Quais são os diferentes tipos de projetos de energia renovável?
Um projeto de energia renovável é aquele que visa gerar energia de maneira sustentável, não explorando recursos naturais esgotáveis, como combustíveis fósseis. A energia nuclear não é considerada sustentável porque requer a mineração de depósitos de urânio não renováveis. Projetos de energia renovável usam uma grande variedade de fontes de energia que podem ser divididas em quatro tipos principais: luz, calor, cinética e química. A energia solar é um exemplo de luz como fonte de energia; energia solar e geotérmica são exemplos de calor como fonte de energia; energia hidrelétrica, vento, ondas e energia das marés são exemplos de energia cinética ou energia de movimento; e energia de biomassa e biocombustível são exemplos de energia química, ou a energia bloqueada em compostos químicos que podem ser liberados por combustão.
Embora o calor possa ser usado diretamente para aquecer edifícios, o objetivo comum de um projeto de energia renovável é gerar eletricidade. A energia solar pode gerar eletricidade através do efeito fotoelétrico, pelo qual certas substâncias produzem uma corrente elétrica na exposição à luz, mas a maior parte da eletricidade é gerada usando turbinas que podem ser acionadas por vapor produzido por fontes naturais de calor ou diretamente por fontes de energia cinética. Os biocombustíveis podem ser usados diretamente para alimentar veículos, como uma alternativa aos combustíveis fósseis.
Preocupações com o esgotamento de fontes de energia não renováveis levaram à ampla implementação de projetos de energia renovável. Mudanças climáticas, poluição e segurança de usinas nucleares também são preocupações que contribuíram para a busca por energias renováveis. Muitas pesquisas foram feitas para encontrar maneiras eficientes e econômicas de explorar fontes de energia renovável.
A energia solar pode ser aproveitada de duas maneiras principais. As células fotovoltaicas, geralmente chamadas células solares, convertem a luz diretamente em eletricidade e podem ser agrupadas em grandes painéis solares que geram quantidades significativas de energia. Eles podem ser empregados em pequena escala para fornecer eletricidade às residências ou em amplos arranjos para produção de eletricidade em larga escala.
Outro método de aproveitar a energia solar é usar espelhos para focar a energia do sol em um alvo. Isso gera calor para acionar uma usina que pode produzir vapor para acionar uma turbina ou usar a expansão de gás aquecido para acionar um pistão. Alternativamente, em uma escala menor, o calor pode ser usado diretamente para fornecer água quente ou para cozinhar.
Um projeto de energia renovável baseado em energia geotérmica usa o calor originário do núcleo da Terra como fonte de energia. Não se esgotará por bilhões de anos, por isso é considerado renovável. Projetos de energia alternativa podem explorar a energia geotérmica usando água quente natural perto da superfície para aquecer edifícios ou bombeando água para fontes de calor no subsolo, convertendo-a em vapor para turbinas elétricas.
Projetos hidrelétricos de larga escala exploram a energia potencial de corpos d'água elevados, usando o fluxo de água acionado por gravidade para acionar turbinas. Esses projetos exigem terrenos adequados e quantidades significativas de água superficial, e a maioria dos esquemas hidrelétricos envolveu a construção de barragens e a inundação de áreas de terra. Projetos de menor escala envolvendo água corrente de rios também foram implementados.
A energia eólica é aproveitada usando turbinas eólicas. Estes normalmente consistem em três lâminas montadas em uma coluna de metal. O giro das pás aciona uma turbina para geração de eletricidade. As turbinas eólicas podem ser instaladas isoladamente para fornecer energia aos edifícios, mas para a produção de eletricidade em larga escala, elas devem ser instaladas em grande número, criando “parques eólicos” cobrindo extensas áreas de terra.
Projetos de energia renovável baseados em energia das ondas e das marés geram eletricidade usando o movimento da água do oceano. Os geradores de energia das ondas exploram o movimento das ondas do oceano e dependem da conversão do movimento das ondas em movimento rotacional. Isso pode ser alcançado por usinas em terra que usam ondas de entrada para forçar o ar através de uma câmara para uma turbina ou por estruturas offshore que capturam a energia cinética das ondas e a usam para bombear fluido para uma planta em terra. Existem muitos projetos, alguns envolvendo tubos longos e flexíveis que flutuam na superfície e outros envolvendo barreiras articuladas que se movem para trás e para frente.
A energia das marés pode ser capturada usando uma barragem que age como uma barragem no estuário de um rio. A água das marés que entram ou saem é forçada através dos túneis para conduzir as turbinas. Embora o potencial de geração de energia seja considerável, as barragens de maré geram eletricidade somente quando as marés estão fluindo e podem perturbar os delicados ecossistemas dos estuários.
Um projeto de energia renovável de biomassa utiliza energia química bloqueada em materiais orgânicos. Esses projetos podem usar biomassa diretamente queimando resíduos agrícolas ou usá-los para produzir combustíveis alternativos, como etanol a partir da fermentação da cana de açúcar ou metano a partir de esgoto e resíduos de animais. Embora esses recursos sejam renováveis, os biocombustíveis produzem dióxido de carbono da mesma forma que os combustíveis fósseis; portanto, acredita-se que muitas pessoas contribuem para as mudanças climáticas.