Tecnologias limpas: características, vantagens e exemplos

As tecnologias limpas são aquelas práticas tecnológicas que visam minimizar o impacto ambiental é geralmente gerado em cada atividade humana. Esse conjunto de práticas tecnológicas abrange diversas atividades humanas, geração de energia, construção e os mais variados processos industriais.

O fator comum que os une é o objetivo de proteger o meio ambiente e otimizar os recursos naturais utilizados. No entanto, as tecnologias limpas não foram completamente eficientes em parar os danos ambientais causados ​​pelas atividades econômicas humanas.

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Figura 1. Painéis solares. Lito Encinas [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], do Wikimedia Commons

Como exemplos de áreas nas quais as tecnologias limpas impactaram, podemos mencionar o seguinte:

  • No uso de fontes de energia renováveis ​​e não poluentes.
  • Em processos industriais com minimização de efluentes e emissões de poluentes tóxicos.
  • Na produção de bens de consumo e seu ciclo de vida, com impacto mínimo no meio ambiente.
  • No desenvolvimento de práticas agrícolas sustentáveis.
  • No desenvolvimento de técnicas de pesca que preservem a fauna marinha.
  • Em construção sustentável e planejamento urbano, entre outros.

Visão geral de tecnologias limpas

Antecedentes

O atual modelo de desenvolvimento econômico produziu sérios danos ao meio ambiente. As inovações tecnológicas chamadas “tecnologias limpas”, que produzem menos impacto ambiental, aparecem como alternativas esperançosas para tornar o desenvolvimento econômico compatível com a preservação do meio ambiente.

O desenvolvimento do setor de tecnologia limpa nasceu no início do ano 2000 e continua a crescer durante a primeira década do milênio até hoje. As tecnologias limpas constituem uma revolução ou mudança de modelo em tecnologia e gestão ambiental.

Objetivos

As tecnologias limpas buscam os seguintes objetivos:

  • Minimize o impacto ambiental das atividades humanas.
  • Otimize o uso de recursos naturais e preserve o meio ambiente.
  • Ajudar os países em desenvolvimento a alcançar o desenvolvimento sustentável.
  • Colaborar na redução da poluição gerada pelos países desenvolvidos.

Características das tecnologias limpas

As tecnologias limpas caracterizam-se por serem inovadoras e focadas na sustentabilidade das atividades humanas, buscando a preservação dos recursos naturais (energia e água, entre outras) e otimizando seu uso.

Essas inovações buscam reduzir a emissão de gases de efeito estufa, as principais causas do aquecimento global. Portanto, pode-se dizer que eles têm um papel muito importante na mitigação e adaptação às mudanças climáticas globais.

As tecnologias limpas incluem uma ampla gama de tecnologias ambientais, como energia renovável, eficiência energética, armazenamento de energia, novos materiais, entre outras.

Tipos de tecnologias limpas

As tecnologias limpas podem ser catalogadas de acordo com seus campos de ação, da seguinte maneira:

  • Tecnologias aplicadas ao design de dispositivos para o uso de fontes de energia renováveis ​​e não poluentes.
  • Tecnologias limpas aplicadas “no final do tubo”, que tentam reduzir emissões e efluentes industriais tóxicos.
  • Tecnologias limpas que modificam os processos de produção existentes.
  • Novos processos de produção com tecnologias limpas.
  • Tecnologias limpas que alteram os modos de consumo existentes, aplicadas ao design de produtos recicláveis ​​e não poluentes.

Dificuldades na implementação de tecnologias limpas

Atualmente, existe um grande interesse na análise dos processos de produção e sua adaptação a essas novas tecnologias mais ecológicas.

Para isso, é necessário avaliar se as tecnologias limpas desenvolvidas são suficientemente eficazes e confiáveis ​​na solução de problemas ambientais.

A transformação de tecnologias convencionais em tecnologias limpas também apresenta vários obstáculos e dificuldades, como:

  • Deficiência nas informações existentes sobre essas tecnologias.
  • Falta de pessoal treinado para sua aplicação.
  • Alto custo econômico do investimento necessário.
  • Supere o medo dos empreendedores ao risco de assumir o investimento econômico necessário.
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Principais tecnologias limpas aplicadas à geração de energia: vantagens e desvantagens

Entre as tecnologias limpas aplicadas à produção de energia, estão as seguintes:

-Energia solar

Energia solar é a energia que vem da radiação do sol no planeta Terra. Essa energia tem sido aproveitada pelo homem desde os tempos antigos, com tecnologias rudimentares primitivas que evoluíram para as chamadas tecnologias limpas e cada vez mais sofisticadas.

Atualmente, a luz e o calor do sol são utilizados, através de diferentes tecnologias de captura, conversão e distribuição.

Existem dispositivos para capturar energia solar, como células fotovoltaicas ou painéis solares, onde a energia solar produz eletricidade e coletores de calor chamados heliostáticos ou coletores solares. Esses dois tipos de dispositivos são a base das chamadas “tecnologias solares ativas”.

Por outro lado, “tecnologias solares passivas” se referem a técnicas de arquitetura e construção de residências e locais de trabalho, onde a orientação mais favorável para a máxima irradiação solar, materiais que absorvem ou emitem calor de acordo com o clima do local e / ou que permitam a dispersão ou entrada de luz e espaços interiores com ventilação natural.

Essas técnicas favorecem a economia de energia elétrica do ar condicionado (resfriador ou aquecimento do ar condicionado).

Vantagens de usar energia solar

  • O sol é uma fonte de energia limpa, que não produz emissões de gases de efeito estufa.
  • A energia solar é barata e inesgotável.
  • É uma energia que não depende da importação de petróleo.

Desvantagens do uso de energia solar

  • A fabricação de painéis solares requer metais e não metais provenientes da mineração extrativa, atividade que afeta negativamente o meio ambiente.

-Energia eólica

A energia eólica é a energia que aproveita a força do movimento do vento; Essa energia pode ser convertida em energia elétrica com o uso de turbinas geradoras.

A palavra “vento” vem da palavra grega Eolo , nome do deus dos ventos na mitologia grega.

A energia eólica é aproveitada por meio de dispositivos chamados turbinas eólicas em parques eólicos. As turbinas eólicas têm pás que se movem com o vento, conectadas às turbinas que produzem eletricidade e depois às redes que a distribuem.

Os parques eólicos produzem eletricidade mais barata que a gerada pelas tecnologias convencionais, com base na queima de combustíveis fósseis, e também existem pequenas turbinas eólicas que são úteis em áreas remotas que não têm conexão com as redes de distribuição de eletricidade.

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Figura 2. Parque eólico. Fonte: Victor Salvador Vilariño [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], do Wikimedia Commons

Atualmente, parques eólicos offshore estão sendo desenvolvidos localizados nas costas, onde a energia eólica é mais intensa e constante, mas os custos de manutenção são mais altos.

Os ventos são eventos aproximadamente previsíveis e estáveis ​​durante o ano em um determinado local do planeta, embora também tenham variações importantes, e é por isso que eles só podem ser usados ​​como uma fonte de energia complementar complementar às energias convencionais.

Vantagens da energia eólica

  • A energia eólica é renovável.
  • É uma energia inesgotável.
  • É econômico.
  • Produz um baixo impacto ambiental.

Desvantagens da energia eólica

  • A energia eólica é variável, razão pela qual a produção de energia eólica não pode ser constante.
  • A construção de turbinas eólicas é cara.
  • As turbinas eólicas representam uma ameaça à fauna de pássaros, pois causam a morte por impacto ou choque.
  • A energia eólica produz poluição sonora.
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-Energia geotérmica

Energia geotérmica é um tipo de energia limpa e renovável que utiliza calor de dentro da Terra; Este calor é transmitido através de rochas e água e pode ser usado para gerar eletricidade.

A palavra geotérmica vem do grego “geo”: Terra e “garrafa térmica”: calor.

O interior do planeta tem uma temperatura alta que aumenta com a profundidade. No subsolo, existem águas subterrâneas profundas chamadas águas subterrâneas; Essas águas ficam quentes e surgem como fontes termais ou gêiseres em alguns lugares.

Atualmente, existem técnicas de localização, perfuração e bombeamento dessas águas quentes, que facilitam o uso de energia geotérmica em diferentes locais do planeta.

Vantagens da energia geotérmica

  • A energia geotérmica representa uma fonte de energia limpa, que reduz a emissão de gases de efeito estufa.
  • Produz uma quantidade mínima de resíduos e muito menos danos ambientais do que a eletricidade produzida por fontes convencionais, como carvão e petróleo.
  • Não produz contaminação ou ruído sônico.
  • É uma fonte de energia relativamente barata.
  • É um recurso inesgotável.
  • Ocupa pequenas áreas de terra.

Desvantagens da energia geotérmica

  • A energia geotérmica pode causar a emissão de vapores de ácido sulfúrico, o que é letal.
  • A perfuração pode causar a contaminação das águas subterrâneas próximas com arsênico, amônia, entre outras toxinas perigosas.
  • É uma energia que não está disponível em todos os locais.
  • Nos chamados “depósitos secos”, onde existem apenas pedras quentes em profundidade rasa e a água deve ser injetada para que seja aquecida, podem ocorrer terremotos com ruptura de rochas.

– Energia das marés e olamotoras

A energia das marés aproveita a energia cinética ou de movimento das marés do mar. A energia das ondas (também chamada comprimento de onda), utiliza a energia do movimento das ondas do mar para gerar eletricidade.

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Figura 3. Energia das ondas. Fonte: P123 [Domínio público], do Wikimedia Commons

Vantagens da energia das marés e das ondas

  • São energias renováveis ​​e inesgotáveis.
  • Na produção de ambos os tipos de energia, não há emissões de gases de efeito estufa.
  • No que diz respeito à energia das ondas, é mais fácil prever as condições ideais de geração do que em outras fontes de energia renováveis ​​limpas.

Desvantagens da energia das marés e das ondas

  • Ambas as fontes de energia produzem impacto ambiental negativo nos ecossistemas marinhos e costeiros.
  • O investimento econômico inicial é alto.
  • Seu uso é restrito a áreas marinhas e costeiras.

-Energia hidraulica

A energia hidráulica é gerada a partir da água do rio, cursos d’água e cachoeiras ou cachoeiras de água doce. Para sua geração, são construídas barragens onde é utilizada a energia cinética da água e, por meio de turbinas, é transformada em eletricidade.

Vantagem de energia hidráulica

  • A energia hidráulica é relativamente barata e não poluente.

Desvantagens da energia hidráulica

  • A construção de barragens de água gera extração de grandes áreas florestais e sérios danos aos ecossistemas associados.
  • A infraestrutura é economicamente cara.
  • A geração de energia hidráulica depende do clima e da abundância de água.

Outros exemplos de aplicações de tecnologia limpa

Energia elétrica produzida em nanotubos de carbono

Os dispositivos que produzem corrente direta foram fabricados disparando elétrons através de nanotubos de carbono (fibras de carbono de dimensões muito pequenas).

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Esse tipo de dispositivo chamado “termopoder” pode fornecer a mesma quantidade de energia elétrica que uma bateria de lítio comum, sendo cem vezes menor.

Telhas solares

São azulejos que funcionam como painéis solares, feitos de células finas de cobre, índio, gálio e selênio. As telhas solares, diferentemente dos painéis solares, não exigem grandes espaços abertos para a construção de parques solares.

Zenith Solar Technology

Essa nova tecnologia foi desenvolvida por uma empresa israelense; aproveita a energia solar coletando radiação com espelhos curvos, cuja eficiência é cinco vezes maior que a dos painéis solares convencionais.

Fazendas verticais

As atividades de agricultura, pecuária, indústria, construção e urbanismo ocuparam e degradaram grande parte do solo do planeta. Uma solução para a escassez de solos produtivos são as chamadas fazendas verticais.

Fazendas verticais em áreas urbanas e industriais fornecem áreas de cultivo sem uso ou degradação dos solos. Além disso, são áreas de vegetação que consomem CO 2 – conhecido gás de efeito estufa – e produzem oxigênio através da fotossíntese.

Culturas hidropônicas em fileiras rotativas

Esse tipo de lavoura hidropônica em fileiras rotativas, uma fileira acima da outra, permite irradiação solar adequada para cada planta e economia na quantidade de água utilizada.

Motores elétricos eficientes e econômicos

São motores que têm zero emissões de gases de efeito estufa, como dióxido de carbono CO 2 , dióxido de enxofre SO 2, óxido de nitrogênio NO e, portanto, não contribuem para o aquecimento global do planeta.

Lâmpadas economizadoras de energia

Sem teor de mercúrio, metal líquido muito tóxico e poluente do meio ambiente.

Equipamentos electrónicos

Feito com materiais que não incluem estanho, metal que é um poluente ambiental.

Tratamento biológico de purificação de água

Purificação de água usando microorganismos como bactérias.

Gestão de Resíduos Sólidos

Com compostagem de resíduos orgânicos e reciclagem de papel, vidro, plásticos e metais.

Janelas inteligentes

Na qual a entrada de luz é auto-regulável, permitindo economia de energia e controle da temperatura interior dos quartos.

Geração de eletricidade através de bactérias

Estes são geneticamente modificados e crescem em resíduos de óleo.

Painéis de pulverização solar

São fabricados com nanomateriais (materiais apresentados em dimensões muito pequenas, como pós muito finos) que absorvem a luz do sol de maneira rápida e eficiente.

Biorremediação

Inclui a remediação (descontaminação) de águas superficiais, águas profundas, lodo industrial e solo, contaminados com metais, agroquímicos ou resíduos de petróleo e seus derivados, através de tratamentos biológicos com microorganismos.

Referências

  1. Aghion, P., David, P. e Foray, D. (2009). Ciência, tecnologia e inovação para o crescimento econômico. Journal of Research Policy. 38 (4): 681-693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
  2. Dechezlepretre, A., Glachant, M. e Meniere, Y. (2008). O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo e a difusão internacional de tecnologias: um estudo empírico. Política Energética 36: 1273-1283.
  3. Dresselhaus, MS e Thomas, IL (2001). Tecnologias de energia alternativa. Natureza 414: 332-337.
  4. Kemp, R. e Volpi, M. (2007). A difusão de tecnologias limpas: uma revisão com sugestões para futuras análises de difusão. Journal of Cleaner Production. 16 (1): S14-S21.
  5. Zangeneh, A., Jadhid, S. e Rahimi-Kian, A. (2009). Estratégia de promoção de tecnologias limpas no planejamento de expansão de geração distribuída. Journal of Renewable Energy. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018

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