Uma comunidade rural precisa de 50 kW contínuos. Opção A: gerador diesel local com eficiência ? = 0,35…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma comunidade rural precisa de 50 kW contínuos. Opção A: gerador diesel local com eficiência ? = 0,35; energia do combustível 43 MJ/kg; preço do combustível 4,5 BRL/kg. Opção B: conexão à rede com linha de resistência R = 2 O e tensão de transmissão V = 10 kV; tarifa 0,8 BRL/kWh. Avalie e decida tecnicamente considerando eficiência, perdas, custo e impacto ambiental.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: conexão em V=10 kV ? I = 50 000 W / 10 000 V = 5 A; perdas P_loss = I^2·R = 25·2 = 50 W (0,05 kW), energia perdida ˜0,05 kWh/h. Custo rede: 50 kW·0,8 BRL/kWh = 40 BRL/h. Gerador diesel: P_in = 50 kW / 0,35 ˜ 142,9 kW ? potência combustível. Consumo por hora = (142900 W)/(43e6 J/kg)·3600 s ˜ 11,96 kg/h ? custo ˜ 11,96·4,5 = 53,8 BRL/h. Impacto: diesel gera emissões locais (CO2, particulados) e ruído; conexão reduz custos e perdas e tende a menor impacto local se a matriz for menos poluente. Conclusão técnica: conexão à rede é preferível por menor custo operacional, perdas negligíveis e menor impacto local; optar por gerador só se rede indisponível ou custo de infraestrutura muito alto, considerando análise de custo/benefício e disponibilidade de recursos.
Explicação
A análise técnica considera a eficiência e os custos operacionais de cada opção, demonstrando que a conexão à rede oferece um custo menor e perdas elétricas insignificantes. Além disso, o impacto ambiental do gerador diesel é mais negativo devido às emissões e ruído, enquanto a rede pode ser mais sustentável dependendo da matriz energética. Assim, a escolha pela conexão à rede é justificada por sua viabilidade econômica e ambiental.
Raio-X da questão
geradores e eficiência
avaliacao
eficiência de geradores · cálculo de custos
Revisar conceitos de eficiência energética e custos de operação.
O aluno pode confundir os custos operacionais com os custos iniciais, desconsiderando a eficiência do gerador na análise final.
cidadania_etica
pensamento_critico
cotidiano
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