Um relatório do Departamento de Energia dos EUA [1] estima que mais de 122 bilhões de kWh por ano podem ser economizados no setor de manufatura nos Estados Unidos usando tecnologias de conservação maduras e econômicas. Calcule
(a) quantas usinas geradoras de 1100 MW são necessárias para operar constantemente para suprir essa energia desperdiçada e
(b) a economia anual em dólares se o custo da eletricidade for de 0,12 centavos de dólar por kWh .

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos que:
a) Calcular quantas usinas de 1100 MW seriam necessárias para suprir 122 bilhões de kWh por ano de energia desperdiçada no setor de manufatura dos EUA.
b) Calcular a economia anual em dólares se o custo da eletricidade for de $0,12 por kWh.
Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos básicos de energia e potência elétrica, além de como converter essas unidades.

Passo 2

Primeiro, vamos entender quanto de energia uma usina de 1100 MW gera em um ano. Potência (medida em megawatts, MW) multiplicada pelo tempo (em horas) nos dá a energia total produzida.
Sabemos que:
  • 1 ano tem 365 dias.
  • Cada dia tem 24 horas.
Então, o total de horas em um ano é:
365 dias times 24 horas/dia = 8760 horas
Agora, calculamos a energia anual produzida por uma usina de 1100 MW:
Energia anual = 1100 , MW times 8760 , h = 9.636.000 , MWh
Como 1 MWh = 1000 kWh, temos:
9.636.000 , MWh times 1000 = 9.636.000.000 , kWh

Passo 3

Agora, queremos saber quantas usinas são necessárias para suprir os 122 bilhões de kWh desperdiçados.
Dividimos a energia desperdiçada pela energia que uma usina consegue gerar:
Número de usinas = 122.000.000.000 , kWh9.636.000.000 , kWh/usina approx 12,7 ú
Então, seriam necessárias aproximadamente 12,7 usinas. Como não podemos ter uma fração de uma usina, arredondamos para cima.

Passo 4

Agora, vamos calcular a economia anual em dólares. Sabemos que o custo da eletricidade é de $0,12 por kWh.
Multiplicamos o total de kWh economizados pelo custo por kWh:
0,12 por kWh Mu

Resposta

a) Seriam necessárias 13 usinas de 1100 MW para suprir a energia desperdiçada.
b) A economia anual seria de $14,64 bilhões.

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