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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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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

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PARANAacute Secretaria de Estado da Educaccedilatildeo Superintendecircncia da Educaccedilatildeo

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PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e

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PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso

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SAVIANI Nereide Saber Escolar Curriacuteculo e Didaacutetica 4ordf ed Campinas-SP

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______ 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

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tema produccedilatildeo de energia eleacutetrica em larga escala em uma situaccedilatildeo de ensino In

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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

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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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

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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

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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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

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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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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

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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

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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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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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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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

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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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

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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Concepccedilotildees e Orientaccedilotildees Curriculares para a Educaccedilatildeo Baacutesica Coordenaccedilatildeo

Geral de Ensino Meacutedio Orientaccedilotildees Curriculares para o Ensino Meacutedio Ciecircncias

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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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deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto 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

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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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

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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

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deslanchar-no-brasil Acesso dia 01 de Agosto 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

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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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

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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

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PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso

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ConteuacutedoMeacutetodo no Processo Pedagoacutegico 6ordf ed Campinas Autores Associados

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SAMPAIO Joseacute Luiz CALCcedilADA Caio Seacutergio Fiacutesica 2ordf Ediccedilatildeo Satildeo Paulo Atual

Editora 2005

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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

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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

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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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

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PENTEADO Paulo Ceacutesar M TORRES Carlos Magno A Fiacutesica Ciecircncia e

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PIQUEIRA Joseacute Roberto Castilho BRUNORO Claacuteudio Marcelo Energia uso

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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

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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

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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

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

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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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

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FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP

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______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade

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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

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

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

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BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel

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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

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Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011

______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em

httpwwweletronucleargovbrtecnologiaindexphp Acesso 03 de Agosto de 2011

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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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______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em

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______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em

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______Histoacuteria da Eletricidade Origem Importacircncia Histoacuteria da Eletricidade

Disponiacutevel em httpwwwportalsaofranciscocombralfahistoria-da-eletricidade

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JANNUZZI Gilberto de Martino Uma Avaliaccedilatildeo das Atividades Recentes de PampD

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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

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

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

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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BARDINI Rogeacuterio Pilhas e Baterias o Lixo Toacutexico Dentro de Casa Disponiacutevel

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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

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Acessiacutevel em httpqnescsbqorgbr Acesso11de maio de 2011

______Central Nuclear Aacutelvaro Alberto Acessiacutevel em

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FILHO Aureacutelio Gonccedilalves TOSCANO Carlos Fiacutesica 1ed Satildeo Paulo-SP

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______GTD-Geraccedilatildeo Transmissatildeo e Distribuiccedilatildeo de Energia Eleacutetrica

Universidade Estadual do Cearaacute Acessiacutevel

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______Histoacuteria da Energia Eleacutetrica no Brasil Acessiacutevel em

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______Histoacuteria da Eletricidade Acessiacutevel em

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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

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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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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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

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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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