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A história da Mobilidade Elétrica

O primeiro carro elétrico que se tem notícias foi construído por William Morrison, nos EUA, em 1891.

A história da Mobilidade Elétrica começa nos anos de 1800, quando inovadores da Hungria, Holanda e Estados Unidos trabalharam no primeiro veículo movido a bateria. O primeiro carro elétrico que se tem notícias foi construído por William Morrison, nos EUA, em 1891. Logo, em 1900 os veículos elétricos ganharam popularidade, somando 38% de todos os veículos nas ruas dos EUA, comparados a 22% movidos a gasolina. Thomas Edison e Henry Ford trabalharam juntos para construir um veículo elétrico comprável. Em 1912, o estoque global de veículos elétricos alcançou 30.000 unidades.

Em 1908, a produção em série do Ford Model T baixou o custo dos carros a gasolina, que, por sua vez, baixou em um terço do preço de um carro elétrico. Em 1912 o preço de um carro a gasolina era por volta de US$ 650, um carro elétrico ficava em torno de US$ 1750.

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Primeiro veículo elétrico a chegar a 100 km/h.

Mais para frente, durante a década de 1920, devido ao aumento da quantidade de postos de gasolina nos EUA, a construção de um sistema de rodagem mais desenvolvido para conectar as cidades que permitia os motoristas realizarem longas distâncias, e a descoberta doméstica de petróleo (o petróleo barato do Texas), os carros elétricos perderam valor de mercado, já que esses fatores contribuíram para que os carros a gasolina dominassem a indústria.

Com novas rodovias construídas se estendendo de oceano a oceano e de Norte a Sul, abrindo os interiores para negociantes urbanos, o automóvel se tornou um “agente de férias” para os norte-americanos. Como os carros elétricos tinham uma dirigibilidade de 30 a 40 milhas (50 a 65 km) e infraestrutura de carga limitada, eles acabavam sendo impróprios para longas viagens.

Com a expansão dos postos de gasolina em todo lugar, o combustível se tornava barato e facilmente disponível no interior do país, e apenas alguns poucos norte-americanos fora das cidades tinham acesso à eletricidade naquela época. Em 1935, os carros elétricos foram extintos com o domínio do mercado pelos carros a gasolina.

Com a precoce expansão e queda dos carros elétricos, as pesquisas e o desenvolvimento sobre os mesmos continuaram, pois já na década de 1960 era preciso pensar em meios para reduzir a poluição do ar e diminuir a dependência do petróleo no rastro da crise de 1973. 

Em 1990 foram iniciadas as exigências dos  Veículos Emissão Zero da Califórnia (VEZ), que incentivaram os fabricantes automotivos a se comprometerem com um limite anual de vendas de carros elétricos através da distribuição de créditos VEZ.

Foi apenas ao final do século que os veículos elétricos começaram a voltar ao cenário. Em 1997, o Toyota Prius se transformou no primeiro veículo elétrico híbrido produzido em série. Em 2006, o Tesla Roadster foi introduzido pela fabricante automotiva novata Tesla Motors, localizada no Vale do Silício, e o carro esporte de luxo elétrico começou a alterar as percepções do público. Em 2011, a  Nissan produziu o Leaf, comercializado como “carro de família, ecológico, líder e de preço popular”.

Em 2017, as montadoras tradicionais passaram a investir em veículos elétricos. Após uma década da aceitação inicial, espera-se que os carros elétricos virem tendência de mercado até o início da década de 2020.

Novos planos foram registrados pelo mundo todo, a Inglaterra e a França, por exemplo, anunciaram planos para banir a venda de novos carros a gasolina e a diesel até 2040, enquanto a Noruega propôs a meta ambiciosa de substituir totalmente os carros a gasolina até 2025.

  

WEG na indústria da Mobilidade Elétrica

Está no DNA da companhia acompanhar as tendências de mercado e antecipar oportunidades. Na área de mobilidade elétrica, A WEG tem uma longa tradição no fornecimento de sistemas de tração elétrica para ônibus, caminhões, trólebus, trens, navios e embarcações, além de sistemas para recarga de veículos elétricos.

Recentemente a WEG apresentou ao mercado uma parceria com a Volkswagen Caminhões e Ônibus (VWCO), para o desenvolvimento do primeiro Híbrido Volksbus e-Flex projetado no Brasil e do primeiro caminhão com tração elétrica fabricado no Brasil. Ambos são tracionados por motores elétricos e controles eletrônicos fabricado pela WEG.

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Ônibus e-Flex da VWCO conta com tecnologia WEG

A experiência da companhia neste mercado de tração e mobilidade elétrica lhe rendeu também a oportunidade de participar do desenvolvimento da primeira aeronave com propulsão elétrica do país, junto com a Embraer. O projeto está em desenvolvimento e já tem data para decolar.

A tecnologia de powertrain da WEG, desenvolvida ao longo de anos, testada e em constante inovação, habilitou a WEG para estes grandiosos projetos de cooperação científica e tecnológica.  

Junto com grandes parceiros a Companhia está trabalhando não só para viabilizar a propulsão elétrica de veículos de transporte e aeronaves, mas também para elevar a capacidade tecnológica da WEG, e do Brasil, levando o nosso país a um patamar ainda mais competitivo, referência em tecnologia sustentável.

 

Conheça o último lançamento da WEG neste segmento

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Estações de Recarga de Veículos Elétricos: WEMOB – WEG Electric Mobility. 

Desenvolvida especialmente para atender as necessidades de potência, velocidade de recarga e segurança que um veículo elétrico precisa, a linha de Estações de Recarga da WEG – WEMOB – está disponível em três diferentes modelos: Wall, projetada para residências e condomínios e com instalação em parede, Parking, desenvolvida especialmente para uso compartilhado em estacionamentos públicos e privados, como shoppings e praças, e Station, voltada para postos de recarga rápida. As linhas estão disponíveis para recarga lenta, semirrápida e rápida, com potências de 7,4 a 150 kW.

 “Os veículos elétricos são uma tendência mundial, e ter estações de recarga adequadas para todas as necessidades será indispensável nesse novo cenário. Estamos ampliando nosso portfólio de soluções para este segmento e nos preparando para atender as principais necessidades da mobilidade elétrica”, enfatiza Manfred Peter Johann, Diretor Superintendente da WEG Automação.

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Você sabia que no calendário nacional existe uma semana dedicada à Ciência e Tecnologia?

E que o período foi criando pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) para aproximar o tema da população, por meio de eventos envolvendo instituições de todo o País?

Fique ligado que a “Semana Nacional de Ciência e Tecnologia” é neste mês e acontece entre os dias 21 e 27 de outubro.

Várias instituições estão preparando ações educativas para comemorar a data e é claro que o Museu WEG de Ciência e Tecnologia não poderia ficar de fora, afinal o nosso acervo está totalmente direcionado a esta temática e nós adoramos compartilhar conhecimento com os nossos visitantes.

Para marcar a data vamos oferecer uma palestra sobre: “Geração de Energia através de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)”. O palestrante será o Engenheiro Alexandre dos Santos Fernandes, Gerente do Depto. Centro de Negócios de Energia da WEG.

A apresentação será direcionada para estudantes, colaboradores da WEG e todos que se interessam pelo tema!  A participação é gratuita e a inscrição deve ser feita antecipadamente AQUI.

Não fique de fora, aproveite a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia para atualizar conhecimentos e visitar o maior Museu de Ciência e Tecnologia do Sul do Brasil.

Palestra: Geração de Energia através de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)

Dia: 22/10/2019

Horário: 19h às 20h30

Local: Museu WEG de Ciência e Tecnologia

Inscrições: https://forms.gle/LDHjPX19gxtLwQ2c6

 

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6 mistérios que a física ainda não conseguiu explicar

Cientistas criaram teorias para entender e até tentar explicar alguns mistérios do universo, mas até hoje nada foi comprovado. Será que um dia teremos respostas para eles?

Assim como nós, os físicos, astrofísicos e cientistas estão cheios de perguntas. E, apesar dos avanços nestes campos, há mistérios que ainda são impossíveis de serem explicados. Para tentar entender certos fenômenos, foram estabelecidas teorias que, mesmo não podendo ser observadas ou comprovadas diretamente, são a única explicação para definir alguns enigmas do universo. Conheça a seguir alguns deles.

 

  1. A matéria escura

Cientistas calculam que 84% da matéria presente em nosso universo não emite e sequer absorve luz, a chamada matéria escura. Por não absorver nem emitir radiação, ela não pode ser vista diretamente, nem detectada de maneira indireta.

Eles acreditam na existência dessa matéria graças ao efeito gravitacional que exerce sobre outros elementos e sobre a estrutura do universo. Acredita-se que é composta por partículas massivas que interagem sem força entre elas e, por carecer de luz, os astrofísicos não conseguem detectá-la, apesar de saber que está ali.

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Matéria escura – Fonte: Superinteressante.

 

  1. A energia escura

Cientistas acreditam que há algo que contraria a força gravitacional de atração e, mesmo que a gravidade empurre tudo para o centro do nosso universo, ele continua em expansão.

A gravidade deveria evitar que isso acontecesse, mas na prática é diferente. Para explicar isso, sugere-se que exista uma energia invisível que se contrapõe à força da gravidade — a energia escura. Ela é tida como uma propriedade inerente do próprio espaço. À medida que o espaço se expande, mais espaço é criado e, consequentemente, mais energia escura.

Porém, também não é possível detectar a energia escura e os cientistas não conseguem comprovar sua existência, mas essa é a única explicação que existe até hoje. E mais: embora ninguém saiba como constatar, estima-se que 70% do universo é composto por energia escura!

 

  1. A inflação cósmica

A inflação cósmica é um conjunto de teorias concedida para explicar alguns enigmas que a teoria do Big Bang não podia responder. Diz-se que com a inflação cósmica, houve partes do universo que ficaram mais densas em matéria, e isso explicaria as galáxias e outros fenômenos.

Ao olharmos para o universo, observamos uma esfera que parece se estender por partes iguais em todas as direções. O que torna difícil a explicação de haver uma temperatura uniforme: como duas partes distantes do universo podem ter a mesma temperatura e densidade sem ter estado em contato? A inflação cósmica explica esse fenômeno.

A teoria sugere que essas partes chegaram a formar uma unidade e que, menos de um bilionésimo de segundo depois do Big Bang, o universo se inflou de forma repentina e em grande velocidade, expandido sua matéria a uma velocidade superior à da luz. Durante essa expansão, houve pequenas diferenças de temperaturas, pontos de maior densidade que se materializaram em galáxias e grupos de galáxias. Também foram produzidas as ondas gravitacionais previstas por Albert Einstein.

Apesar deste conhecimento, os físicos não podem atestar o que formou esses conjuntos de estrelas e ondas gravitacionais. Portanto, um fenômeno como a inflação cósmica pode fazer com que seja mais compreensível.

energia escuraA energia escura é uma pressão negativa que empurra o universo a expandir mais rápido. Fonte: Astrofísica para Todos.

  1. O destino do universo

“Para onde vamos?” Essa é uma das perguntas científicas que mais causam curiosidade e outras perguntas até hoje. Acredita-se que isso depende de um fator desconhecido que mede a densidade da matéria e a energia que existe no cosmos.

Considerando que esse fator é maior que a unidade, o universo seria uma esfera. Sem a energia escura mencionada antes, o universo deixaria de se expandir e tenderia a se contrair, provocando o colapso absoluto, num processo inverso ao Big Bang, conhecido também como Big Crunch. Mas, como essa energia existe, os cientistas acreditam que o universo seguirá se expandindo de maneira infinita.

Mas o universo se expandirá para sempre? Considerando-o como uma esfera e caso a energia escura exista de fato, esse universo esférico se expandirá eternamente.

De maneira alternativa, o universo pode ser curvo e aberto, como a superfície de uma sela para montar cavalos. Neste caso, o universo pode caminhar para dois processos — o Big Freeze e Big Rip. No primeiro, a aceleração do universo fará com que ele acabe desfazendo galáxias e estrelas, deixando matéria fria e abandonada. Depois, a aceleração aumentaria de maneira tão grande, que poderia superar a força que mantém os elementos de um átomo em seus devidos lugares, destruindo-o completamente.

Outra alternativa é que o universo pode ter uma estrutura planar, como uma mesa que se expande para todas as direções. Caso a energia escura não exista, neste modelo a aceleração da expansão do universo seria reduzida aos poucos, até parar completamente. Mas se a energia escura existir, tudo terminaria destruído com o Big Rip.

big ripSimulação do Big Rip. Fonte: Theweek.

 

  1. A entropia

Você sabia que alguns cientistas duvidam que o tempo tenha corrido sempre para a frente, mas não conseguem provar o contrário? Isso é explicado por uma propriedade da matéria chamada entropia, que é a quantidade de desordem de um sistema. Neste caso, das partículas do universo.

Basicamente, se o universo se desloca de uma baixa entropia para uma alta entropia, nunca poderemos ver os acontecimentos se reverterem. Esse movimento é irreversível, mas suscita um novo enigma para os cientistas: por que o universo era tão organizado em seu início? Se, como confirmado em outras teorias, havia uma grande quantidade de energia acumulada em um espaço tão reduzido, por que a entropia (a desordem) era tão baixa na origem do cosmos? Ainda não há resposta para isso.

 

  1. Os universos paralelos

Será que o universo em que vivemos é único? Até hoje, nada garante isso. Muitos cientistas defendem a hipótese de que é possível que o que chamamos de universo seja somente um entre outros infinitos espaços.

As leis da física quântica dizem que a configuração das partículas dentro de cada espaço é finita e que esta configuração deve, necessariamente, se repetir, o que implicaria em uma infinidade de universos paralelos. É daí que vem o conceito de multiverso, ou seja, diversos universos paralelos coexistindo sem que um tenha contato com o outro.

universos-paralelosUniversos paralelos. Fonte: Hypescience.

Da matéria escura aos universos paralelos: são tantos questionamentos! Que a ciência esteja sempre em evolução e que possamos presenciar a solução desses mistérios. <3

 

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Antimatéria: história e curiosidades

Assim como o nome sugere, a antimatéria é o inverso da matéria. Mas o que isso quer dizer?

Assim como o nome sugere, a antimatéria é o inverso da matéria. Cada partícula elementar que conhecemos possui uma partícula oposta que apresenta exatamente as mesmas características, exceto a carga elétrica, que é inversa. O pósitron, por exemplo, é a antimatéria do elétron, portanto, possui a mesma massa, mesma rotação, mesmo tamanho, mas carga elétrica de sinal oposto.

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Matéria e antimatéria, constituídas de antipartículas.

Tudo o que se sabe sobre essas antipartículas vem de experiências realizadas em aceleradores de partículas, que apresentam antipartículas como produto. Dentro desses imensos laboratórios, a dificuldade de produzir e analisar a antimatéria está no fato de que, no encontro da matéria com a antimatéria, sempre ocorre aniquilação, ou seja, uma destrói a outra, gerando uma grande quantidade de energia.

 

Descoberta

A história da antimatéria começa em 1928, quando o físico britânico Paul Andrien M. Dirac revisou a equação da equivalência entre massa e energia proposta por Einstein e propôs que as partículas podem ter valores negativos de energia. Ou seja: que um elétron poderia emitir radiação infinitamente, ficando cada vez com energias mais negativas, o que não é aceitável do ponto de vista físico. 

Para consertar esta inconsistência do seu modelo, Dirac argumenta que todos os estados relacionados a energias negativas estão ocupados, assim uma partícula não poderia ir para um estado de energia negativa, isto ficou conhecido como Mar de Dirac. Uma consequência do mar de Dirac é que o consideramos como vácuo não é vazio, existe uma infinidade de partículas nos estados de energia negativa.

Logo, para Dirac, uma antipartícula nada mais é do que um espaço vago no Mar de Dirac, assim um elétron pode perder energia emitindo radiação e indo pro estado quântico vago descrito pelo antielétron. Um observador veria um elétron colidindo com um antielétron, depois da colisão ambos desapareceriam e a energia seria emitida na forma de radiação.

Em 1932,  um ano após a previsão de Dirac, Carl Anderson detectou a presença de elétrons positivos durante um experimento com raios cósmicos. O antielétron detectado foi chamado de pósitron e tem as mesmas características do elétron, mas apresenta carga elétrica de sinal positivo. Em 1955, cientistas criaram o antipróton por meio de um acelerador de partículas. Desde então, os estudos relacionados com antimatéria vêm revelando antipartículas de nêutrons, quarks, léptons etc.

 

Como produzir antimatéria?

A antimatéria existe de maneira natural, porém em pequeníssimas quantidades. É o caso da banana, por exemplo, que emite um pósitron a cada 75 minutos, pois possui em sua composição química um isótopo radioativo de potássio (40K) que sofre decaimento β+, mas como o nosso universo é feito predominantemente de matéria, rapidamente este pósitron encontra um elétron e eles se aniquilam, sobrando somente radiação.

Hoje os cientistas são capazes de produzir antimatéria nos aceleradores de partículas, como o famoso LHC. Nessas máquinas de incrível complexidade, feixes de partículas e/ou antipartículas são lançados em anéis circulares ou retilíneos e são colididos com outros feixes. Essas colisões, quando feitas com energia suficiente, recriam as condições do universo no Big Bang. 

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LHC: o maior acelerador de partículas do mundo.

Ao acelerar átomos a altíssimas velocidades com um acelerador de partículas, elas podem ser colididas com um determinado alvo. As antipartículas resultam dessa colisão e são separadas pela ação de campos magnéticos. Em média, a cada 10.000 colisões de prótons é gerado um antipróton, é isto que torna a produção de antimatéria tão cara.

 

Antimatéria como fonte de energia

Ao pensar nas possíveis aplicações que podem surgir da pesquisa em antimatéria, podemos citá-la como uma fonte de energia compacta.

Já falamos que ao encontrar matéria, a antimatéria é aniquilada. Nesta aniquilação é liberada uma grande quantidade de energia. Quanta energia? Essa reação é o único processo que converte 100% da massa de uma partícula em energia, lembrando da famosa equação de Einstein, E=mc², tem muita energia armazenada na massa das partículas que normalmente não pode ser acessada.

A aniquilação de um grama de antimatéria com um grama de matéria resultaria na liberação de 50 GWh de energia, o suficiente para manter uma lâmpada de 100 W acesa por mais de 57 mil anos!

Essa energia pode ter uma aplicação valiosa para exploração espacial, pois uma boa parte do problema que temos ao lançar um foguete ao espaço é o combustível necessário para sair da atmosfera da Terra. Para isso acontecer ainda é preciso melhorar a eficiência da produção de antimatéria, baratear o processo, desenvolver novas tecnologias de armazenamento e aprender a controlar o uso desta energia, caso contrário teríamos apenas uma bomba poderosíssima! :O

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RAIOS: curiosidades que te deixarão de cabelo em pé

Curiosidades sobre este temido fenômeno da natureza! :O

Imagine um fenômeno natural produzido por descargas atmosféricas formadas em razão do grande acúmulo de cargas elétricas nas nuvens. Imaginou? Esse fenômeno natural também é conhecido como raio. A intensidade típica de um raio é de 30 mil ampères, para ter uma ideia, isto corresponde a cerca de mil vezes a intensidade de um chuveiro elétrico, mas essa intensidade pode variar de 2 mil a 200 mil ampères! Vamos a mais curiosidades?

Qual o poder destrutivo dos raios?

Frequentemente os raios podem causar explosões de transformadores da rede de energia, além de danos a eletrodomésticos, mesmo que tenham caído a grande distância das residências. Eles também podem provocar a destruição total das residências que tenham sido atingidas. 

Onde o raio costuma cair?

Torres metálicas, chaminés, topos de montanhas, árvores isoladas, casas construídas em campos, edifícios altos, antenas externas e redes elétricas são pontos com maior incidência de queda de raios. Isto, porque o raio procura sempre o caminho de menor “resistência” entre a nuvem e a terra e os pontos altos e pontiagudos favorecem o início da descarga elétrica.

Como o raio chega até nossas casas?

Mesmo que a maior incidência de raios ocorra longe das residências, a corrente dessa descarga produz um campo eletromagnético que se irradia pelo ambiente. Este campo eletromagnético provoca um surto elétrico nas redes de energia e de

telecomunicações, deslocando-se facilmente até as casas. Em menor incidência, os raios podem atingir diretamente casas, prédios e a própria rede elétrica, principalmente situados em pontos altos ou descampados, como nos exemplos do parágrafo anterior.

Qual a duração de um raio?

Um raio dura em média cerca de meio a um terço de segundo, podendo durar até dois segundos. No entanto, cada descarga que compõe o raio dura apenas frações de milésimos de segundos.

Um raio pode cair duas vezes em um mesmo lugar?

Ao contrário do que afirma o ditado popular, um raio pode cair várias vezes em um mesmo lugar. Um exemplo disto é o monumento do Cristo Redentor, ele é atingido anualmente por cerca de seis raios. 

A energia de raio é grande?

Embora a potência de um raio seja grande, o pouco tempo de duração faz com que a energia seja pequena, algo em torno de 300 kWh, equivalente ao consumo mensal de energia de uma casa pequena.

Um raio pode atingir diretamente uma pessoa?

Apesar da chance de uma pessoa ser atingida diretamente por um raio ser muito baixa, em média menor do que 1 para 1 milhão, é possível. Se a pessoa estiver numa área descampada embaixo de uma tempestade forte, a chance pode aumentar em até 1 para mil. Entretanto, ser atingido diretamente por um raio não é o maior causador de mortes e ferimentos, mas sim os efeitos indiretos associados a incidências próximas ou efeitos secundários dos raios, como incêndios, por exemplo.

O que pode acontecer com uma pessoa que foi atingida por um raio?

Pode causar queimaduras e outros danos em todo o corpo. A maioria das mortes é causada por parada cardíaca e respiratória. Parte dos sobreviventes atingidos por um raio sofre por um longo tempo de sequelas psicológicas e orgânicas.

Como saber se o raio caiu perto?

É possível observar a luz produzida pelo raio quase instantaneamente. Já o som (trovão) demora um bom tempo, pois a sua velocidade é menor. Para obter a distância aproximada da queda do raio, em quilômetros, basta contar o tempo (em segundos) entre o momento em que se vê a luz do raio e se escuta o trovão e dividir por três.

Por que o Brasil é o país campeão mundial em incidência de raios?

Estima-se que o Brasil é atingido por 50 milhões de raios por ano e a explicação é geográfica: é o maior país da zona tropical do planeta — área central onde o clima é mais quente e, portanto, mais favorável à formação de tempestades e de raios. A região entre Coari e Manaus é a com maior incidência de raios do Brasil. 

Qual a diferença entre relâmpagos e raios?

Relâmpagos são todas as descargas elétricas geradas por nuvens de tempestades, que se conectam ou não ao solo. Já os raios são somente as descargas que se conectam ao solo.

Existem raios em outros planetas?

Sim! Há evidências de raios observadas em outros quatro planetas do sistema solar: Vênus, Júpiter, Saturno e Urano.

As cidades influenciam a ocorrência de raios?

Pesquisas indicam aumentos da incidência de raios em áreas urbanas. Isso acontece devido ao aumento de temperatura (fenômeno conhecido como ilha de calor) e de poluição nos centros urbanos.

Raios causam aquecimento global?

São duas as possibilidades dos raios influenciarem o processo do aquecimento global: incêndios e mudanças químicas na atmosfera. Em regiões de menor umidade, como a California (EUA) e Canadá, os raios causam incêndios florestais de grandes proporções. Além disso, as descargas elétricas mudam a composição química da atmosfera a seu redor, podendo causar o efeito estufa. 

Agora que você já sabe tudo sobre os raios, compartilhe esse texto com seus amigos! Não esqueça de nos seguir nas redes sociais, assim você sempre estará atualizado sobre nossas dicas e curiosidades sobre Ciência e Tecnologia: www.facebook.com/MuseuWEG / www.instagram.com/MuseuWEG =)

 

Solar

O que é e como funciona a energia solar fotovoltaica?

A energia solar fotovoltaica é a tecnologia utilizada para produzir energia elétrica a partir da luz solar. Ela pode ser produzida até mesmo em dias nublados e chuvosos.

Você já parou para pensar que o Sol é o principal responsável pela origem de diversas fontes de energia? Através dele se dá a evaporação, fase inicial do ciclo das águas, que permite a geração de energia através das hidrelétricas, o Sol também permite a circulação atmosférica por todo o mundo, originando os ventos, outra fonte energética.

Já a energia solar fotovoltaica é a tecnologia utilizada para produzir energia elétrica a partir da luz solar. Ela pode ser produzida até mesmo em dias nublados e chuvosos, porém quanto maior for a radiação solar, maior será  a quantidade de eletricidade produzida. A energia provinda do sol é inesgotável, uma excelente fonte de calor e luz e uma das grandes alternativas energéticas para o futuro.

Procurando por fontes de energia em locais remotos e isolados, praticamente sem rede elétrica, o desenvolvimento e investimento em energia solar começou em empresas do setor das telecomunicações. A tecnologia também foi logo utilizada para as missões no espaço

A energia fotovoltaica pode oferecer solução para diversas necessidades: desde ligar uma simples lâmpada de um poste de iluminação, até oferecer uma alternativa de produção de energia para uma casa ou mesmo uma grande usina solar, produzindo energia para milhares de famílias.

 

Como é produzida a energia solar

O processo de conversão da energia solar somente é possível graças ao efeito fotovoltaico, (composto por células normalmente feitas de silício ou outro material semicondutor). Assim, quando a luz solar incide sobre uma dessas células fotovoltaicas, os elétrons do material semicondutor são postos em movimento e geram eletricidade.

O efeito fotovoltaico, muito resumidamente, foi identificado por Edmond Becquerel em 1839, e significa o aparecimento de uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor, que se deve à absorção da luz!

 

Entendendo a esquemática da energia solar fotovoltaica:

1) Os fótons da energia solar atingem as células fotovoltaicas, fazendo com que alguns dos elétrons que circundam os átomos se desprendam.

2) Estes elétrons livres vão migrar, através da corrente eléctrica, para a parte da célula de silício que está com ausência de elétrons.

3) Durante o dia todo, os elétrons irão fluir em uma direção constantemente, deixando átomos e preenchendo lacunas em átomos diferentes. Este fluxo de elétrons cria uma corrente elétrica, ou seja, a Energia Solar Fotovoltaica.

A potência gerada através dessa esquemática é enviada para o inversor — equipamento que converte a energia para os padrões da rede concessionária (corrente alternada). Depois disso, a energia é injetada na rede elétrica da residência, pronta para ser utilizada pelo consumidor.

 

 

sistema-de-microgeraçãoDiagrama esquemático do sistema fotovoltaico. Fonte: luzsolar.com.br

 

O mercado da energia fotovoltaica

Mais de 100 países já utilizam energia solar fotovoltaica. Os mercados que mais crescem são China, Japão e Estados Unidos, enquanto a Alemanha é o país que mais a produz, a energia provinda do sol é responsável por 6% da sua demanda de eletricidade. A energia solar fotovoltaica é agora, depois de hidráulica e eólica, a terceira mais importante fonte de energia renovável em termos de capacidade instalada a nível mundial.

Entre as vantagens na utilização da energia solar fotovoltaica estão: energia limpa; pode ser instalada em qualquer lugar; sistema silencioso; fonte inesgotável; sistema confiável; baixa manutenção; fácil instalação; é modular, pode ser ampliado conforme necessidade.

A energia fotovoltaica há muito tempo é vista como uma tecnologia de energia limpa e sustentável, que se baseia na fonte renovável de energia mais abundante e amplamente disponível no planeta – O SOL. Se você quer saber mais sobre fontes de energia renováveis, leia nosso artigo sobre a matriz energética no Brasil. :)

 

Matrizes

Quais as matrizes energéticas mais utilizadas no Brasil?

Uma matriz energética é o conjunto de todos os tipos de energia que um país, estado, ou até mesmo o…

Uma matriz energética é o conjunto de todos os tipos de energia que um país, estado, ou até mesmo o mundo, produz e consome. Algumas pessoas podem confundir a matriz energética com a matriz elétrica, mas não é difícil diferenciar: enquanto a energética representa o conjunto de fontes de energia disponíveis para movimentar carros, acender o fogo do fogão e gerar eletricidade, a matriz elétrica é formada apenas pelo conjunto de fontes disponíveis para gerar energia elétrica. Ou seja: a matriz elétrica é parte da matriz energética.

Matriz energética no Brasil

Ao contrário da tendência mundial de uso de fontes não renováveis de energia (aquelas que se esgotam com o tempo), a matriz energética no Brasil é uma das mais renováveis do mundo industrializado, ou seja, nosso país possui boa parte — cerca de 43% — de fontes energéticas que se renovam na natureza em um curto espaço de tempo, como a hidráulica, eólica, biomassa e solar.
Essa característica de nossa matriz é muito importante. As fontes não renováveis de energia são as maiores responsáveis pela emissão de gases de efeito estufa e, como consumimos mais energia de fontes renováveis que em outros países, emitimos menos gases de efeito estufa por habitante que a maioria dos outros países. Você pode entender melhor este assunto em Energia e Aquecimento Global.
Mas ainda podemos melhorar muito: o grande desafio é diminuir nos próximos anos o uso de fontes poluidoras como, por exemplo, petróleo (do qual somos dependentes) e carvão mineral.

 

A Matriz energética do Brasil (dados de 2017)

36,2% – Petróleo e derivados
Principal fonte de energia para motores de veículos. Além de não ser renovável é altamente poluente.

17,4% – Biomassa (bagaço de cana, lenha, lixívia)
Biocombustíveis como, por exemplo, o etanol.

12,9% – Gás Natural
Uso principalmente em automóveis e residências.

11,9% – Hidráulica e eletricidade
Maior fonte de produção de energia elétrica no Brasil. Dado inclui a energia hidráulica produzida e importada pelo Brasil.

9,5% – Lenha e carvão vegetal
Usada, principalmente, por pequenas empresas e residências.

5,6% – Carvão Mineral e derivados
Usada principalmente em termelétricas. Dado inclui gás de coqueria.

5,8% – Eólica
Energia limpa e renovável gerada pelo vento. O Brasil tem grande potencial e sua produção está aumentando a cada ano.

2,2% – Gás industrial
Gás utilizado por indústrias, comércio, condomínios etc.

1,4% – Nuclear
Energia limpa produzida nas usinas de Angra 1 e Angra 2 no estado do Rio de Janeiro. Uso de urânio (U308) e derivados.

0,1% – Outras
Entre outras fontes podemos destacar a solar.

Fonte : Ministérios da Minas e Energia do Brasil (Resenha Energética 2018).

 

Curiosidades

– Na década de 1940, cerca de 80% da energia gerada no Brasil era proveniente da queima de lenha.

– Na matriz energética mundial, apenas 13,8% (dados de 2017) é composta por fontes renováveis.

– O uso das usinas hidrelétricas para obtenção de energia representa 75% da geração elétrica no Brasil, que conta com 140 usinas operando na geração de energia.

– O etanol, derivado da cana-de-açúcar, alcançou, no ano de 2015, a marca de 37 bilhões de litros produzidos. O uso desse biocombustível como alternativa ao uso da gasolina (produzida por meio da queima de combustíveis fósseis) evitou que o país emitisse, nos últimos 30 anos, cerca de 800 milhões de toneladas de gás carbônico à atmosfera.

– No que tange à produção de energia eólica em comparação aos países da América Latina e ao Caribe, o Brasil é o que possui maior capacidade de produção de energia por meio dos ventos (dados do Atlas Eólico Nacional).

Porém nossa matriz energética também possui algumas desvantagens como, por exemplo, depender de combustíveis fósseis para geração de energia, e a energia hidráulica, responsável pela maior produção no país, causar grandes impactos socioambientais. Temos um grande caminho pela frente!
Gostou do assunto? Que tal visitar o Museu WEG e conhecer mais sobre nossa matriz energética? Vem pra cá, a entrada é gratuita. ;)

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Aceleradores de partículas são laboratórios gigantes. Por fora, parecem grandes túneis, que podem ser retos ou em forma de anel e ter vários quilômetros de extensão. Dentro deles, as partículas que compõem os átomos – como prótons e elétrons – são aceleradas a velocidades próximas à da luz para que elas possam bombardear núcleos atômicos estáveis. Se você quer saber um pouco mais, leia o artigo que escrevemos sobre os aceleradores de partículas e o que eles fazem. Mas depois volta pra cá, ok?

No ano de 2008, o mundo inteiro voltou a sua atenção para o maior acelerador de partículas do mundo, o LHC. O gigante de 27 km de circunferência e 8,6 km de diâmetro tenta usar a tecnologia para recriar um ambiente semelhante ao do início do Universo. Com ele, a ciência já detectou o bóson de Higs – a partícula sub-atômica que confere massa a quarks e elétrons (sem ele, não seriam formados os átomos, e o Universo seria só um monte de partículas flutuando por aí).

É bem difícil imaginar a dimensão e a importância disso tudo. A boa notícia é que o canal britânico de televisão BCC produziu um vídeo em 360 graus dentro do acelerador e você pode dar uma voltinha em um dos lugares mais importantes para a ciência moderna!

O vídeo de cerca de três minutos explica algumas características do acelerador, em inglês, mas mesmo para quem não entende a língua, o passeio pelas instalações é bem simples: basta clicar no vídeo e utilizar o mouse para arrastar e virar para o lado que desejar. Você também pode usar as setas para girar a câmera. Aproveite o passeio!

Se assim como nós, você também fica fascinado com essas estruturas, vai adorar conhecer histórias e saber como é trabalhar dentro de um acelerador. Isto, porque já entrevistamos brasileiros que trabalham em aceleradores de partículas pelo mundo, vem ler:

 

 – Conheça o jaraguaense que trabalha com aceleradores de partículas na Suécia.

- O brasileiro que está há 17 anos trabalhando com aceleradores na Suíça.

Thomas Ed

Você passaria na prova para trabalhar com Thomas Edison?

Responda algumas perguntas e descubra :p

Você deve conhecer Thomas Edison como um grande empresário e também por suas invenções, como a lâmpada e o fonógrafo. Ele  é um dos precursores da revolução tecnológica do século XX, patenteou e financiou o desenvolvimento de muitos dispositivos de grande interesse industrial e teve também um papel determinante na indústria do cinema.

Thomas Edison And His Big Bulb

Thomas Edison, 1929 – Underwood Archives/Getty Images

Outra criação bem interessante de Thomas Edison, foi um teste de 164 perguntas quase impossível de ser respondido. Segundo o portal Smithsonian, o questionário foi elaborado para encontrar os colaboradores adequados para trabalhar na fábrica de Edison, no início da década de 1920. Registros históricos mostram que o inventor não se importava muito com o diploma universitário.

 

Acontece que um candidato, o estudante Charles Hansen, que foi reprovado, compartilhou todas as perguntas de que ele lembrava com o jornal The New York Times em 1921, chamando o exame de “bobo”. Dos 718 candidatos que fizeram, somente 57 obtiveram aprovação de 70%, e apenas 32 obtiveram 90% ou mais.

 

As questões se tornaram públicas, e repórteres começaram a pesquisar para ver o quão bem as pessoas poderiam se sair no teste. Se você quiser se desafiar,  listamos algumas das perguntas abaixo. No final do artigo você pode conferir as respostas que apareceram no The New York Times, porém, é importante lembrar que as respostas são consideradas corretas em 1921 e algumas conclusões podem ter mudado desde então.

Perguntas:

 

  1. 1. Que cidade dos Estados Unidos é conhecida por fazer máquinas de lavar roupa?
  2. 2. Em qual país, além da Austrália, são encontrados cangurus?
  3. 3. De que região os EUA obtêm ameixas?
  4. 4. Cite um grande corpo de água do interior que não tenha saída.
  5. 5. Qual é o maior estado dos EUA? E o segundo?
  6. 6. Qual é o nome de um famoso fabricante de violinos?
  7. 7. Quais ingredientes estão na melhor tinta branca?
  8. 8. O que causa as marés?
  9. 9. O que provoca a mudança das estações?
  10. 10. Quem descobriu o Pólo Sul?
  11. 11. Quão rápido a luz viaja em pés por segundo?
  12. 12. De que tipo de madeira são feitas as alças de machado?
  13. 13. Que cereal é usado em todo o mundo?
  14. 14. Cite três venenos poderosos.
  15. 15. Por que um termômetro Fahrenheit é chamado Fahrenheit?

 

Respostas:

  1. 1. Chicago
  2. 2. Nova Guiné
  3. 3. As ameixas são cultivadas no vale de Santa Clara e em outros lugares
  4. 4. O Grande Lago Salgado, em Utah, por exemplo
  5. 5. Texas, depois Califórnia (nota: hoje é o Alasca, depois o Texas)
  6. 6. Stradivarius
  7. 7. Óleo de linhaça, com uma pequena percentagem de terebintina e líquido “seco” (dryer), juntamente com uma mistura de chumbo branco e óxido de zinco
  8. 8. A atração gravitacional da Lua exerce força poderosa sobre os oceanos por causa de sua fluidez, que é combinada com a fraca força sobre a Terra por causa de sua rigidez comparativa
  9. 9. A inclinação da Terra para o plano da eclíptica. A rotação da Terra ao redor do Sol faz com que os raios solares sejam recebidos em inclinações diferentes, com consequentes variações de temperatura.
  10. 10. Roald Amundsen e, em seguida, Robert Falcon Scott
  11. 11. Aproximadamente 186.700 milhas por segundo no vácuo e um pouco menos pela atmosfera
  12. 12. Fraxinus é geralmente usada no Leste e Nogueira no Oeste
  13. 13. Nenhum cereal é usado em todas as partes do mundo. O trigo é usado mais frequentemente, com arroz e milho em seguida
  14. 14. Cianeto de potássio, estricnina e arsênico são respostas aceitáveis.

Tem o nome de Gabriel Daniel Fahrenheit, o físico alemão que a inventou

 

Difícil demais, né? Realmente quase impossível saber todas as respostas! Confira no portal Gizmodo a lista com todas as perguntas (em inglês).

 

Curtiu? Leia também o artigo que escrevemos sobre a batalha entre Thomas Edison e Nikola Tesla. =)

 

 

Equa+º+Áes

Dez equações que mudaram o mundo

Confira quais são as dez equações que mudaram o mundo.

Enquanto alguns fogem delas nas aulas de exatas, outros são fascinados! Desde a antiguidade as equações e teoremas matemáticos vêm causando um grande impacto para a criação do mundo atual, seja por sua importância na ciência, tecnologia e até na filosofia. O fato é que elas podem ser revolucionárias. Veja a seguir dez equações que mudaram o mundo:

 1. Teorema de Pitágoras

Século 6 a.C.

Pitágoras (570 a.C.-495 a.C.)

Um dos teoremas mais conhecidos. Se você não lembra, vamos facilitar:

 

 “Em qualquer triângulo retângulo, o quadrado do comprimento da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos comprimentos dos catetos.”

ou ainda

“A hipotenusa ao quadrado é igual a soma dos catetos ao quadrado.”

 Lembrou? Praticamente tudo na engenharia civil passa pelo teorema de Pitágoras, que ajuda a fazer cálculos para triângulos e quaisquer outros polígonos. Grandes edifícios da Antiguidade foram construídos seguindo a equação, mesmo antes de Pitágoras escrevê-la – o mérito do matemático grego foi dar a ela uma formulação simples.

 

2. Números amigáveis

Século 9

Thābit ibn Qurra (826-901)

Qurra, nascido no Iraque, foi um dos expoentes da era de ouro do Islã. Entre seus feitos, ajudou a estabelecer conceitos importantes da álgebra, incluindo a noção de números amigáveis – são pares de números em que um deles é a soma dos divisores do outro. Sua equação foi usada, por exemplo, para cálculos de eclipses solares.

 

3. Logaritmos

1620

John Napier (1550-1617)

logaritimos

Antes do desenvolvimento do computador, o cálculo com os logaritmos era a maneira de se multiplicar grandes números.  Graças a Napier, matemático britânico, hoje é possível consultar tabelas para acelerar em muito os cálculos de matemáticos, astrônomos, engenheiros e físicos. Os logaritmos também estão na base da linguagem de programação dos computadores.

 

4. Função derivada do cálculo

1668

Isaac Newton (1643-1727)

Importantíssima, essa equação fundamenta todas as teorias que explicam como os seres vivos e os objetos se movem. Mede a taxa em que uma quantidade qualquer muda de acordo com o tempo. Está presente na ciência da computação, engenharia, economia e medicina.

A segunda lei de Newton, de 1686,  mostra que a força resultante que atua sobre um corpo é resultado da multiplicação da massa do corpo por sua aceleração. Ela ajuda a calcular a força necessária para mover determinada quantidade de massa – seja ela um carro ou um foguete.

 

 5. Lei da Gravitação Universal

1687

Isaac Newton (1643-1727)

Você lembra da história da maçã que caiu na cabeça de Isaac Newton enquanto ele admirava a lua no céu? Isso aconteceu em 1687. Também do gênio inglês, a Lei da Gravidade ou da Gravitação Universal nos fez entender não só por que as coisas caem no chão mas também como, por exemplo, um satélite artificial pode ser mantido no espaço.

 

6. Equação de onda

1746

Jean le Rond d’Alembert (1717-1783)

Uma série de descobertas e teorias sobre o comportamento das ondas culminou nesta equação do matemático francês, que descreve como o formato da corda se altera ao longo do tempo. A fórmula teve implicações importantes na teoria musical, mas é usada até para estudar terremotos.

 

7. Segunda lei da termodinâmica

1850

Ludwig Boltzmann (1844-1906)

Essa lei é um princípio de evolução porque determina em qual direção as possíveis transformações energéticas do mundo podem ser realizadas. Em uma época de grandes descobertas, o austríaco Boltzmann conseguiu explicar como os átomos interagem de forma a alterar o comportamento de grandes objetos. Sem a lei, seria quase impossível realizar a Revolução Industrial – que permitiu desenvolver motores a combustão e aparelhos refrigeradores.

8. Equação Maxwell-Faraday

1873

Michael Faraday (1791-1867) e James Clerk Maxwell (1831-1879)

Primeiro veio o inglês Faraday, que descobriu que eletricidade e magnetismo são forças relacionadas. Depois, o escocês Maxwell usou o trabalho de Faraday para desenvolver as bases do eletromagnetismo. As baterias de automóveis, as turbinas eólicas e as usinas hidrelétricas precisam dessa teoria, que é composta de quatro equações:

  • - Equação de Maxwell-Gauss
  • - Equação de Maxwell-Thomson
  • - Equação de Maxwell-Faraday
  • - Equação de Maxwell-Ampère

 

As quatro equações de Maxwell unificaram a eletricidade, o magnetismo e a óptica. Em linguagem matemática, representam os fenômenos básicos do eletromagnetismo.

Expressa a relação indissociável entre carga e campo: carga elétrica necessariamente gera campo elétrico, faz parte da sua natureza.

Indica a não existência de monopolos magnéticos na natureza. Há pesquisas em busca do monopolo magnético, mas até hoje nunca foi observado.

Traduz a geração de campo elétrico por um campo magnético variável no tempo. Este fenômeno é verificado pelo surgimento de uma corrente elétrica em um circuito, quando este é transpassado por um ímã.

Expressa a geração de campo magnético por uma corrente elétrica ou um campo elétrico que varia no tempo, fenômeno verificado pela mudança de orientação de agulhas magnéticas quando próximas de uma corrente elétrica.

 

Você encontra as equações de Maxwell expostas no Museu WEG.

Você encontra as equações de Maxwell expostas no Museu WEG.

 9. Equivalência entre massa e energia

1905

Albert Einstein (1879-1955)

relatividadeA Teoria da Relatividade de Einstein continua a revolucionar nossa vida até hoje, mostrando que a matéria pode ser convertida em energia e vice-versa. É que Einstein provou que massa é uma quantidade absurdamente condensada de energia. Isso mudou a ciência para sempre, ajudou no entendimento de buracos negros e outros fenômenos da astronomia e propiciou o surgimento da energia nuclear, inclusive da bomba atômica.

 

10. Teoria da informação

1949

Claude Shannon (1916-2001) e Warren Weaver (1894-1978)

 

As equações desta dupla americana têm muitas aplicações práticas , elas estabelecem os padrões de armazenamento e transmissão de informações. A fórmula é essencial na compressão de dados em formatos populares, do mp3 ao jpeg, e também no funcionamento das redes sociais.

 

Agora que você chegou até aqui, concorda que essas equações realmente revolucionaram nossa vida? Existem diversas outras equações importantíssimas, qual será a próxima? =)