidade animal no qual atraveacutes de
observaccedilotildees conclui que certos tecidos orgacircnicos geravam eletricidade por si
proacuteprios (como por exemplo o peixe eleacutetrico) Com o iniacutecio da controveacutersia entre
Volta e Galvani inicia-se os experimentos e as observaccedilotildees sobre o fenocircmeno Volta
conclui que o tecido animal apenas agia como conector e que a eletricidade deveria
ter origens mais simples Com base nessas observaccedilotildees Volta construiu a primeira
pilha composta de dois pedaccedilos de metal (zinco e prata) separados por discos de
papelatildeo umedecidos com soluccedilatildeo aquosa alcalina e ligados em seacuterie Conseguiu
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
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Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
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Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
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PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
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da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
produzir eletricidade de forma contiacutenua gerando nesta pilha corrente eleacutetrica a partir
de transformaccedilotildees quiacutemicas Dando continuidade na pesquisa realizada por
Alessandro Volta John F Daniel construiu uma pilha que consiste em um acircnodo de
zinco metaacutelico um caacutetodo de cobre metaacutelico e um eletroacutelito formado por sulfato de
zinco e sulfato de cobre O termo bateria se refere a um conjunto de pilhas
agrupadas em seacuterie ou em paralelo dependendo da exigecircncia por um maior
potencial ou corrente A maioria dos aparelhos eletroeletrocircnicos requerem quase
sempre uma bateria Um agrupamento de pilhas (bateria) em seacuterie fornece maiores
potenciais e em paralelo maiores correntes eleacutetricas
Os sistemas eletroquiacutemicos podem ser diferenciados considerando a forma
como funcionam baterias primaacuterias e bateria secundaacuterias
As primaacuterias satildeo essencialmente natildeo carregaacuteveis e satildeo produzidas
hermeticamente fechadas com dimensotildees padronizadas nas formas ciliacutendricas
botatildeo e moeda Em casos especiais de aplicaccedilatildeo se utiliza a forma prismaacutetica As
secundaacuterias podem ser reutilizadas centenas e em alguns casos ateacute milhares de
vezes Eacute considerado sistema eletroquiacutemico secundaacuterio quando tem capacidade de
suportar 300 ciclos completos de carga e descarga de 80 de sua capacidade
Atualmente os eletroeletrocircnicos portaacuteteis satildeo amplamente utilizados
independente da faixa etaacuteria do usuaacuterio Como exemplos podemos citar telefones
celulares reloacutegios laptops brinquedos MP3 Players ferramentas eleacutetricas GPS
equipamentos meacutedicos e outros Aumentando a utilizaccedilatildeo e acesso agrave tecnologia a
demanda por pilhas e baterias aumenta Segundo a Associaccedilatildeo Brasileira da
Induacutestria Eleacutetrica e Eletrocircnica (ABINEE) no Brasil satildeo produzidas anualmente cerca
de 800 milhotildees de pilhas
Apesar do desenvolvimento das novas pesquisas do avanccedilo nas ciecircncias
algumas pilhas e baterias disponiacuteveis no mercado possuem substacircncias em sua
composiccedilatildeo quiacutemica potencialmente perigosas e podem afetar a sauacutede por
exemplo o chumbo que pode provocar doenccedila neuroloacutegica o caacutedmio e o mercuacuterio
que podem afetar a coordenaccedilatildeo motora causando preocupaccedilatildeo com os riscos agrave
sauacutede humana e ao meio ambiente considerando que o tempo de degradaccedilatildeo das
pilhas eacute de 100 a 500 anos
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
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e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
As pilhas e baterias podem se tornar resiacuteduos perigosos quando satildeo
esgotadas o seu potencial energeacutetico e descartadas em lugares improacuteprios Ao
serem expostas ao sol e agrave chuva elas se oxidam e se rompem Os metais pesados
atingem os lenccediloacuteis freaacuteticos coacuterregos e riachos Na busca de solucionar o problema
o Conselho Nacional do Meio Ambiente ndash CONAMA publicou a Resoluccedilatildeo nordm
25799 disciplinando o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de
pilhas e baterias usadas no que diz respeito agrave coleta reutilizaccedilatildeo reciclagem
tratamento ou disposiccedilatildeo final
Foto de arquivo pessoal
Fontes Geradoras de Energia com Produccedilatildeo em Larga Escala
Durante o seacuteculo XX a disponibilidade energeacutetica era farta derivada
principalmente dos combustiacuteveis foacutesseis como o petroacuteleo e carvatildeo mineral dando
suporte ao crescimento e agraves transformaccedilotildees da economia mundial No seacuteculo XXI
uma nova perspectiva muda o cenaacuterio fontes tradicionais tem que ser substituiacutedas
na tentativa de agredir menos o meio ambiente os consumidores satildeo convocados a
substituir os energeacuteticos poluentes por outros de menor impacto ao meio com a
mesma eficiecircncia poreacutem com economia de energia Nesse acircmbito o cenaacuterio
mundial se encontra em uma nova realidade a necessidade do desenvolvimento
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
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Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
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Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
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______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
sustentaacutevel O aquecimento econocircmico e a melhoria na qualidade de vida tem
influecircncia direta no aumento do consumo de energia e leva a trecircs aspectos
negativos esgotamento dos recursos utilizados na produccedilatildeo de energia o impacto
ambiental na biodiversidade produzido por essa atividade e o alto investimento
exigido na pesquisa de novas fontes e na construccedilatildeo de novas usinas Analisando
as modalidades de produccedilatildeo de energia em larga escala observa-se que todas
provocam alguma alteraccedilatildeo ambiental ou social algumas maiores outras menores eacute
necessaacuterio avaliar as vantagens e as desvantagens e optar pela melhor
Eacute importante salientar que diferentes degradaccedilotildees ambientais tem sido
realizadas em nome do ldquoprogressordquo e do ldquodesenvolvimentordquo poreacutem nem sempre
associados agrave melhoria da qualidade de vida da maioria da populaccedilatildeo (BRUumlGGER
p66 1994)
Eacute necessaacuterio conhecer os processos de transformaccedilatildeo de uma fonte de
energia primaacuteria em eleacutetrica para analisar quais satildeo menos prejudiciais ao meio
ambiente e ao ser humano As principais formas de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica em
larga escala satildeo
- Hidreleacutetricas utiliza a aacutegua como mateacuteria prima (hidraacuteulica)
- Termeleacutetricas utiliza-se do petroacuteleo e seus derivados do carvatildeo e do gaacutes
natural
- Termonucleares utiliza-se de combustiacuteveis nucleares
- Fontes alternativas energia eoacutelica solar(fotovoltaica) biomassa e outras
Produccedilatildeo de Energia Eleacutetrica no Brasil
Segundo dados do Balanccedilo Energeacutetico Nacional 2010 ano base 2009 a
produccedilatildeo de eletricidade a partir da fonte eoacutelica alcanccedilou 12384 GWh O Biodiesel
disponibilizado pelo mercado interno teve um aumento de 378 Nesse ano o
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
Acessiacutevel em
Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
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e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
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httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
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deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
montante produzido no pais atingiu 1608053 m3 contra 1167128 m3 do ano
anterior Jaacute a cana de accediluacutecar de onde proveacutem o aacutelcool e o accediluacutecar atingiu cerca de
622 milhotildees de toneladas superando o ano anterior em 126 A energia eleacutetrica no
Brasil no referido ano atingiu 4662 TWh indicando um crescimento de 07 A
oferta interna de energia eleacutetrica no Brasil por fonte apresenta os seguintes
percentuais Biomassa ndash 54 Eoacutelica ndash 02 Gaacutes natural ndash 26 Derivados de
petroacuteleo ndash 29 Nuclear ndash 25 Carvatildeo e derivados ndash 13 e Hidraacuteulica 769
Graficamente tem-se
A energia eleacutetrica passa por trecircs estaacutegios ateacute chegar ao destino de
consumo Satildeo eles
Geraccedilatildeo todos os tipos de usinas apresentam um gerador de eletricidade que
transforma energia primaacuteria em energia eleacutetrica atraveacutes de induccedilatildeo eletromagneacutetica
eletroacutelise ou ceacutelulas fotovoltaicas O processo mais praacutetico e mais utilizado eacute a
induccedilatildeo eletromagneacutetica que consiste na capacidade de produzir diferenccedila de
potencial eleacutetrico (ddp) e correntes eleacutetricas obtidas pelo giro de turbinas que
movimentam gigantescos iacutematildes e bobinas Normalmente os mecanismos de geraccedilatildeo
produzem corrente eleacutetrica induzida alternada com frequecircncias correspondentes agraves
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
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Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
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Acesso em 10052011
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FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
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Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
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energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
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______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
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energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
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LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
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PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
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deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
do movimento de rotaccedilatildeo dos eixos dos geradores O Brasil pela grande riqueza
em aacuteguas em torno de 90 de sua energia eleacutetrica provem de hidreleacutetricas
Transmissatildeo processo de transferecircncia da energia eleacutetrica da fonte geradora ateacute
o local de distribuiccedilatildeo Normalmente as usinas geradoras de eletricidade se
localizam longe dos centros consumidores haacute a necessidade da construccedilatildeo de
enormes circuitos de distribuiccedilatildeo que se utilizam de cabos condutores de corrente
eleacutetrica das usinas agraves subestaccedilotildees de distribuiccedilatildeo A transmissatildeo de energia pode
ser em corrente contiacutenua (CC) ou corrente alternada(CA) Quando a distacircncia eacute
grande ocorre o aquecimento dos fios por isso torna-se mais econocircmico a
transmissatildeo em CC para diminuir as perdas de energia provocadas pelo efeito joule
(aquecimento) para isso se utiliza um transformador aparelho que permite a
elevaccedilatildeo da tensatildeo eleacutetrica criada no gerador da usina diminuindo
consequentemente a intensidade da corrente Quanto menor for a intensidade da
corrente menor seraacute a perda de energia pelo aquecimento
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
Acessiacutevel em Bcdjmenergiablogspotcom
A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
Acessiacutevel em portaldoprofessormecgovbr
Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
Acessiacutevel em
Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
Fotos de arquivo pessoal
Distribuiccedilatildeo O terceiro estaacutegio ou estaacutegio final eacute a distribuiccedilatildeo da energia
das subestaccedilotildees ateacute o usuaacuterio seja ele residencial comercial ou industrial Para
garantir a distribuiccedilatildeo eacute fundamental subestaccedilotildees com capacidade de captar
energia eleacutetrica necessaacuteria para abastecer o setor regional oriundas da rede de
transmissatildeo e padronizar as tensotildees para niacuteveis compatiacuteveis ao uso dos
consumidores
BOX 1 Energia de Biomassa
O termo biomassa tem como concepccedilatildeo a mateacuteria orgacircnica de origem
animal ou vegetal Do ponto de vista energeacutetico biomassa eacute todo recurso renovaacutevel
oriundo de mateacuteria orgacircnica que pode ser utilizada na produccedilatildeo de energia
hidraacuteulica e outras fontes renovaacuteveis Indiretamente a biomassa eacute uma forma de
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
Biomassa31jpg
Acessiacutevel em Bcdjmenergiablogspotcom
A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
Acessiacutevel em portaldoprofessormecgovbr
Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
Acessiacutevel em
Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
energia solar pois atraveacutes da fotossiacutentese eacute transformada de energia solar em
energia quiacutemica
As fontes de biomassa podem ser caracterizadas pela sua origem
vegetais lenhosos vegetais natildeo lenhosos resiacuteduos orgacircnicos e biofluiacutedos
VEGETAIS LENHOSOS
VEGETAIS NAtildeO LENHOSOS
RESIacuteDUOS ORGAcircNICOS
BIOFLUIacuteDOS
Madeiras
Sacariacutedeos Celuloacutesicos
Amilaacuteceos Aquaacuteticos
Agriacutecolas
Urbanos
Industriais
Oacuteleos Vegetais
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
Acessiacutevel em portaldoprofessormecgovbr
Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
Acessiacutevel em
Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
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BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
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httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
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CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
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Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
Biomassa31jpg
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A biomassa pode ser soacutelida quando eacute originaacuteria de resiacuteduos das florestas da
agricultura (substacircncias vegetais e animais) das induacutestrias e urbanas desde que
sejam biodegradaacuteveis Pode ser gasosa quando fluiacutedo da agropecuaacuteria oriundos
da agroinduacutestria e do meio urbano concentrados nos aterros de resiacuteduos soacutelidos
urbanos A degradaccedilatildeo anaeroacutebica da mateacuteria orgacircnica produz uma mistura de gaacutes
carbocircnico e metano que satildeo utilizados para a combustatildeo gerando energia A
biomassa liacutequida eacute composta por vaacuterios bio-combustiacuteveis liacutequidos como exemplos
temos
Etanol eacute originado da fermentaccedilatildeo da biomassa sendo o bio-combustiacutevel
mais utilizado
Metanol pode ser obtido atraveacutes gaseificaccedilatildeo da biomassa A biomassa eacute
transformada inicialmente num gaacutes sinteacutectico que sofre processo quiacutemico
transformando em metanol
A energia de biomassa pode ser covertida em energia eleacutetrica em
combustiacutevel e calor Uma de suas principais vantagens eacute ser uma fonte de energia
renovaacutevel e limpa segura e com potencial para geraccedilatildeo de eletricidade sendo muito
utilizada em pequenas comunidades Como desvantagens podemos citar a
produccedilatildeo agriacutecola de mateacuteria prima com fins energeacuteticos a reduccedilatildeo no desperdiacutecio
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
Acessiacutevel em portaldoprofessormecgovbr
Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
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Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
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Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
da mateacuteria utilizada a modernizaccedilatildeo do transporte de bio-combustiacuteveis e a
competitividade no preccedilo
BOX 2 Energia Eoacutelica
Energia eoacutelica
Acessiacutevel em portaldoprofessormecgovbr
Eacute a energia proveniente dos ventos isto eacute a energia cineacutetica contida nas
massas de ar em movimento O processo de aproveitamento ocorre com o emprego
de turbinas eoacutelicas tambeacutem denominados aerogeradores ou aeromotores que satildeo
grandes cata-ventos de eixo horizontal contendo um rotor formado por uma haste
giratoacuteria paacutes metaacutelicas um multiplicador de velocidade e um gerador eoacutelico Para
que a energia eoacutelica seja tecnicamente aproveitaacutevel eacute necessaacuterio que a velocidade
do vento seja no miacutenimo de 7 a 8 ms a uma altura de 50 m
As primeiras experiecircncias para geraccedilatildeo de energia eoacutelica surgiram no
seacuteculo XIX e a primeira turbina eoacutelica para fornecimento puacuteblico foi na Dinamarca
em 1976 Atualmente no mundo mais de 30 000 MW de capacidade estatildeo em
funcionamento e a Alemanha lidera a com aproximadamente 35 da produccedilatildeo
mundial seguida pela Dinamarca Espanha e Estados Unidos Com novos
investimentos e materiais modernos a produccedilatildeo de energia eoacutelica no Brasil aponta
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
Acessiacutevel em
Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
para um crescimento no setor As principais turbinas eoacutelicas do paiacutes localizam-se no
Arquipeacutelago de Fernando de Noronha(PE) Central Eoacutelica do Morro do
Camelinho(MG) Central Eoacutelica de Taiba(CE) Central Eoacutelica da Prainha(CE) Central
Eoacutelica de Mucuripe(CE) Central Eoacutelica de Palmas(PR) Central Eoacutelica de Olinda(PE)
e Central Eoacutelica de Bom Jardim(SC) Segundo dados do Atlas Potencial Eleacutetrico
Brasileiro deveraacute saltar nos proacuteximos anos de 900 megawatts para 525 gigawatts A
energia Eoacutelica eacute bem vista pelos ambientalistas pois natildeo emite gaacutes que provocam o
efeito estufa natildeo usa aacutegua doce para limpeza ou resfriamento e o impacto
ambiental para a instalaccedilatildeo de uma usina eacute muito pequeno e estaacute relacionado agrave
proteccedilatildeo das aves impactos na paisagem e agrave poluiccedilatildeo sonora
BOX 3 Energia Solar (Fotovoltaicas)
ENERGIA SOLARGIF
Acessiacutevel em
Acontecimentosdafisicablogspotcom
Considerando um desenvolvimento sustentaacutevel a geraccedilatildeo de energia
atraveacutes da conversatildeo fotovoltaica eacute considerada uma tecnologia energeacutetica oacutetima
natildeo emite gases natildeo alterando o equiliacutebrio da biosfera e os geradores utilizam
energia renovaacutevel e abundante O material predominantemente utilizado em
sistemas fotovoltaicos para a fabricaccedilatildeo das estruturas eacute o siliacutecio e a tecnologia eacute
baseada em placas ou mais recentemente em filmes finos O gerador que usa o
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
efeito fotovoltaico eacute formado por mateacuterias semicondutores que soacute conduzem a
corrente eleacutetrica em condiccedilotildees especiais No caso da ceacutelula fotovoltaica conduz a
corrente eleacutetrica quando recebe a luz e eacute formada por duas placas de
semicondutores diferentes cuja espessura aproximada eacute 05 mm Ao incidir a luz
sobre a ceacutelula alguns eleacutetrons absorvem a energia da luz e entram em movimento
ao se ligar a placa a um fio metaacutelico daacute origem a uma pequena corrente eleacutetrica A
intensidade da corrente depende da intensidade da luz e da aacuterea da placa Cada
centiacutemetro quadrado produz aproximadamente 003 A de corrente em um dia com
oacutetima luz solar No Brasil o sistema de geraccedilatildeo de energia fotovoltaico se encontram
em pequenos sistemas isolados fornecendo energia para poucas casasNa maioria
dos paiacuteses a energia fotovoltaica eacute utilizada para suprir pequenas cargas em locais
afastados e para suprir pequenas cargas em sistemas de comunicaccedilatildeo A produccedilatildeo
em larga escala depende de um maior desenvolvimento tecnoloacutegico com menor
custo para montagem dos geradores e aumento na produccedilatildeo desses equipamentos
A desvantagem eacute a deposiccedilatildeo dos equipamentos apoacutes sua vida uacutetil devido ao alto
iacutendice de materiais toacutexicos
BOX 4 Energia por Termeleacutetricas
As usinas termeleacutetricas utilizam combustiacuteveis foacutesseis para obtenccedilatildeo de
energia eleacutetrica e eacute a mais utilizada no mundo devido aos aspectos econocircmicos O
funcionamento das centrais termeleacutetricas eacute semelhante independentemente do
combustiacutevel utilizado e consiste em converter energia teacutermica (energia liberada em
forma de calor normalmente por meio da combustatildeo) em energia mecacircnica e
energia mecacircnica em energia eleacutetrica por processos eletromagneacuteticos constituindo
basicamente trecircs etapas
queima de um combustiacutevel foacutessil transformando a aacutegua contida em uma
caldeira em vapor
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
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BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
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energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
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Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
utilizaccedilatildeo do vapor em alta pressatildeo para movimentar as paacutes de uma
turbina que eacute acoplada a um gerador eleacutetrico acionando-o
completa o ciclo condensando o vapor e retornando a aacutegua agrave caldeira
transferindo o resiacuteduo de energia teacutermica para um circuito independente de
refrigeraccedilatildeo
A primeira unidade produtora no Brasil foi a usina termeleacutetrica instalada em
Campos no ano de 1883 com a potecircncia de 52 kW Atualmente ainda eacute pequena
a geraccedilatildeo de energia por termeleacutetricas e a maior concentraccedilatildeo encontra-se no Sul
do paiacutes
BOX 5 Usinas Nucleares
Usina nuclear Angra 3
Brasilgovbr
Eacute um tipo de usina termeleacutetrica poreacutem com diferencial no combustiacutevel Nas
usinas nucleares a energia que aquece a aacutegua proveacutem da desintegraccedilatildeo dos
aacutetomos (fissatildeo nuclear) geralmente do uracircnio que conteacutem dois isoacutetopos O reator
armazena o composto de uracircnio que sofre um bombardeamento controlado de
necircutrons desintegrando o nuacutecleo do uracircnio liberando grande quantidade de energia
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
que eacute utilizada na vaporizaccedilatildeo da aacutegua que estaacute armazenada ao redor do reator
Continua o processo como nas usinas termeleacutetricas que utilizam outros
combustiacuteveis Satildeo vaacuterias as desvantagens da usina nuclear entre elas a produccedilatildeo
do lixo atocircmico constituiacutedo de substacircncias radioativas que permanecem por longo
periacuteodo Se houver um acidente e ocorrer o vazamento a contaminaccedilatildeo por todo
local onde o lixo foi transportado seraacute inevitaacutevel Outro problema eacute a vida uacutetil dessas
usinas que sofrem grande deterioraccedilatildeo dos materiais do reator nuclear levando a um
tempo de vida uacutetil de 20 a 25 anos passado esse tempo as usinas satildeo desativadas
e o local permanece isolado natildeo podendo mais ser utilizado
O Brasil possui atualmente em operaccedilatildeo duas usinas nucleares Angra 1
com capacidade para geraccedilatildeo de 657 megawatts e Angra 2 com geraccedilatildeo de 1350
megawatts eleacutetricos localizadas no Rio de Janeiro Estaacute em construccedilatildeo a usina
Angra 3 mais moderna e estaacute prevista para funcionar em aproximadamente 5 anos
e meio com produccedilatildeo de 1405 megawatts
BOX 6 Usinas Hidreleacutetricas
Usina Hidreleacutetrica de ItaipuPR
Portaldoprofessormecgovbr
Pelo grande potencial hiacutedrico
do Brasil a energia eleacutetrica produzida
em larga escala eacute basicamente por hidreleacutetricas Esse processo transforma energia
hidraacuteulica em energia eleacutetrica Desde a antiguidade o homem jaacute usava a forccedila das
aacuteguas para gerar energia atraveacutes das rodas drsquoaacutegua na qual a queda drsquoaacutegua movia a
roda produzindo energia mecacircnica
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
Foto do arquivo pessoal
A partir do seacuteculo XVIII foi possiacutevel converter energia mecacircnica em
energia eleacutetrica atraveacutes do desenvolvimento tecnoloacutegico e o surgimento do diacutenamo
da lacircmpada da induccedilatildeo eletromagneacutetica do motor e da turbina hidraacuteulica
A primeira hidreleacutetrica a funcionar no mundo foi a de Niaacutegara Falls em 1897
nos EUA idealizada por Tesla No Brasil segundo dados da ANEEL em 2002
havia registro de 433 centrais hidreleacutetricas em operaccedilatildeo das quais 304 eram usinas
de pequeno porte Cerca de 71 da capacidade instalada l satildeo representadas
pelas 23 centrais hidreleacutetricas com capacidade de geraccedilatildeo superior a 1 000 MW e a
maioria das grandes hidreleacutetricas brasileiras estaacute localizada na Bacia do Paranaacute
Localizada no rio Paranaacute Itaipu com capacidade de 13 000 MW ainda eacute a maior
hidreleacutetrica do mundo em produccedilatildeo de energia Uma usina hidreleacutetrica eacute formada
basicamente pelas seguintes partes reservatoacuterio onde uma grande quantidade de
aacutegua eacute armazenada numa represam por meio de uma barragem vertedouro ou
comportas que serve para controlar o niacutevel das aacuteguas um sistema de captaccedilatildeo
composta de tuacuteneis por onde a aacutegua armazenada eacute conduzida sob grande pressatildeo
a casa de forccedila onde ficam as turbinas hidraacuteulicas e os geradores eleacutetricos Depois
de gerada a energia eacute transportada atraveacutes de cabos condutores dos terminais do
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
gerador ateacute a subestaccedilatildeo Apoacutes passar pela casa de forccedila a aacutegua eacute restituiacuteda ao
leito do rio por canais de fuga
A construccedilatildeo de uma barragem para um grande reservatoacuterio de aacutegua traz do
ponto de vista social e ambiental vantagens e desvantagens benefiacutecios e
despesas A flora e a fauna satildeo prejudicadas terras feacuterteis satildeo inundadas
populaccedilotildees ribeirinhas tem que ser realocadas pontos turiacutesticos desaparecem
(Exemplo Sete Quedas em Guaiacutera-PR)
AVALIACcedilAtildeO
Os instrumentos de avaliaccedilatildeo seratildeo os seminaacuterios debates discussotildees e a
interaccedilatildeo nos trabalhos em grupo
Os aspectos qualitativos e quantitativos seratildeo preponderantes considerando
a construccedilatildeo de significados a interaccedilatildeo entre os alunos a documentaccedilatildeo
construiacuteda no processo e a qualidade do material confeccionado no contexto
sistematizado
Espera-se que apoacutes o trabalho realizado os educandos estejam em
condiccedilotildees de analisar e discutir a produccedilatildeo de energia em larga escala os impactos
ambientais gerados compreender as formas de obtenccedilatildeo de energia em larga
escala e seu contexto histoacuterico e pelo processo de socializaccedilatildeo dos conhecimentos
cientiacuteficos adquirir atitudes e valores em relaccedilatildeo agrave produccedilatildeo e ao consumo de
energia levando agrave reflexatildeo sobre o aspecto de que o suprimento eficiente de energia
eacute uma condiccedilatildeo baacutesica para o desenvolvimento econocircmico e social por outro lado eacute
responsaacutevel por alguns desastres ecoloacutegicos e sociais ocorridos nos uacuteltimos anos
Ao observar o que realmente foi compreendido pelo aluno se necessaacuterio a
retomada do conteuacutedo para a aprendizagem esta seraacute feita atraveacutes de novas
leituras e documentaacuterios apresentados na TV Multimiacutedia sobre o assunto
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
CRONOGRAMA
1-Aplicaccedilatildeo de questionaacuterio
2-Discussatildeo sobre o tema em sala de aula
3-Viacutedeo sobre o consumo de energia eleacutetrica
4-Viacutedeo sobre a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica
5-Formaccedilatildeo de grupos e distribuiccedilatildeo de fontes geradoras a cada equipe
6-Diaacutelogo com os alunos para sanar duacutevidas
7-Pesquisa sobre o assunto pelos alunos
8-Apresentaccedilatildeo agrave comunidade do projeto em reuniatildeo de pais
9-Consientizaccedilatildeo feita pelos alunos agrave comunidade atraveacutes de folhetos sobre
o descarte de pilhas e baterias
10-Montagem do centro de coleta de pilhas e baterias na Escola
11-Apresentaccedilatildeo dos seminaacuterios com debate entre os alunos da sala e do
grupo com intervenccedilatildeo do professor sobre o assunto
12-Entrega do material produzido pelos alunos ao professor para
apostilamento e arquivo na biblioteca do Coleacutegio
13-Avaliaccedilatildeo final composta pela avaliaccedilatildeo dos alunos e do professor
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
______Atlas de energia eleacutetrica no Brasil Agecircncia Nacional de Energia Eleacutetrica
acessiacutevel em wwwaneelgovbr Acesso em 10 de maio de 2011
ALVES Rubens Filosofia da Ciecircncia 15ordf ed Satildeo Paulo-SP Loyola 2000
BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel
em httpwwwreciclareprecisohpgigcombr Acesso11 de Maio de 2011
BERMANN Ceacutelio Crise Ambiental e as Energias Renovaacuteveis Ciecircncia e Cultura
v60 n 3 Satildeo Paulo 2008 Acessiacutevel em httpciencia e culturabvsbrscielophp
Acesso em 10052011
______Biomassa Acessiacutevel em
httpcampusfctunlptafripa_9900grupo0051_recnaturaisbiomassahtm Acesso
em 03 de Agosto de 2011
BOCCHI Nerilso Pilhas e Baterias funcionamento e impacto ambiental
Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011
______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em
httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011
______Como funciona uma hidreleacutetrica Acessiacutevel em
httpwwwcricketdesigncombrabrilhidreletrica acesso dia 01 de Agosto de 2011
DELORS Jacques (Coord) Educaccedilatildeo um tesouro a descobrir Satildeo PauloBrasiacutelia
CortezUnescoMEC1998
FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP
Scipione 2008
______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica
Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
emhttpwwwflorestarbrasilcombrprogramaGeracao-e-distribuicao-de-
energia-eletrica-no-Brasilpdf Acesso dia 01 de Agosto de 2011
______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em
httpwwwedpescelsacombraescelsahistoria-ee-brasilasp Acesso em 01 de
Agosto de 2011
______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em
httpwwwmundocienciacombrhistoriaeletricidadehtm Acesso em 29 de junho de
2011
______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade
Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade
Acesso em 11 de maio de 2011
JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD
em Energia Renovaacutevel no Brasil e Reflexotildees para o Futuro Departamento de
energia Universidade Estadual de Campinas Campinas-SP 2003 Disponiacutevel em
wwwiei-laorgdocuments Acesso em 11 de maio de 2011
LAHERA Jesuacutes FORTALEZA Ana Ciecircncias Fiacutesicas nos Ensinos Fundamental
e Meacutedio Porto Alegre Artmed 2003
LEFF E Epistemologia Ambiental Satildeo Paulo Cortez 2000
MINISTEacuteRIO DA EDUCACcedilAtildeO Secretaria de Educaccedilatildeo Baacutesica Diretoria de
Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo
Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias
da Natureza Matemaacutetica e suas Tecnologias 2 ed Brasiacutelia MEC 2008
______O Aproveitamento da energia eoacutelica Revista Brasileira do ensino de
Fiacutesica v 30 n 1 1304 2008 Acessiacutevel em wwwsbfisicaorgbr Acesso em 10 de
maio de 2011
______Origem das Pilhas e Baterias Acessiacutevel em
httpinforuminsitecombracesso11de maio de 2011
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo
Diretrizes Curriculares de Fiacutesica para a Educaccedilatildeo Baacutesica Curitiba SEED 2006
PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e
Tecnologia 1 ed Satildeo Paulo-SP Moderna 2005
PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso
geraccedilatildeo e impactos ambientais Sistema Anglo de Ensino Satildeo Paulo-SP
______Produccedilatildeo de Energia Eoacutelica deve Deslanchar no Brasil Acessiacutevel
emHTTPcartacapitalcombreconomia)produccedilatildeo-de-energia-eoacutelica-deve-
deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto de 2011
Relatoacuterio Apresentado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia sobre alguns aspectos
da Fiacutesica Brasileira Agosto de 2002 Domiacutenio Puacuteblico Acesso 24 de abril de 2011
SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP
Autores Associados 2003
______ Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica Problemas da Unidade
ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados
2010
SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual
Editora 2005
SILVA Luciano Fernandes CARVALHO Luiz Marcelo de A Temaacutetica Ambiental e
o Ensino de Fiacutesica na Escola Meacutedia Algumas possibilidades de desenvolver o
tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In
Revista Brasileira de Ensino de Fiacutesica vol24 nordm3 Setembro 2002
______Vantagens e desvantagens da energia de biomassa Acessiacutevel em
httpportal-energiacomvantagens-e-desvantagens-da-energia-biomassa Acesso
em 29072011
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
-
ANEXO 1 ndash PREacute-TESTE
NOME DO COLEacuteGIO_____________________________________DATA______
ALUNO______________________________________Nordm_____TURMA_________
QUESTOtildeES
1-Relate a importacircncia da energia eleacutetrica em sua vida
R
2-Havendo falta de energia eleacutetrica em sua cidade durante uma semana como seria
a sua rotina
R
3-Analise essa falta de energia eleacutetrica em uma semana para o comeacutercio hospitais
agricultura transportes comunicaccedilatildeo e escolas
R
4-Cite qual o tipo de fonte que gera a energia eleacutetrica que vocecirc utiliza
R
5-Cite as fontes geradoras de energia que vocecirc conhece ou jaacute ouviu falar Comente
cada uma
ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
- Paacutegina em branco
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ANEXO 2 - AVALIACcedilAtildeO
NOME DO COLEacuteGIO___________________________________DATA______
ALUNO_______________________________________Nordm___TURMA_______
QUESTOtildeES
1-Relate sua experiecircncia como membro do grupo neste trabalho
R
2-Vocecirc conseguiu compreender os benefiacutecios da produccedilatildeo de energia eleacutetrica e os
diferentes impactos ambientais causados na produccedilatildeo em larga escala
R
3-Vocecirc acha que trabalhar questotildees de Fiacutesica da forma como foi neste trabalho
enriquece as aulas Explique sua opiniatildeo
R
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