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Sabe tudo sobre energia elétrica

Sabe tudo sobre energia elétrica?

A energia elétrica é indispensável no nosso dia-a-dia, melhorando o nosso quotidiano e o nosso bem-estar. Vamos conhecer melhor esta energia?

A energia elétrica é uma forma de energia gerada a partir do movimento de eletrões entre dois pontos ao longo de um condutor, quando existe uma diferença potencial entre eles, gerando a conhecida como corrente elétrica. A energia elétrica é indispensável no nosso dia-a-dia, melhorando o nosso quotidiano e o nosso bem-estar. Vamos conhecer melhor esta energia?

Por exemplo, quando ligamos o interruptor de luz, o circuito fecha-se, ligando o primeiro ponto ao primeiro, os eletrões começam a mexer-se no fio metálico de cobre – o condutor – e surge a luz. Num caso mais abrangente, as subestações elétricas permitem a circulação dos eletrões e distribuem a energia elétrica.

A verdade é que os raios de um trovão foram o primeiro contacto do homem com a eletricidade ainda na pré-história, sobretudo quando um raio caia do céu velozmente e iniciava um incêndio numa floresta. Representava o fogo, utilizado na altura, mas também a verdadeira eletricidade. Mas este tipo de energia não pode ser armazenado, e é por isso que necessitamos de centrais elétricas que estejam constantemente a produzir a eletricidade que consumimos.

Como tudo começou!

Mas foi Tales de Mileto, filósofo grego, quem descobriu a eletricidade ou energia elétrica no século VI a.C. Descobriu por acaso que um âmbar (do grego élektron) que tinha no bolso ao ser esfregado contra o couro, atraia bocados de palhas e fragmentos de madeira devido ao efeito de atrito do âmbar com a roupa que eletrizou o âmbar tal como se fosse um íman. E assim nasceu o processo de eletrificação e a eletricidade, ou seja, o ato de conferir propriedades elétricas a um determinado material!

Tales de Mileto
Tales de Mileto

Posteriormente outros cientistas desenvolveram este conceito e contribuíram e muito para a evolução dos estudos sobre eletricidade. Alguns dos nomes importantes desta evolução são:

  • William Gillbert percebeu o atrito e a atração que o âmbar exercia sobre os outros corpos, a eletrostática; e ainda estudou a resistência de alguns materiais no momento de serem eletrizados.
  • Otto Von Guericke, em 1672, inventou uma máquina geradora de cargas elétricas onde uma esfera de enxofre gira, constantemente, criando atrito em terra seca.
  • Alessandro Volta: inventor da pilha voltaica, a primeira e verdadeira bateria elétrica, que fornecia uma fonte constante de eletricidade. E descobriu o metano.
  • André-Marie Ampère: ligado aos aparelhos eletromagnéticos, inventou o primeiro telégrafo elétrico, e o eletroíman.
  • Georg Simon Ohm: autor da Lei de Ohm – a intensidade de corrente elétrica que atravessa certos condutores é diretamente proporcional à sua diferença de potencial/voltagem e inversamente proporcional à sua resistência.
  • Nicola Tesla: desenvolveu o princípio do campo magnético rotativo como meio de criar energia por meio da corrente alternada e projetou o primeiro motor assíncrono de campo giratório.
  • Thomas Edison: inventou a lâmpada elétrica.
  • James Clerk Maxwell: desenvolveu as equações que descrevem as leis fundamentais do eletromagnetismo, unindo a eletricidade, o magnetismo e a ótica numa teoria coerente. Autor da teoria moderna do eletromagnetismo que une a eletricidade, o magnetismo e a ótica.
  • Michael Faraday: descobriu a indução eletromagnética no século XIX, demonstrando a indução eletromagnética. É pai do motor elétrico e do gerador elétrico, e autor de termos como elétrodo, eletrólito e íon.
  • Benjamin Franklin: identificou a carga positiva e negativa, e demonstrou que os raios são um fenómeno de natureza elétrica, inventou o pára-raios.

E como é produzida a energia elétrica?

A eletricidade é uma forma de energia muito versátil porque pode ser facilmente transformada noutro tipo de energias como luz, calor ou movimento, e pode ser utilizada numa variedade de casos, desde a iluminação e o funcionamento de eletrodomésticos, até máquinas industriais e hospitalares e sistemas de transporte.

Existem duas fontes de produção principais, renováveis e não renováveis, e cada uma tem as suas vantagens e desvantagens em termos ambientais, económicos e sociais.

1. Fontes de energia renováveis aproveitam os recursos naturais, e por isso são muito importantes na sustentabilidade, numa menor dependência fóssil e a reduzir as mudanças climáticas. Incluem:

  • Energia solar fotovoltaica obtida através das células dos painéis fotovoltaicos que convertem a radiação solar em eletricidade. Esta energia também pode ser aproveitada através dos sistemas de concentração solar em que a radiação solar é usada para aquecer um fluido e gerar vapor que aciona as turbinas ligadas aos geradores.
  • Energia eólica obtida através das turbinas eólicas que convertem a energia cinética do vento em energia mecânica (o vento faz força para girar as turbinas eólicas que ativam os geradores para produzir eletricidade). Pode advir de instalações em terra ou em instalações offshore. Esta é uma fonte inesgotável mas também instável porque está sujeita às condições atmosféricas.
  • Energia hidroelétrica aproveita a energia hídrica do movimento da água para gerar eletricidade. Nas instalações hidrelétricas, a água é armazenada numa barragem e/ou dique, e depois flui para as turbinas hidráulicas que acionam os geradores com a força do movimento da água, e a eletricidade é produzida.
  • Energia geotérmica, onde o calor do interior da Terra é aproveitado para gerar eletricidade. Este tipo de energia geralmente está disponível em regiões com atividade geotérmica.

2. Fontes de energia não renovável utilizam recursos de energia naturais limitados e poluentes ou que se regeneram num ritmo muito mais lento do que o consumo humano. Geralmente não são tão acessíveis porque estão em zonas muito específicas. Dependendo de como são extraídas podem ser classificadas em 2 grupos diferentes:

  • Energia térmica convencional (carvão, petróleo e gás natural) é gerada através da queima de combustíveis fósseis, como carvão, petróleo ou gás natural. O processo consiste na combustão de combustível fóssil para aquecer a água e produzir vapor, que é utilizado para girar turbinas conetadas a geradores que produzem eletricidade. Tendencialmente está a ocorrer uma menor dependência deste tipo de energia pela emissão de grandes quantidades de gases com efeito estufa e outros poluentes atmosféricos, mas ainda há uma grande utilização.
  • Energia nuclear com uma predominância do processo de fissão nuclear com o urânio. Com as inúmeras reações desencadeadas neste processo é libertada uma enorme quantidade de energia, com a desvantagem de produzir resíduos nucleares radioativos durante o processo.

E a distribuição da energia elétrica, como é feita?

Depois da energia elétrica ser gerada é importante conhecer o seu percurso em direção aos consumidores finais. A transmissão e distribuição de eletricidade partem da central onde é produzida, sendo posteriormente enviada por uma rede de transmissão, passando por algumas subestações que alteram as suas tensões elétricas (trabalho feito pelos transformadores colocados nos postes). Este é um percurso importante e que pressupõe várias etapas:

1.º – Transmissão – a energia elétrica é enviada para as subestações através de cabos ou linhas de alta tensão. E nas subestações estão instalados transformadores que irão aumentar a tensão da energia elétrica para diminuir as perdas durante o seu transporte pela rede elétrica.

2.º – Distribuição – posteriormente, a energia elétrica percorre longas distâncias entre as subestações elevatórias e as subestações de distribuição, mais próximas do consumidor final. Este caminho é feito nas linhas de alta tensão e nas torres de transmissão. A energia elétrica passa por transformadores que reduzem a sua voltagem.

distribuição de energia elétrica

3.º – Comercialização – a energia chega à rede de distribuição local, passando das subestações para os fios dos postes que encontramos instalados em diversos pontos de ruas, avenidas e estradas. É feita uma nova diminuição da tensão nos transformadores de distribuição (as caixas que estão nos postes de energia). E finalmente, a energia chega às residências, prédios, indústrias e outros estabelecimentos.

Os responsáveis por tudo isto – operação e manutenção da rede de distribuição de energia elétrica – são os operadores de redes de distribuição (ORD) que têm de garantir uma boa manutenção, gestão e funcionamento da rede elétrica, garantir o abastecimento de todos os locais e a expansão da rede para novos locais onde a energia elétrica ainda é insuficiente; e fazer a devida manutenção nas linhas de alta, média e baixa tensão, e nos postos de transformação.

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