Na Grécia antiga, a descoberta das cargas elétricas por Tales de Mileto foi fundamental para a evolução tecnológica dos tempos modernos
Conceito de Energia Elétrica
A maioria das pessoas quando escuta falar de energia elétrica lembra-se imediatamente da palavra choque! Quem nunca recebeu um choque elétrico? Numa tomada de casa ou mesmo de brincadeira com o livro de pegadinha que dá choque ao ser aberto?
Energia é a propriedade de um sistema que lhe permite realizar várias formas de trabalho como ligar motores elétricos de máquinas de lavar e geladeiras, fazer funcionar aparelhos eletroeletrônicos fixos e portáteis, além de acender luzes são algumas dessas possibilidades.
A eletricidade está presente em nossas vidas de duas formas básicas: a energia elétrica que recebemos em casa (VCA – voltagem em corrente alternada) e a energia elétrica das baterias e pilhas (VCC ou VDC – voltagem em corrente contínua).
Tensão ou voltagem é o valor elétrico expresso em VOLTS: em nossas casas recebemos 110/220 volts em corrente alternada (VCA), enquanto as pilhas e baterias variam bastante os valores e os formatos; as mais comuns são as redondas usadas nos rádios, as fininhas dos celulares e as grandes baterias dos carros. As pilhas e baterias geralmente variam entre 1,5; 5; 9 e 12 volts (VCC).
A diferença é que as pilhas e baterias estão prontas para uso em determinados equipamentos, enquanto a energia que recebemos em casa pode ser usada diretamente ou passar por diversas transformações, como por exemplo, ser reduzida de 110/220 para 5 volts, retificada e se transformar em corrente contínua para alimentar celulares, tablets, i-phones etc.
Importante destacar que o consumo de qualquer aparelho eletroeletrônico ou das lâmpadas é expresso em WATTS. Watts é igual a potencia que é usada, dissipada ou gasta para fazer um aparelho funcionar ou para acender uma ou mais lâmpadas. É como se fosse a energia que gastamos, por exemplo, para pedalar.
A energia elétrica pode ser gerada por meio de fontes renováveis, porém finitas, caso da água; de fontes abundantes e inesgotáveis como a força dos ventos e o calor do sol ou as fontes não renováveis representadas pelos combustíveis fósseis e as usinas nucleares.
Pilhas e Baterias são 100% recicláveis
Nas pilhas e baterias as cargas elétricas são armazenadas por reação química e há grande evolução na capacidade de armazenamento e no tempo útil de vida: já existem baterias de íons de lítio com 25 anos de durabilidade.
Importante ressaltar que as pilhas e baterias são 100% recicláveis, isto é: são totalmente reaproveitadas.
Corrente contínua nas casas
Atualmente as casas já podem usufruir de corrente contínua nos quartos e salas para alimentar celulares, tablets, notebooks, aparelhos de TVHD, modens de wireless e de satélites, monitores e computadores all-in-one, dentre tantos outros, como as lâmpadas de LED que são fabricadas também para baixa tensão e corrente contínua (5; 9; 12; 19 e 24 VCC).
A ONG Verde faz uso exclusivo de Corrente Contínua, sem conversão
Mas, em termos de uso doméstico, poucas pessoas realmente entendem as particularidades da eletricidade, tanto da energia que chega às casas proveniente das concessionárias, quanto das cargas elétricas que as baterias e pilhas oferecem a celulares, tablets, controles remotos e uma infinidade de outros produtos.
A maioria dos usuários sabe apenas ligar os aparelhos nas tomadas disponíveis das casas e dos carros (celulares via USB ou plugues tipo cigarrete – figura 03) e, no máximo, que um produto gasta mais ou menos que o outro, mas o que acontece antes e depois da geração nas usinas e nas linhas de transmissão até a voltagem que chega às casas e para os eletroeletrônicos em geral é bem diferente.
É importante ressaltar que as hidrelétricas são responsáveis pela geração de mais 80% da produção nacional de energia elétrica. Essas usinas usam água doce e potável para fazer rodar turbinas eletromagnéticas ou dínamos gigantescos. A água é um bem renovável, mas é finito e já apresenta mostras de esgotamento em todo o planeta Terra.
É preciso entender que por ser "alternada" a eletricidade que está na tomada de nossas casas é da pior qualidade em termos de espúria. Espúria? Sim, também pode ser chamada de ruído; muito desagradável e comum, perfeitamente audível em amplificadores de áudio ou rádios com filtros (capacitores eletrolíticos ou a óleo) de corrente alternada ou contínua danificados. Aquele som: tummmmmm...
Interessante ilustrar esse fato com a importância desses filtros (capacitores ou condensadores) que eram instalados na maioria dos automóveis mais antigos (década de 70/80) e com distribuidor, para evitar o ruído que entrava no áudio do rádio devido ao alternador (gerava em alternada e retificava a corrente) do automóvel, responsável pelo carregamento da bateria do carro quando em movimento.
A corrente alternada, conforme o nome diz, varia ou alterna 60 vezes por segundo para atingir 110 ou 220 volts. Essas variações são os chamados hertz. Em algumas localidades 50 ou 60 hertz. Veja figura 01. Quando entra em aparelhos modernos, inclusive nas máquinas de lavar roupa que hoje são digitais, essa corrente é retificada (passa a ser corrente contínua) e filtrada, e em alguns casos, como nos celulares, é reduzida de 110/220 VCA (volts corrente alternada) para 5VCC (volts corrente contínua).
É preciso entender que a corrente alternada (110/220 VCA) foi introduzida numa época em que eram comuns os grandes motores que dependiam de muita energia elétrica para serem movimentados. Ainda hoje e nas próximas décadas milhares de indústrias ainda vão depender dessa energia, mas em termos domésticos o mundo está perdendo “eficiência energética” por não usar corrente contínua.
Plugs de Corrente Contínua fazem parte de carros e conversores
Os eletroeletrônicos domésticos evoluíram extraordinariamente e entraram na fase da nanotecnologia: uma válvula de potência na década de 70 tinha cerca de um metro de altura e era alimentada com 110 volts no filamento para acender. Época em que se ligava a TV e tínhamos de esperar um bom tempo até a imagem aparecer. Tudo isso foi substituído por minúsculas pastilhas de germânio e silício em forma de diodos, transistores e circuitos integrados. Figura 05
Hoje, muitos “brinquedinhos” das séries James Bond e Jornada nas Estrelas já estão nas mãos de crianças e com tecnologia em termos de transmissão de dados bem mais avançada.
A ONG Verde defende o uso de energias limpas, contínuas e abundantes, tanto na forma de matrizes energéticas de fontes inesgotáveis como o sol e o vento, quanto ao uso em larga escala de corrente contínua pela sua eficiência energética e por proporcionar a redução da fabricação de fontes conversoras e do consumo de soluções eletrolíticas para capacitores. Por causa das grandes perdas de potência, a ONG é contrária à geração de energias limpas (VCC) para conversão em corrente alternada (VCA), exceto em caso de uso para TIE GRID.
É importante destacar que o governo deveria incentivar as indústrias a produzir eletroeletrônicos para ligá-los diretamente à corrente contínua, sem o uso de conversores, ou seja, diretamente em 5; 12 e 24 volts sem usar fontes. Produzir aparelhos trivolts (110/220 VCA e VCC), com fontes conversoras externas, conforme já ocorre com computadores all-in-one, algumas TVs de LED e monitores, dentre tantos outros.
Mas, cada fabricante produz conforme seus interesses e não existe uma normatização quanto ao valor das tensões ou voltagem de alimentação dos aparelhos. Hoje temos notebooks e netbooks que funcionam com 12, 18 ou 19,5 volts CC; e aparelhos de TV que vêm com fontes externas que variam entre 12, 19 até 24 volts CC, além de celulares, tablets e i-phones que trabalham com 5 volts CC.
Assim, além dos 5 volts CC que já é comum em qualquer plugue USB para celulares, tablets e i-phones, a indústria deveria produzir mais aparelhos para 12, 24 e 48 volts CC: tensões ou voltagens suficientes até para movimentar motores de tanquinhos e das máquinas de lavar roupas, microondas, forninhos etc.
