MAPA – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA – 51/2023
MAPA — INTRODUÇÃO À ENGENHARIA
ESTUDO DE CASO: EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E AMBIENTAL EM
PROJETOS DE ENGENHARIA
Seja bem-vindo(a) à nossa atividade MAPA da disciplina de Introdução à
Engenharia. A atividade tem como tema o “ESTUDO DE CASO: EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA E AMBIENTAL EM PROJETOS DE ENGENHARIA” e está dividida em
quatro etapas, abordando os conteúdos que serão estudados ao longo de toda
a disciplina.
As suas principais tarefas neste MAPA serão:
- Definir seu objeto de pesquisa.
- Realizar a pesquisa sobre o setor e o tipo de indústria escolhida.
- Pesquisar sobre alternativas técnicas econômicas e ambientais para o setor
e o tipo de indústria escolhida.
- Elaborar o relatório preliminar técnico-econômico-ambiental-energético.
Atenção: o relatório deve ter, no máximo, três páginas — sem contar a parte
das referências.
LEIA TODO O ENUNCIADO COM ATENÇÃO ANTES DE COMEÇAR A FAZER
A ATIVIDADE.
ESTA ATIVIDADE MAPA DEVE SER FEITA INDIVIDUALMENTE.
INSTRUÇÕES DE ENTREGA
As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo (template) de Resposta
MAPA de Introdução à Engenharia, o qual poderá ser encontrado nos materiais
da disciplina. Sobre o seu preenchimento, é necessário o cumprimento das
seguintes diretrizes:
Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado numérico, sem
que seja demonstrado o raciocínio que o(a) levou a encontrar aquela resposta.
Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os
questionários devem ser citadas ao final da questão.
Ao final do seu trabalho, é necessário que você tenha um arquivo em mãos.
Ele deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de
arquivo DOC/DOCX ou, preferencialmente, PDF, e apenas esses formatos
serão aceitos. MAPA – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA – 51/2023
O arquivo de Resposta MAPA de Introdução à Engenharia deve ser enviado,
única e exclusivamente, pelo seu Studeo, no campo “MAPA” desta disciplina.
Toda e qualquer outra forma de entrega da Resposta MAPA não será
considerada. Lembre-se: O STUDEO ACEITA SOMENTE O ENVIO DE UM
ANEXO/ARQUIVO.
A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então,
preencha tudo com cuidado, explique o que está fazendo, responda as
perguntas e mostre sempre o passo a passo das resoluções e deduções.
Quanto mais completo seu trabalho, melhor!
Problemas frequentes a evitar:
Coloque um nome simples no seu arquivo. Se
o nome tiver caracteres estranhos — principalmente, pontos — ou for muito
grande, é possível que a equipe de correção não consiga abrir o seu trabalho e
ele seja zerado.
Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar
incompatibilidades.
Verifique se você está enviando o arquivo correto! É o MAPA da disciplina
certa? Ele está preenchido adequadamente? MAPA – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA – 51/2023
Como enviar o arquivo:
Ao final do enunciado desta atividade, aqui, no Studeo, há uma caixa de envio
de arquivo. Basta clicar e selecionar sua atividade ou arrastar o arquivo até a
caixa de envio de arquivo.
Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois, uma
vez finalizado, você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você
clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir.
Sobre plágio e outras regras:
Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados.
Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que
você tenha sido o(a) autor(a).
A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas
por meio do “Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa
ferramenta!
VOCÊ ESTÁ PREPARADO(A)? Nas próximas páginas, você será DESAFIADO(A)!
Como futuro(a) engenheiro(a), queremos que você desenvolva habilidades
essenciais para a sua jornada, como analisar, sistematizar, refletir e tomar
decisões. Uma aprendizagem ativa relevante é relacionada à nossa vida, aos
nossos projetos e às nossas expectativas. Em síntese a disciplina de
Introdução à Engenharia é um fator decisivo para que possamos ter um
pensamento mais analítico! Analisar os desafios da vida real para a tomada de
decisão, transformando-os em um objeto de estudo que permita a aplicação
de conceitos de Engenharia na vivência prática de concepção de projetos.
O objetivo deste desafio é provocar o seu senso crítico, buscando, na leitura,
os fundamentos necessários à explicação e compreensão das questões
propostas, conectando o conteúdo da Introdução à Engenharia à realidade.
Além disso, este desafio proporciona autonomia para que você seja capaz de
organizar suas atividades mentais, de modo a desenvolver não somente o que
compete às suas atribuições como estudante, mas também como futuro(a)
profissional.
Nossa atividade está dividida em quatro etapas que deverão ser feitas
individualmente. Você será desafiado(a) a realizar um relatório preliminar
técnico-econômico-ambiental-energético para o empreendimento
determinado. Assim, seus conhecimentos serão colocados à prova! Você está
preparado(a)? Vamos lá! MAPA – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA – 51/2023
“Mudanças climáticas e Transição energética
A temperatura média do planeta Terra aumentou em torno de 0,5°C nos
últimos 100 anos e cientistas estimam que deva aumentar em 4°C até o final
desse século. E quais poderão ser as consequências disso?
O aumento da temperatura média do planeta tende a alterar as condições
climáticas (circulação atmosférica, chuvas e secas), provocando mudanças
nas diferentes regiões do globo:
Por que a temperatura média da Terra está aumentando?
Para grande parte dos cientistas, a temperatura média do planeta está
aumentando porque as atividades humanas estão emitindo para a atmosfera
grande quantidade de gases de efeito estufa (GEE).
Os GEE são importantes para o equilíbrio climático do planeta, pois são
compostos gasosos que aprisionam calor na atmosfera, o que é fundamental
para a vida por aqui. Se não existissem esses gases na atmosfera a
temperatura do planeta seria tão baixa que impediria a existência de boa
parte dos seres vivos que conhecemos atualmente.
De acordo com os cientistas, o problema é que estamos emitindo os GEE num
ritmo muito acelerado, causando grande desequilíbrio e assim promovendo
um aquecimento acentuado num período curto de tempo. Esse fenômeno teve
início na Revolução Industrial, quando a humanidade passou a utilizar mais
intensamente os combustíveis fósseis para movimentar suas máquinas e
desde então, as emissões têm aumentado cada vez mais, elevando a
temperatura média do planeta.
Os combustíveis fósseis são o carvão mineral, os derivados de petróleo (como
a gasolina e o óleo diesel) e o gás natural. Os principais GEE emitidos na
queima desses combustíveis são o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4),
o óxido nitroso (N2O) e o vapor de água (H2O). O CO2, também chamado de
gás carbônico, é o mais relevante, por estar em maior volume nessas
emissões.
O que energia tem a ver com aquecimento global?
Muitas das atividades humanas atuais utilizam energia e a maior parte dessa
energia provém da queima de combustíveis fósseis. No mundo, a principal
fonte de geração de energia elétrica é o carvão. No transporte, a energia para
movimentar os veículos vem, principalmente, da queima de gasolina e óleo
diesel. Na indústria, utiliza-se muito o gás natural e outros derivados de
petróleo como o óleo combustível. Toda essa queima de combustíveis fósseis
emite grande quantidade de GEE para a atmosfera. No Brasil, essas emissões
de GEE estão principalmente relacionadas ao desmatamento e às queimadas.
O setor de transporte é o segundo colocado seguido pelo setor industrial,
devido ao uso predominante de combustíveis fósseis em suas atividades.
O que precisamos fazer para combater as mudanças climáticas?
Além de combater o desmatamento e as queimadas, a solução passa pela
adoção de tecnologias que possam minimizar as emissões de GEE para a
atmosfera, inclusive pela substituição dos combustíveis fósseis por outras
fontes energéticas. O grande desafio é o fato de nossa sociedade ser muito
dependente de energia. Usamos em tudo: na nossa casa, nas escolas, nos
escritórios, nos carros, nos ônibus, aviões, empresas e indústrias.
Diante disso, representantes eleitos pela sociedade, empresas e universidades
estão buscando formas alternativas de energia que não contribuam para as
emissões de GEE. Nós também podemos fazer a nossa parte, repensando
nossos hábitos culturais e de consumo.
O consumidor acostumou-se a usar a energia sem ao menos pensar em como
ela é gerada, seus impactos ambientais e, muito menos, levando em conta
que ela precisa ser usada de forma consciente e eficiente.
Baseado nos seus hábitos diários de consumo (alimentação, transporte e
consumo de energia em casa), você pode calcular suas emissões de GEE em
sites na internet (pegada de carbono). MAPA – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA – 51/2023
No Brasil, a maior parte da energia elétrica que consumimos é gerada em
usinas hidrelétricas, que é uma fonte de energia renovável e com baixas
emissões de GEE. Isso faz com que nossa matriz elétrica emita poucos GEE
comparada com a de outros países.
Porém, como as hidrelétricas dependem de chuva para que os rios tenham
água suficiente para movimentar as turbinas, em períodos de pouca chuva, é
necessário acionar termelétricas movidas a combustíveis fósseis para não
faltar energia. O acionamento de termelétricas encarece nossas contas de luz
e aumenta nossas emissões de gases de estufa.
[Então, prezado(a) aluno(a), fica o questionamento: como podemos
reduzir nossa pegada de carbono?]
Você sabia?
O Brasil faz parte de acordos internacionais para combater as mudanças
climáticas. Por exemplo, alguns cientistas brasileiros participam do IPCC
(Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas), um grupo de
pesquisadores que estuda e acompanha as mudanças climáticas globais. O
IPCC é um painel da Organização das Nações Unidas (ONU), talvez você já
tenha ouvido falar. É um “organismo multilateral”, ou seja, uma oportunidade
para que diferentes países conversem e ajam para ajudar um país que esteja
precisando ou sobre questões que afetam a todos, como as mudanças
climáticas.
O combate às mudanças climáticas também está inserido na resolução
“Transformando nosso mundo: Agenda 2030 para o desenvolvimento
sustentável” ou apenas “Agenda 2030” como é chamada. Essa resolução foi
adotada pelo Brasil junto aos demais estados membros da ONU (193 países e
territórios). A Agenda 2030 definiu 17 Objetivos de Desenvolvimento
Sustentável (ODS). O ODS-13 (Ação Contra a Mudança Global do Clima)
propõe: “Ação contra a mudança global do clima: Adotar medidas urgentes
para combater as alterações climáticas e os seus impactos” e o ODS-7
(Energia Acessível e Limpa) propõe “Energia limpa e acessível: Garantir o
acesso a fontes de energia fiáveis, sustentáveis e modernas para todos.” A
meta é alcançar os objetivos até 2030 e a EPE participa do grupo de trabalho
que ajusta o objetivo global à realidade brasileira.
.
A energia do futuro: pensando na Transição Energética
Você acabou de aprender que as alterações climáticas globais estão muito
ligadas às emissões de gases de efeito estufa (GEE) pela queima de
combustíveis fósseis. No mundo, as preocupações com o clima reforçaram
uma série de reflexões e iniciativas em direção a uma transição energética, ou
seja, uma transformação na matriz energética. Para que ocorra essa transição,
os países estão focados em diminuir a participação de fontes fósseis em suas
matrizes, bem como promover ações para aumentar a eficiência energética, o
armazenamento de energia e estimular fontes que não emitam GEE na sua
operação. Também têm sido adotadas tecnologias de remoção de carbono
emitido (como, por exemplo, a captura, armazenamento e uso de carbono e
compensação florestal). Nesse sentido, a tendência é de que o mundo diminua
o uso de fontes não renováveis ou emissoras, especialmente o carvão, o óleo
combustível e o óleo diesel na geração de eletricidade e aumente o uso das
fontes renováveis e não emissoras, como eólica, solar, bioenergia
(biocombustíveis líquidos e termelétricas à biomassa e resíduos), hidráulica e
nuclear. Outras possibilidades que se tem discutido bastante são: o uso de
hidrogênio renovável ou de zero-carbono (em especial o hidrogênio verde e o
azul) em vários processos industriais e o uso de grandes baterias para
armazenamento de energia. MAPA – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA – 51/2023
A transição energética acarreta também profundas alterações na base
tecnológica, nos padrões de consumo e nas relações socioeconômicas e
ambientais, com redução e reaproveitamento de resíduos. A própria relação
tempo-espaço tende a ser modificada pelo avanço tecnológico. Por exemplo,
com a possibilidade de trabalho remoto, espera-se uma alteração no consumo
de energia pelos setores comercial e residencial. A transição energética traz
também alterações relevantes na geopolítica global da energia, colocando
desafios e oportunidades para os diferentes países do mundo. A atual
transição energética é caracterizada pela descarbonização, descentralização e
digitalização. A descarbonização foca nas emissões de carbono, a
descentralização na geração de energia próxima ao consumidor e a
digitalização significa transformação digital, tanto de documentos, quanto de
atividades e serviços. Há quem adicione também o design, ou seja, melhorar o
desenho de edificações e veículos, para aumentar a eficiência energética.
No Brasil, o setor energético não é o principal responsável pelas emissões de
GEE. Além disso, nossa matriz energética e, principalmente, nossa matriz
elétrica, têm maior participação de energias renováveis e zero carbono que as
matrizes mundiais. No sentido de manter a alta renovabilidade da matriz
elétrica brasileira, as fontes eólicas e solar têm aumentado sua contribuição
na geração elétrica do país. Devido à variação na disponibilidade de vento e
sol, a eletricidade gerada por essas fontes também varia. Por isso, entende-se
que as termelétricas ainda são importantes para garantir estabilidade ao
sistema elétrico, pela possibilidade de serem acionadas de forma mais
imediata. Nesse contexto, um combustível que vem sendo cada vez mais
utilizado para termelétricas é o gás natural que, apesar de ser um combustível
fóssil, sua queima emite menos GEE que a queima de óleo e carvão e por isso
ele representa um combustível de transição energética. Com a difusão do uso
do biometano e do hidrogênio, o gás natural poderá ser substituído por estes
combustíveis renováveis, criando uma trajetória progressiva de
sustentabilidade ao longo do tempo.
Um dos nossos maiores desafios está no setor de transportes, que utiliza
principalmente combustíveis fósseis. Para reduzir as emissões de GEE desse
setor no Brasil, uma das iniciativas é o estímulo ao uso de biocombustíveis.
Também são discutidos os veículos elétricos, como o ônibus elétrico, que não
emitem GEE no seu funcionamento. Também se encontra em elaboração o
programa Combustível do Futuro, que propõe medidas para incrementar o uso
de combustíveis sustentáveis e de baixa intensidade de carbono. Além disso,
nos últimos anos houve avanços em eficiência energética nos setores que
mais consomem energia: transportes e industrial.
Por fim, é importante mencionar também que a transição energética terá que
ser justa e inclusiva para ter sucesso, considerando as prioridades e as
possibilidades de cada país, alinhadas com os objetivos de desenvolvimento
sustentável”.
ESTUDO DE CASO: EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E AMBIENTAL EM
PROJETOS DE ENGENHARIA
Após a contextualização, chegou a sua vez de pôr a mão na massa, propondo
soluções para o seguinte estudo de caso:
Você é gerente de uma empresa de Engenharia especializada em consultorias
para eficiência energética e ambiental de outras empresas. Uma grande
indústria entrou em contato, porque necessita de um relatório técnico-
econômico, contemplando aspectos ambientais e energéticos sobre quais os
fatores essenciais para que a indústria possa futuramente obter a certificação
LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), que significa
Liderança em Energia e Design Ambiental. Por ora, a indústria em questão
necessita que você, engenheiro(a) gerente da empresa, realize um relatório
técnico-econômico preliminar como principal proposta de mudanças e
melhorias no projeto desse empreendimento industrial. Então, a sua tarefa
será produzir um relatório para que seu cliente possa avaliar quais seriam as
principais mudanças que deveria realizar para o enquadramento de seu
empreendimento industrial já finalizado.
O que será feito?
Relatório técnico-econômico-ambiental preliminar
Para a atividade MAPA desta disciplina, você deverá elaborar um relatório
composto pelas seguintes partes:
– Definição do problema.
– Elaboração do relatório.
– Conclusão.
Atenção: o relatório deve ter, no máximo, três páginas — sem contar a parte
das referências.
- Definição do problema
Você, engenheiro(a), deverá escolher um setor da indústria, de acordo com o
seu curso e a sua afinidade, como, por exemplo, indústria por setores:
