Como o carvão mineral é transformado em energia?

Em Tecnologias inovadoras por André M. Coelho

O carvão é uma das fontes de energia produzidas mais acessíveis e maiores em vários países, como a América do Norte. É usado para gerar uma quantidade substancial da eletricidade em muitos lugares, como a Alemanha, que usa o carvão como sistema complementar a sua geração de energia eólica e solar. Mas qual é o desafio para o carvão? Encontrar maneiras de queimar de forma mais sustentável. Historicamente, uma ampla variedade de impactos ambientais está associada à geração de eletricidade a partir do carvão.

O carvão como fonte de energia

Diversas empresas projetam e constroem suas próprias usinas de queima de carvão. E por décadas, elas operam sistemas de geração de energia a partir de combustíveis fósseis cada vez mais eficientes. Isso significa menores custos operacionais e menores taxas elétricas para os clientes.

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A maioria das empresas de geração de energia a partir do carvão estão comprometidas em produzir e fornecer eletricidade de maneira ambientalmente responsável, econômica e confiável, levando a responsabilidade ao meio ambiente muito a sério. Trabalham diligentemente para garantir que as usinas movidas a carvão cumpram todas as licenças ambientais estaduais e federais, e monitoram regularmente as operações das instalações com amostragens robustas de água e vida aquática. Também gerenciam cuidadosamente os resíduos de combustão de carvão e os possíveis impactos no ar, na água e na terra.

Além de modernizar as fábricas atuais, as empresas mais modernas estão comprometidas em construir novas que sejam mais limpas e eficientes. Também administram efetivamente as emissões atmosféricas por meio de um diversificado mix de combustíveis para gerar eletricidade. Utilizando as mais recentes tecnologias de redução de emissões em suas instalações, os níveis de emissão de óxido de nitrogênio, dióxido de enxofre e dióxido de carbono estão cada vez mais baixos.

Em uma estação de vapor a carvão, também conhecida como termelétrica, é muito parecida com uma estação nuclear, onde a água é transformada em vapor, que por sua vez aciona geradores de turbina para produzir eletricidade. Veja como o processo funciona.

A produção de energia a partir do carvão é muito importante ao redor do mundo, fazendo das termelétricas grandes produtoras de energia. (Foto: revitalization.org)

Como ocorre a transformação do carvão mineral em energia?

A produção de energia usando o carvão mineral é relativamente simples, dividido em 4 etapas

O calor é criado

Antes de o carvão ser queimado, é pulverizado até à finura do pó de talco. É então misturado com ar quente e soprado na fornalha da caldeira. Queimando em suspensão, a mistura carvão/ar proporciona a combustão mais completa e o máximo calor possível.

A água se transforma em vapor

Água altamente purificada, bombeada através de tubos dentro da caldeira, é transformada em vapor pelo calor. O vapor atinge temperaturas de até 538 graus Celsius e pressões de até 246 quilograma força por centímetro quadrado, e é canalizado para a turbina.

Vapor gira a turbina

A enorme pressão do vapor que empurra contra uma série de lâminas gigantes gira o eixo da turbina. O eixo da turbina é conectado ao eixo do gerador, onde os ímãs giram dentro de bobinas de fio para produzir eletricidade.

O vapor volta a ser água

Depois de fazer seu trabalho na turbina, o vapor é levado para uma grande câmara no porão da usina. Neste importante passo, milhões de galões de água fria de uma fonte próxima (como um rio ou lago) são bombeados através de uma rede de tubos que atravessam o condensador. A água fria nos tubos converte o vapor de volta para a água que pode ser usada repetidas vezes na planta.

Reaproveitamento de água em termelétrica

A água de arrefecimento é devolvida à sua fonte sem qualquer contaminação, e a água de vapor é devolvida à caldeira para repetir o ciclo. É um ciclo contínuo, e que não causa danos para a natureza.

O que vocês acham das termelétricas? Vocês acham que é vantajoso e uma forma viável de produção de energia?

Sobre o autor

Engenheiro eletricista, André sempre foi interessado em novas tecnologias. Na primeira década dos anos 2000, atuou como consultor tecnológico em empresas, ajudando as empresas a escolherem as melhores tecnologias para suas necessidades. Desde então, continuou estudando o assunto e hoje compartilha o que aprendeu e continua aprendendo através do site Tecnologia É.

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