Mais importante do que definir o que é energia, mesmo porque ela não tem definição, é entender a sua transformação. No decorrer do tempo a energia sempre vem passando por constantes transformações sem que houvesse perda ou ganho, ou seja, ela sempre se conservou.
Para podermos entender esse conceito, um exemplo bem simples é o de uma pessoa que levanta uma pedra e depois a deixa cair no chão. Quando a pedra é erguida até certa altura, a pessoa realizou trabalho. Esse trabalho se transforma em energia potencial e, durante a queda, essa energia potencial é transformada em energia cinética.
No impacto com o solo, veremos um aumento de temperatura da pedra e do próprio solo, ou seja, a energia cinética foi transformada em energia térmica. Durante todo o processo, vemos que a energia não foi perdida, inclusive no choque com o solo, pois, como dissemos, nesse momento ela se transformou em energia térmica.
O princípio da conservação da energia é enunciado da seguinte forma:
"A energia não é criada nem destruída, mas transformada, com a sua quantidade total permanecendo sempre constante."
De todas as fontes de energia, a mais abundante é a energia solar e dela se originam outras fontes que utilizamos frequentemente. Por exemplo, a energia que vem dos combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo, são de origem solar, pois é resultado da fotossíntese, um processo biológico que ocorre graças à incidência da radiação solar.
A energia elétrica gerada pelas usinas hidrelétricas que utilizamos no nosso dia a dia é, indiretamente, de origem solar. A radiação solar evapora a água, essa por sua vez se condensa e volta para o solo em forma de chuva. A água dessa chuva vai para os rios, fazendo funcionar as turbinas das usinas hidrelétricas que irão gerar a eletricidade.
Os ventos também são utilizados como fonte de energia. Eles surgem devido ao aquecimento desigual da superfície do planeta e, por isso, também são de origem solar. A energia eólica é responsável por 1% do consumo de energia nos EUA e, na Europa, mais de 14 mil megawatts são gerados por essa forma de energia, com destaque para Alemanha e a Dinamarca. Cabe salientar que a energia eólica é utilizada de maneira suplementar à energia gerada em larga escala, pois não existem maneiras de se controlar o vento.
O processo de fissão consiste no bombardeio dos elementos citados por nêutrons lentos. O núcleo atômico, ao receber esse nêutron, divide-se em outros dois núcleos de massas muito parecidas. Junto com essa divisão há a liberação de dois ou três nêutrons. Esses nêutrons liberados, por sua vez, irão colidir com outros núcleos, provocando novas fissões nucleares, ocorrendo a reação em cadeia. Nos reatores nucleares, essa reação em cadeia é feita de maneira controlada.
A conseqüência desse processo é a liberação de grande quantidade de energia. Essa energia é utilizada no aquecimento da água para a geração de vapor, que por sua vez, irá pôr em funcionamento as turbinas dos geradores de eletricidade das usinas.
A obtenção de energia por esse processo sempre tem tido grande resistência por parte opinião pública e um dos motivos é o subproduto dessas reações, que é conhecido como lixo atômico, um material radioativo cuja vida média pode chegar a milhares de anos. O problema a ser solucionado é o que fazer com esse material de modo que ele fique confinado em segurança por esse longo período de tempo.
Dessa idéia inicial vem a obtenção de energia elétrica através da energia geotérmica. Sabendo-se onde existem esses reservatórios de água e vapor, abrem-se buracos até eles, com o propósito de drenar esse vapor até as centrais elétricas.
Nessas centrais, o vapor passa pelas turbinas que irão gerar a eletricidade através de um gerador. O vapor em seguida é resfriado até condensar. A água proveniente dessa condensação é mandada para os subterrâneos onde se encontra a rocha quente para o reinício do ciclo.
Para podermos entender esse conceito, um exemplo bem simples é o de uma pessoa que levanta uma pedra e depois a deixa cair no chão. Quando a pedra é erguida até certa altura, a pessoa realizou trabalho. Esse trabalho se transforma em energia potencial e, durante a queda, essa energia potencial é transformada em energia cinética.
No impacto com o solo, veremos um aumento de temperatura da pedra e do próprio solo, ou seja, a energia cinética foi transformada em energia térmica. Durante todo o processo, vemos que a energia não foi perdida, inclusive no choque com o solo, pois, como dissemos, nesse momento ela se transformou em energia térmica.
O princípio da conservação da energia é enunciado da seguinte forma:
"A energia não é criada nem destruída, mas transformada, com a sua quantidade total permanecendo sempre constante."
Energia solar
No transcorrer da história humana, sempre se procuraram fontes de energia de modo que elas pudessem ser utilizadas em benefício da civilização. Áreas da engenharia se especializaram na criação de equipamentos que pudessem transformar a energia de acordo com as nossas necessidades.De todas as fontes de energia, a mais abundante é a energia solar e dela se originam outras fontes que utilizamos frequentemente. Por exemplo, a energia que vem dos combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo, são de origem solar, pois é resultado da fotossíntese, um processo biológico que ocorre graças à incidência da radiação solar.
A energia elétrica gerada pelas usinas hidrelétricas que utilizamos no nosso dia a dia é, indiretamente, de origem solar. A radiação solar evapora a água, essa por sua vez se condensa e volta para o solo em forma de chuva. A água dessa chuva vai para os rios, fazendo funcionar as turbinas das usinas hidrelétricas que irão gerar a eletricidade.
Os ventos também são utilizados como fonte de energia. Eles surgem devido ao aquecimento desigual da superfície do planeta e, por isso, também são de origem solar. A energia eólica é responsável por 1% do consumo de energia nos EUA e, na Europa, mais de 14 mil megawatts são gerados por essa forma de energia, com destaque para Alemanha e a Dinamarca. Cabe salientar que a energia eólica é utilizada de maneira suplementar à energia gerada em larga escala, pois não existem maneiras de se controlar o vento.
Energia nuclear
Outra fonte de energia utilizada em larga escala em muitos países, como a França, a Súécia, a Bélgica e a Finlândia, é a energia nuclear. Essa forma de energia é obtida através da fissão do núcleo de certos elementos atômicos, como o Urânio e o Plutônio, e ocorrem no interior dos reatores das usinas nucleares.O processo de fissão consiste no bombardeio dos elementos citados por nêutrons lentos. O núcleo atômico, ao receber esse nêutron, divide-se em outros dois núcleos de massas muito parecidas. Junto com essa divisão há a liberação de dois ou três nêutrons. Esses nêutrons liberados, por sua vez, irão colidir com outros núcleos, provocando novas fissões nucleares, ocorrendo a reação em cadeia. Nos reatores nucleares, essa reação em cadeia é feita de maneira controlada.
A conseqüência desse processo é a liberação de grande quantidade de energia. Essa energia é utilizada no aquecimento da água para a geração de vapor, que por sua vez, irá pôr em funcionamento as turbinas dos geradores de eletricidade das usinas.
A obtenção de energia por esse processo sempre tem tido grande resistência por parte opinião pública e um dos motivos é o subproduto dessas reações, que é conhecido como lixo atômico, um material radioativo cuja vida média pode chegar a milhares de anos. O problema a ser solucionado é o que fazer com esse material de modo que ele fique confinado em segurança por esse longo período de tempo.
Energia geotérmica
Abaixo da crosta terrestre existe uma fonte de calor proveniente da rocha liquida chamada de magma. A crosta do planeta flutua sobre esse magma que por vezes a atinge a superfície por meio de vulcões. Como o magma se encontra a altas temperaturas, a água se aquece e evapora ao entrar em contato com ele.Dessa idéia inicial vem a obtenção de energia elétrica através da energia geotérmica. Sabendo-se onde existem esses reservatórios de água e vapor, abrem-se buracos até eles, com o propósito de drenar esse vapor até as centrais elétricas.
Nessas centrais, o vapor passa pelas turbinas que irão gerar a eletricidade através de um gerador. O vapor em seguida é resfriado até condensar. A água proveniente dessa condensação é mandada para os subterrâneos onde se encontra a rocha quente para o reinício do ciclo.
A energia geotérmica é uma das formas mais limpas de energia, alem de quase não causar impacto algum no meio ambiente.
* Paulo Augusto Bisquolo é professor de física do colégio COC-Santos (SP).