Energia primária - Primary energy

Fornecimento mundial de energia primária de 162.494 TWh (ou 13.792 Mtep ) por combustíveis em 2017 (IEA, 2019)

  Óleo (32%)
  Carvão / turfa / xisto (27,1%)
  Gás Natural (22,2%)
  Biocombustíveis e resíduos (9,5%)
  Nuclear (4,9%)
  Hydro (2,5%)
  Outros ( renováveis ) (1,8%)

Fornecimento mundial de energia primária de 162.494 TWh (ou 13.792 Mtep ) por região em 2017 (IEA, 2019)

  OCDE (38%)
  Oriente Médio (5,4%)
  Europa fora da OCDE / Eurásia (8,0%)
  China (22%)
  Ásia fora da OCDE (sem China) (13,4%)
  Américas não pertencentes à OCDE (4,4%)
  África (5,8%)
  Bunkers (marítimos / aéreos) (3%)

Geração mundial de eletricidade por fonte em 2018. A geração total foi de 26,7 PWh .

  Carvão (38%)
  Gás natural (23%)
  Hydro (16%)
  Nuclear (10%)
  Vento (5%)
  Óleo (3%)
  Solar (2%)
  Biocombustíveis (2%)
  Outro (1%)

A energia primária ( PE ) é uma forma de energia encontrada na natureza que não foi submetida a nenhum processo de conversão criado por humanos . É a energia contida em combustíveis brutos e outras formas de energia, incluindo resíduos, recebidos como entrada em um sistema . A energia primária pode ser não renovável ou renovável .

Onde a energia primária é usada para descrever os combustíveis fósseis, a energia incorporada do combustível está disponível como energia térmica e cerca de 70% é normalmente perdida na conversão em energia elétrica ou mecânica. Há uma perda de conversão semelhante de 60-80% quando a energia solar e eólica é convertida em eletricidade, mas as convenções atuais da ONU sobre estatísticas de energia consideram a eletricidade produzida a partir do vento e do sol como a própria energia primária para essas fontes. Uma consequência desse método de contagem é que a contribuição da energia eólica e solar é subnotificada em comparação com as fontes de energia fóssil, e há, portanto, um debate internacional sobre como contar a energia primária eólica e solar.

A energia primária é usada em estatísticas de energia na compilação de balanços de energia , bem como no campo da energética . Em energética, uma fonte de energia primária (PES) se refere às formas de energia exigidas pelo setor energético para gerar o suprimento de portadores de energia utilizados pela sociedade humana.

A energia secundária é um portador de energia, como a eletricidade. Eles são produzidos pela conversão de uma fonte de energia primária.

O suprimento total de energia primária ( TPES ) é a soma da produção e das importações, mais ou menos as mudanças de estoque, menos as exportações e o armazenamento internacional de bunker. As Recomendações Internacionais para Estatísticas de Energia (IRES) preferem o fornecimento total de energia (TES) para se referir a este indicador. Essas expressões costumam ser usadas para descrever a oferta total de energia de um território nacional.


Exemplos de fontes

As fontes primárias de energia não devem ser confundidas com os componentes do sistema de energia (ou processos de conversão) por meio dos quais são convertidos em portadores de energia.

Fontes primárias de energia convertido
por
Componente do sistema de energia para Portadores de energia (principal)
Não renovável Combustíveis
fósseis
Petróleo (ou petróleo bruto) Refinaria de óleo Óleo combustível
Carvão ou gás natural Estação de energia de combustível fóssil Entalpia , trabalho mecânico ou eletricidade

Combustíveis minerais
Urânio natural Usina nuclear ( fissão termonuclear ) Eletricidade
Tório natural Reator reprodutor de tório Entalpia ou eletricidade
Renovável Energia solar Usina fotovoltaica ( ver também energia solar ) Eletricidade
Torre de energia solar , forno solar ( ver também energia solar térmica ) Entalpia
Energia eólica Parque Eólico ( veja também Energia Eólica ) Trabalho mecânico ou eletricidade
Água caindo e fluindo, energia das marés Estação hidrelétrica , parque de ondas , estação de energia das marés Trabalho mecânico ou eletricidade
Fontes de biomassa Usina de biomassa Entalpia ou eletricidade
Energia geotérmica Central geotérmica Entalpia ou eletricidade

Energia utilizável

As fontes primárias de energia são transformadas pelo setor energético para gerar portadores de energia.

As fontes primárias de energia são transformadas em processos de conversão de energia em formas mais convenientes de energia que podem ser usadas diretamente pela sociedade, como energia elétrica , combustíveis refinados ou combustíveis sintéticos, como o hidrogênio . No campo da energética , essas formas são chamadas de portadoras de energia e correspondem ao conceito de "energia secundária" nas estatísticas de energia.

Conversão em portadores de energia (ou energia secundária)

Portadores de energia são formas de energia que foram transformadas a partir de fontes de energia primária. A eletricidade é um dos transportadores de energia mais comuns, sendo transformada a partir de várias fontes de energia primária, como carvão, petróleo, gás natural e vento. A eletricidade é particularmente útil porque tem baixa entropia (é altamente ordenada) e, portanto, pode ser convertida em outras formas de energia de maneira muito eficiente. O aquecimento urbano é outro exemplo de energia secundária.

De acordo com as leis da termodinâmica , as fontes de energia primária não podem ser produzidas. Devem estar à disposição da sociedade para viabilizar a produção de portadores de energia.

A eficiência da conversão varia. Para energia térmica, a produção de eletricidade e energia mecânica é limitada pelo teorema de Carnot e gera muito calor residual . Outras conversões não térmicas podem ser mais eficientes. Por exemplo, embora as turbinas eólicas não capturem toda a energia eólica, elas têm uma alta eficiência de conversão e geram muito pouco calor residual, uma vez que a energia eólica tem baixa entropia. Em princípio, as conversões solares fotovoltaicas podem ser muito eficientes, mas a conversão de corrente só pode ser bem feita para faixas estreitas de comprimento de onda, enquanto a energia solar térmica também está sujeita aos limites de eficiência de Carnot. A energia hidrelétrica também é muito ordenada e convertida de forma muito eficiente. A quantidade de energia utilizável é a exergia de um sistema.

Local e fonte de energia

Energia do local é o termo usado na América do Norte para a quantidade de energia de uso final de todas as formas consumidas em um local especificado. Pode ser uma mistura de energia primária (como gás natural queimado no local) e energia secundária (como eletricidade). A energia do local é medida no campus, edifício ou sub-edifício e é a base para as cobranças de energia nas contas de serviços públicos.

A energia da fonte, em contraste, é o termo usado na América do Norte para a quantidade de energia primária consumida para fornecer energia ao local de uma instalação. É sempre maior do que a energia do local, pois inclui toda a energia do local e adiciona a ela a energia perdida durante a transmissão, entrega e conversão. Embora a fonte ou a energia primária forneçam uma imagem mais completa do consumo de energia, ela não pode ser medida diretamente e deve ser calculada usando fatores de conversão das medições de energia do local. Para eletricidade, um valor típico é três unidades de energia de origem para uma unidade de energia local. No entanto, isso pode variar consideravelmente dependendo de fatores como a fonte de energia primária ou tipo de combustível, o tipo de usina e a infraestrutura de transmissão. Um conjunto completo de fatores de conversão está disponível como referência técnica do Energy STAR .

A energia do local ou da fonte pode ser uma métrica apropriada ao comparar ou analisar o uso de energia de diferentes instalações. A Administração de Informação de Energia dos EUA , por exemplo, usa energia primária (fonte) para suas visões gerais de energia, mas a energia do local para sua Pesquisa de Consumo de Energia de Edifícios Comerciais e Pesquisa de Consumo de Energia de Edifícios Residenciais. O programa Energy STAR da Agência de Proteção Ambiental dos EUA recomenda o uso de energia de origem, e o Departamento de Energia dos EUA usa energia local em sua definição de edifício com energia líquida zero .

Panorama

Perspectivas de energia primária. Projetado a partir de 2007 ( EIA , 2010)

Acidentes de energia e fatalidades

Acidentes de energia são acidentes que ocorrem em sistemas que fornecem energia ou energia. Isso pode resultar em fatalidades, assim como o funcionamento normal de muitos sistemas, por exemplo, aquelas mortes devido à poluição.

Globalmente, o carvão é responsável por 100.000 mortes por trilhão de kWh.

Veja também

Notas

  1. ^ Na escala das ciências da terra , todas as fontes de energia primária podem ser consideradas renováveis. A essência não renovável dos recursos (PSA) se deve à escala de necessidades da sociedade humana. Em certas situações, o uso de recursos pela sociedade humana é realizado a uma taxa muito maior do que a taxa mínima em que pode ser geofisicamente renovado. Esta é a razão de ser da diferenciação entre fontes de energia primária não renováveis ​​(petróleo, carvão, gás, urânio) e fontes de energia primária renovável (eólica, solar, hídrica).
  2. ^ Alguns combustíveis nucleares , como plutônio ou urânio empobrecido , também são usados ​​em usinas de fissão nuclear. No entanto, não podem ser considerados fontes de energia primária, pois não podem ser encontrados na natureza em qualquer quantidade. Com efeito, deve haver um consumo de urânio natural (fonte de energia primária) para disponibilizar esses outros combustíveis nucleares.

Referências

Leitura adicional

  • Kydes, Andy (autor principal); Cutler J. Cleveland (Editor de Tópico). 2007. "Energia primária." In: Enciclopédia da Terra. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, DC: Coalizão de Informação Ambiental, Conselho Nacional para Ciência e Meio Ambiente). [Publicado pela primeira vez na Encyclopedia of Earth em 1 de junho de 2006; Última revisão em 14 de agosto de 2007; Recuperado em 15 de novembro de 2007.
  • Øvergaard, Sara (setembro de 2008). Definição de energia primária e secundária (PDF) . Noruega: Estatísticas da Noruega . Página visitada em 2016-12-17 .

links externos