_Hinrichs_Kleinback

98 Energia e Meio Ambiente
FIGURA 4.19
Conversão de Energia
Térmica do Oceano (Otec). A
diferença de temperatura
entre as águas na superfície
e no fundo do mar permitem
que se construa uma
máquina térmica.
Outro tipo de máquina térmica é um dispositivo que gera eletricidade utilizando as
diferenças de temperatura entre as águas superficiais mornas tropicais e as águas a 1.000
m de profundidade. O processo é chamado de Conversão de Energia Térmica do Oceano,
ou Otec. Um tipo de ciclo (Figura 4.19) utiliza as águas superficiais mornas para ferver a
amônia. O vapor de amônia movimenta então um gerador a turbina. As águas frias profundas
condensam a amônia a um líquido, que é bombeado de volta à caldeira. A diferença
de temperatura nesta usina poderia ser de 25°C - 5°C = 20°C. Com um AT tão
pequeno (se comparado com os 500°C de uma usina elétrica a vapor), a eficiência global da
Otec é muito baixa (3% - 4%). Assim, para produzir mais potência, a planta tem que
movimentar uma grande quantidade de água, e uma boa parte da potência gerada é utilizada
para operar as bombas. Uma usina de demonstração no Havaí gerou 250 kW, com
uma potência líquida de saída de 100 kW, de 1979 a 1999. A Otec tem bastante potencial,
mas o custo e a corrosão pela água do mar representam dois empecilhos.
F. A Segunda Lei da Termodinâmica 8
Direção e Desordem
Em nossa discussão e análise dos processos de conversão de energia, nós freqüentemente
utilizamos o princípio da conservação da energia, ou seja, a primeira lei da termodinâmica.
Entretanto, a observação nos mostra que devem existir outros processos físicos que
governam os processos energéticos. Alguma vez você já viu um livro mover-se sobre a
mesa por si próprio? Para fazê-lo, o livro teria que tomar energia térmica da mesa e convertê-la
em energia cinética (Figura 4.20a). A mesa teria uma temperatura mais baixa depois
deste fenômeno. A conservação da energia não impede que isso aconteça, já que o
processo nada mais é do que a transformação de calor em energia mecânica, como em uma
máquina térmica. Ainda assim, as coisas nunca acontecem desta forma. Outra ilustração
vem do vasto suprimento de energia térmica que está armazenado nos oceanos. Por que
não extraímos a energia das águas mornas e a utilizamos em uma máquina térmica (Figura
4.20b)? (Este é um caso diferente da Otec, em que uma diferença de temperatura entre as
camadas superficial e profunda é utilizada.)
8 N.T.: Para aqueles que estão interessados principalmente nas aplicações práticas da transferência de calor,
esta seção e a próxima podem ser omitidas em uma primeira leitura.