Eficiência Energética - Fundamentos e Aplicações

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES

Por ser um conceito tão fundamental, definir energia é sem dúvida mais
difícil e talvez menos importante do que constatar sua existência, como a causa
de todas as mudanças. Boa parte das leis físicas que governam o mundo físi-
co são no fundo variantes das leis básicas dos fluxos energéticos, as eternas e
inescapáveis leis de conservação e dissipação, que estruturam todo o Universo,
desde o micro ao macrocosmo. De fato, Einstein afirmava que essas leis, os fun-
damentos da Termodinâmica, são as principais e imutáveis leis da Natureza e
serão tratadas adiante.

Outra definição essencial, potência é a velocidade na qual a energia é
produzida ou consumida, um conceito importante ao se tratar de processos hu-
manos e econômicos, nos quais o tempo é essencial. Por exemplo, motor elétrico
de 1 kW funcionando durante dez horas consome a mesma energia que um mo-
tor de 10 kW durante uma hora, mas permitem obter efeitos muito diferentes.
Em princípio, qualquer capacidade instalada poderia atender qualquer necessi-
dade de energia, desde que lhe seja dado tempo suficiente, o que evidentemente
não atende às necessidades impostas pela realidade. Por isso, podemos afirmar
que a sociedade moderna, que busca atender suas demandas energéticas de for-
ma rápida, é tão ávida em potência quanto em energia. Para explorar um pouco
mais estes conceitos, podemos pensar em nossos usos diários de energia e veri-
ficar se para seu atendimento o tempo importa ou não. Será imediato verificar
que a taxa de utilização dos fluxos energéticos é tão importante quanto sua mera
disponibilidade.

1.2. As Formas da Energia

A energia se apresenta de diversas formas, que podem ser convertidas
entre si. É importante observar ainda que apenas nos processos de conversão se
identifica a existência de energia, que surge na fronteira do sistema como calor,
trabalho e quando existem, fluxos de massa com distintos conteúdos energéti-
cos. De forma sucinta, calor é definido como o fluxo energético decorrente de
diferença de temperatura, como já observado, enquanto trabalho se entende
como todo processo análogo à elevação de um peso.

Em nível atômico, podem ser identificadas as energias nuclear e atô-
mica, fundamentais para os processos básicos de conversão energética no Uni-
verso, que envolvem a conversão de massa em energia e transformações (trans-
mutações) de alguns elementos em outros elementos. No interior das estrelas,