Por que precisamos de energias renováveis e que tipo de energias são essas?

Esta foi a pergunta do Pedro, de 14 anos.

A importância do uso das energias renováveis está na economia que é feita com a utilização de recursos mais baratos e na preservação do meio ambiente, pois a maioria utiliza meios naturais, abundantes e reaproveitáveis para produção de energia elétrica.

As fontes de energia renovável são aquelas em que os recursos naturais utilizados são capazes de se regenerar, ou seja, são inesgotáveis, diferente de fontes não renováveis, como o petróleo. As fontes de energia renovável mais conhecidas são: eólica, solar, biomassa, biocombustível, biogás, geotérmica, hidrelétrica e energia do mar.

A energia eólica é a energia que está nas massas de ar em movimento, ou seja, no vento. A melhor forma de aproveitá-la é através de turbinas que convertem o ar, energia cinética de translação, em eletricidade, energia cinética de rotação. Outras formas também utilizadas para a geração de eletricidade são os cataventos ou moinhos.
A energia do sol pode ser convertida em eletricidade ou em calor para aquecimento de fluidos e ambientes. O aproveitamento da iluminação e do calor naturais para aquecer ambientes é feito através da penetração ou absorção dos raios do sol nas edificações. Com o auxilio de técnicas bem elaboradas de arquitetura e construção a energia solar pode ser melhor utilizada.
A biomassa é todo recurso renovável vindo de matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) que pode ser usada na produção de energia. Assim como outras fontes renováveis, a biomassa é uma forma indireta de energia solar. A energia solar é convertida em energia química, através da fotossíntese, base dos processos biológicos de todos os seres vivos.
O biocombustível: biodiesel e etanol
Biodiesel é um combustível diesel de queima limpa derivado de fontes naturais e renováveis como os vegetais. É obtido principalmente de girassol, amendoim, mamona e sementes de algodão. É uma alternativa renovável que resolve dois problemas ambientais ao mesmo tempo: aproveita um resíduo, aliviando os aterros sanitários, e reduz a poluição atmosférica provocada pelos combustíveis tradicionais, como o gasóleo, que não são renováveis.
Etanol é um álcool, que no Brasil é utilizado como combustível automotivo de duas formas: álcool hidratado, para carros a álcool ou flex fuel, e álcool anidro, que é adicionado à gasolina, atualmente na proporção de 25%. A diferença entre os dois é a quantidade de água presente no produto: o álcool hidratado possui cerca de 7% de água, enquanto o álcool anidro possui apenas 0,7%, no máximo.
O biogás é um combustível gasoso, semelhante ao gás natural. Pode ser utilizado para geração de energia elétrica, térmica ou mecânica em uma propriedade rural para contribuir para a redução dos custos de produção.
A energia geotérmica é obtida através da exploração do calor e do vapor das camadas internas da terra, por meio da água que elas contêm. Além de natural e renovável, também é abundante e tem ganhado destaque em ações para conter o aquecimento global.
A energia hidrelétrica é a energia elétrica obtida através do aproveitamento do potencial hidráulico (força da água em movimento) de um rio. Para que esse processo seja feito, é necessária a construção de usinas em rios que tenham elevado volume de água e que apresentem desníveis em seu curso. A água passa por tubulações da usina com muita força e velocidade, realizando a movimentação das turbinas, o que gera a energia elétrica.
A energia do mar é obtida por meio da energia cinética (energia de movimento) das ondas e da energia potencial, devido à altura delas. O aproveitamento pode ser feito em dois momentos: quando a maré está alta e a água enche o reservatório, passando pela turbina e produzindo energia elétrica, e quando a maré está baixa e a água sai do reservatório, passando novamente pela turbina, em sentido contrário ao do enchimento, e produzindo energia elétrica.

O que tem dificultado o uso contínuo dessas energias é a falta de tecnologias capazes de serem utilizadas em larga escala para tornarem-se viáveis economicamente, como é o caso das energias geotérmica e do mar, que têm um custo maior para montar usinas e, por isso, apresentam baixo rendimento no fornecimento contínuo de eletricidade. Apesar dessas dificuldades, o Brasil é hoje um dos países com a matriz energética mais limpa e renovável, composta principalmente por hidrelétricas e o etanol.

Combustíveis fósseis

As desvantagens de se utilizar a energia elétrica produzida pelas termelétricas por meio dos combustíveis fósseis (carvão, petróleo, gás natural) são muitas: esses recursos são esgotáveis e aumentam o nível de poluição ambiental com a liberação de gases que são capazes de danificar a camada de ozônio e agravar o efeito estufa, como o metano e o dióxido de carbono. O monóxido de carbono e o dióxido de enxofre, também presentes nos combustíveis fósseis, causam a chuva ácida, que afeta a ecologia do nosso planeta.

A extração de combustíveis fósseis já colocou em perigo o equilíbrio ambiental em algumas áreas, e a mineração de carvão prejudica a vida dos trabalhadores de diversas minas ao redor do mundo pelas condições insalubres do trabalho. Além disso, quando há uma redução na extração desses combustíveis, eles sofrem um aumento significativo nos preços. O transporte deles é muito perigoso e arriscado, já que o gás natural e o petróleo são inflamáveis e podem causar danos ao ser humano e ao meio ambiente, caso haja um acidente.

Energia nuclear

Energia nuclear é aquela liberada em uma reação nuclear, ou seja, em processos de transformação de núcleos atômicos. Os átomos de alguns elementos químicos apresentam a propriedade de transformar massa em energia através de reações nucleares. Existem duas formas de aproveitar essa energia para a produção de eletricidade: a fissão nuclear, onde o núcleo atômico se divide em duas ou mais partículas, e a fusão nuclear, na qual dois ou mais núcleos se unem para produzir um novo elemento. A fissão do átomo de urânio é a principal técnica empregada para a geração de eletricidade em usinas nucleares. É usada em mais de 400 centrais nucleares em todo o mundo.

Assim como os combustíveis fósseis, o urânio utilizado na geração de eletricidade pelas usinas nucleares não é uma energia renovável, embora tenha baixo custo e grandes reservas mundiais. A construção dessas usinas, no entanto, demanda um investimento inicial elevado e sua manutenção é cara.

Uma das primeiras utilizações da energia nuclear foi a produção de armas e hoje uma das grandes preocupações a nível mundial é que essa tecnologia seja repassada a grupos terroristas.

Desvantagens da energia nuclear - As elevadas temperaturas da água utilizada no aquecimento dos processos de transformação nuclear causam a poluição térmica, pois esta água é lançada nos rios e nas ribeiras, destruindo assim ecossistemas e interferindo no equilíbrio ambiental. A formação de resíduos nucleares perigosos também pode causar a poluição radioativa caso ocorra algum acidente. Esses resíduos são um dos principais inconvenientes desta energia, visto que atualmente não existem planos totalmente seguros para armazená-los, e como eles têm um período de vida de até 300 anos após serem produzidos, podem prejudicar as gerações futuras. Há um grande risco de acidente, pois qualquer falha humana ou técnica poderá causar uma catástrofe sem retorno.

Quando exposto à radiação, o corpo humano é afetado, sofrendo alterações até mesmo no DNA das células. Os efeitos da radiação são classificados como agudos ou crônicos. Os crônicos se manifestam ao longo de anos após uma exposição não direta mas significativa de radiação. Já os agudos são imediatos, podem variar de queimaduras nas mucosas até alterações na produção do sangue, com rompimento das plaquetas (células que atuam na coagulação do sangue) e queda na resistência imunológica. Estes efeitos ocorrem naqueles indivíduos que tiveram contato com material radioativo ou que se expuseram a grande quantidade de radioatividade.

No entanto, em incidentes como o ocorrido em Fukushima (Japão), a radiação pode contaminar o ambiente por meio do vazamento de componentes radioativos. O risco passa a ser a entrada de material contaminado na cadeia alimentar humana, por meio do consumo de água, de vegetais ou de carne de animais mantidos com alimentação contaminada.

Fontes: