Uma escola rural consome 1 200 kWh/mês. Considere: tarifa da rede R$ 0,90/kWh; gerador diesel com custo…
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 escola rural consome 1 200 kWh/mês. Considere: tarifa da rede R$ 0,90/kWh; gerador diesel com custo operacional efetivo R$ 1,60/kWh; um sistema fotovoltaico dimensionado para suprir 80% do consumo tem custo de investimento com payback estimado em 6 anos. Avalie e proponha a solução mais adequada (gerador diesel, rede com medidas de eficiência ou solar), justificando por eficiência energética, custo/benefício e impacto ambiental. Apresente cálculo resumido de custos anuais e payback.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Dados: consumo anual = 1 200 kWh/mês·12 = 14 400 kWh/ano. Opção rede única: custo anual = 14 400·R$0,90 = R$12 960/ano. Gerador diesel: custo anual ˜ 14 400·R$1,60 = R$23 040/ano; maior custo operacional e maiores emissões. Sistema solar (80%): produção solar = 0,8·14 400 = 11 520 kWh/ano; restante rede = 2 880 kWh/ano ? custo rede = 2 880·R$0,90 = R$2 592/ano. Se investimento PV anualizado ˜ investimento/6 ˜ R$8 333/ano (ex.: investimento ˜ R$50 000), custo total solar ˜ R$8 333 + R$2 592 = R$10 925/ano, inferior ao custo da rede e muito inferior ao gerador; payback ˜ 6 anos conforme hipótese. Recomenda-se combinar eficiência (LED, controle de cargas) reduzindo consumo base (p.ex. -20%) e instalar PV para 80% da demanda; isso reduz custos e emissões. Justifique apresentando cálculos de custo/ano, economia relativa e análise ambiental (emissões do diesel, benefício local do PV), além de considerar disponibilidade solar local e despesas de manutenção.
Explicação
A análise apresentada compara os custos anuais de diferentes fontes de energia, destacando a eficiência econômica e ambiental do sistema fotovoltaico, que, além de ser mais barato que o gerador a diesel, também reduz as emissões de carbono. O cálculo do payback e a proposta de medidas de eficiência energética, como a redução do consumo, reforçam a viabilidade da solução solar. Essa abordagem não só minimiza custos, mas também promove um impacto ambiental positivo, tornando-a a melhor opção para a escola rural.
Raio-X da questão
sistemas de energia
avaliacao
cálculo de custos · análise de impacto ambiental
Revisar conceitos de eficiência energética e análise de custos.
O aluno pode subestimar os custos operacionais do gerador diesel, focando apenas no custo inicial do sistema fotovoltaico.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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