Uma comunidade rural isolada precisa decidir entre estender linhas de transmissão por 50 km ou implantar…
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 isolada precisa decidir entre estender linhas de transmissão por 50 km ou implantar microgeração solar local. Avalie tecnologias e proponha solução considerando disponibilidade de recursos, perdas elétricas (I²R), eficiência, custo/benefício e impacto ambiental. Inclua cálculos exemplificativos.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Sugestão de resposta: Priorizar microgeração solar com armazenamento local reduz perdas por I²R e impacto ambiental em terreno acidentado. Exemplo numérico: carga P = 5 000 W a V = 230 V ? I = P/V = 5000 W / 230 V ˜ 21,74 A. Se a linha de distribuição tiver resistência R = 0,5 O, perda P_loss = I²·R ˜ (21,74 A)²·0,5 O ˜ 236 W (~4,7% da carga). Para 50 km de linhas, R aumenta e perdas, custo e manutenção sobem. Alternativas: aumentar tensão para reduzir I (P constante, I = P/V), usar cabo de maior seção para reduzir R, ou implantar micro-rede solar com baterias para minimizar transmissão. Na avaliação custos iniciais de painéis e baterias podem ser compensados por menor perda, menor custo de manutenção e menor impacto ambiental; geografia montanhosa favorece microgeração pela dificuldade de obras civis. Conclua comparando eficiencia (menor I²R e maior eficiência local), relação custo/benefício e disponibilidade de recursos locais (soleira solar, mão de obra), justificando a opção escolhida.
Explicação
A proposta de priorizar a microgeração solar é fundamentada na redução das perdas elétricas e no menor impacto ambiental, especialmente em terrenos acidentados. A análise de custos e benefícios demonstra que, apesar dos investimentos iniciais em painéis e baterias, a eficiência e a sustentabilidade a longo prazo superam as desvantagens da extensão das linhas de transmissão. Além disso, a disponibilidade de recursos locais, como a radiação solar e a mão de obra, favorece essa solução.
Raio-X da questão
microgeração solar
avaliacao
cálculos de eficiência energética · análise de custo/benefício
Revisar conceitos de eficiência energética e perdas elétricas.
O aluno pode subestimar as perdas elétricas ao considerar apenas o custo inicial da instalação, sem avaliar o impacto a longo prazo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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