Quais os avanços da Ciência e tecnologia sobre a produção e utilização de Energia Elétrica?
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Resposta:
Nos últimos anos, o setor elétrico tem realizado transformações tecnológicas em nível mundial. E essas transformações estão sendo impulsionadas por uma premissa: geração de eletricidade a partir de fontes renováveis e com maior eficiência energética. O objetivo é diminuir os efeitos nocivos ao meio ambiente, tais como a redução das emissões de carbono que causam o efeito estufa, e atender à demanda crescente de consumo. A necessidade de encontrar opções tecnológicas, tarefa nada trivial, tem direcionado as empresas no caminho a ser trilhado para o desenvolvimento das inovações.
Antes de falar das tendências tecnológicas do setor elétrico, vale mencionar as para geração de eletricidade: Hidráulica; Gás Natural; Petróleo; Carvão; Nuclear; Biomassa; Eólica; Solar; Geotérmica; Marítima (ou Ondomotriz); e Biogás. Diante da questão ambiental exposta acima, o foco para a pesquisa e o desenvolvimento de novas tecnologias estão voltadas para as fontes renováveis. A evolução tecnológica na produção de energia elétrica através das fontes renováveis já é perceptível nos dias atuais.
Entretanto, há grandes desafios tecnológicos para viabilizar novas rotas ou métodos para melhorar o desempenho técnico, principalmente no que se refere à eficiência e custos desta produção.
Tendências tecnológicas e desafios
Menor impacto ambiental, eficiência energética, redução de custos e aumento da demanda energética já representam aspectos importantes para motivar a pesquisa e desenvolvimento das inovações tecnológicas do setor energético. Aliado a esses fatores, é necessário considerar outro cenário em que vivemos: a era digital.
Um ambiente onde todos os sistemas estão interconectados e autônomos, faz com que a tecnologia evolua seguindo esta tendência. E como resultado, um novo modelo de negócio para o setor elétrico tem surgido, onde o consumidor passa a ter sua própria infraestrutura energética, podendo gerir seu consumo.
Na era digital, recursos como internet das coisas, big data, computação em nuvem e inteligência artificial proporcionam uma nova arquitetura de distribuição de energia elétrica. Esses recursos, integrado com as tecnologias desenvolvidas através das fontes renováveis configuram as tendências tecnológicas dos próximos anos.
Novas tecnologias para geração de energia a partir de fontes alternativas
Energia Eólica: pesquisas e estudos relacionados à energia eólica em alto mar, tem encontrado desafios como a localização mais distantes da costa, turbinas flutuantes e também a necessidade de interligar esse tipo de usina ao sistema de transmissão. Outra nova tecnologia está relacionada com a turbina eólica sem hélices que, diferente das turbinas tradicionais, apresenta menor risco para o ecossistema das aves e menos ruídos. Também tem sido foco de pesquisa o desenvolvimento e aplicação de novos materiais supercondutores, considerando a capacidade para canalizar eletricidade com zero resistência e muito pouca perda de energia.
Energia Solar: o desenvolvimento de painéis fotovoltaicos a partir de diferentes rotas, como os concentradores de radiação, buscam obter maior eficiência a esta fonte renovável. Entretanto, o aumento da eficiência ainda apresenta um desafio a ser superado.
Biomassa: diversas são as matérias orgânicas utilizadas para a pesquisa de tecnologias para a geração de energia. Algas, mandioca, babaçu, resíduos florestais e vegetais são alguns exemplos de matérias orgânicas foco de pesquisa em universidades, startups e empresas.
Geotérmica: as pesquisas de novas tecnologias visam a utilização da energia geotérmica de forma mais segura. A utilização de nanoestruturas tem se configurado como uma linha de pesquisa, que além da segurança pode aumentar em até 20 vezes a capacidade dos trocadores de calor.
Desafios desta fonte energética
Nem todas as localidades apresentam condições favoráveis para instalações de usinas;
Perfurações para obter os recursos hidrotérmicos podem, às vezes, deflagrar terremotos, principalmente no método de estimulação;
Necessidade de criar tecnologias que possam explorar fontes quentes de baixa temperatura, às vezes abaixo de 100º C, já que são mais abundantes e mais próximas da superfície terrestre, o que reduz o risco de as perfurações interceptarem falhas profundas.
Explicação: