UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
FACULDADE INTEGRADA AVM
A IMPORTÂNCIA DA ENERGIA RENOVÁVEL PARA O MEIO
AMBIENTE
Por: LICIA FERNANDA DA ROCHA LOPES
Orientador
Prof. FRANCISCO CARRERA
Rio de Janeiro
2011
2
UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
FACULDADE INTEGRADA AVM
A IMPORTÂNCIA DA ENERGIA RENOVÁVEL PARA O MEIO
AMBIENTE
Apresentação
Candido
de
Mendes
monografia
como
à
requisito
Universidade
parcial
para
obtenção do grau de especialista em Gestão
Ambiental
Por: LICIA FERNANDA DA ROCHA LOPES
3
AGRADECIMENTOS
...a
DEUS,
meus
pais
(falecidos),
Marido, Filhos, Neto e amigos pelo
incentivo
momentos.
e
apoio
em
todos
os
4
DEDICATÓRIA
...dedico aos meus pais, marido Laercio,
filhos Igor e Juliana e neto Cauã.
5
RESUMO
O desenvolvimento econômico e social tende sempre a criar demanda
por mais energia. A aspiração ao desenvolvimento da maior parte da
população mundial só poderá ser realizado se houver um aumento notável na
criação de novas fontes de energia que sejam sustentáveis.
Este trabalho tem por objetivo discutir a contribuição da energia
renovável para satisfação das necessidades energéticas da humanidade.
Focando na importância do incentivo a novas tecnologias e as dificuldades
encontradas principalmente nas áreas econômicas e políticas
6
METODOLOGIA
A metodologia proposta neste trabalho constará de uma pesquisa
qualitativa e quantitativa, através de consultas bibliográficas existentes em
livros, artigos e relatórios científicos e reportagens, voltados aos assuntos
concernentes à energia renovável e sua implicação com o meio ambiente,
tendo em vista as necessidades prementes do desenvolvimento energético
mundial e a preservação do meio ambiente.
7
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO
08
CAPÍTULO I - Fontes de energia
10
CAPÍTULO II - Energia renovável no mundo
14
CAPÍTULO III – O Brasil no contexto mundial.
21
CONCLUSÃO
55
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
58
ANEXOS
60
ÍNDICE
63
FOLHA DE AVALIAÇÃO
65
8
INTRODUÇÃO
A prosperidade humana sempre esteve intimamente ligada à nossa
capacidade de capturar, coletar e aproveitar energia. O controle do fogo e a
domesticação de plantas e animais foram dois dos fatores essenciais que
permitiram que nossos ancestrais fizessem a transição de uma existência rude
e nômade para sociedades estáveis e com raízes que pudessem gerar a
riqueza coletiva necessária para formar civilizações.
Durante milênios, a energia em forma de biomassa e biomassa
fossilizada foi utilizada para cozinhar e aquecer, além da criação de materiais
que iam do tijolo ao bronze. Apesar desses desenvolvimentos, na verdade a
riqueza relativa em todas as civilizações foi fundamentalmente definida pelo
acesso e controle da energia, conforme medido pelo número de animais e
humanos que serviam às ordens de um indivíduo específico.
A Revolução Industrial e tudo o que se seguiu lançaram uma parcela
cada vez maior da humanidade para uma era dramaticamente diferente e
mágica. Vamos ao mercado local puxados por centenas de cavalos e podemos
voar ao redor do mundo com a força de centenas de milhares de cavalos.
Nossas casas são aquecidas no inverno, frescas no verão e iluminadas à noite.
O uso amplamente disseminado de energia é a razão fundamental para
centenas de milhares de humanos gozarem um alto padrão de vida.
O que tornou isso possível foi nossa habilidade de usar a energia com
cada vez mais destreza.
A ciência e a tecnologia (C&T) nos forneceram os meios para obter e
explorar fontes de energia, principalmente combustíveis fósseis, para que o
consumo de energia do mundo atual seja equivalente a cerca de mais de
dezessete bilhões de cavalos trabalhando para o mundo 24 horas por dia, sete
dias por semana, 365 dias por ano. Porém, o caminho que o mundo está
tomando atualmente não é sustentável, há custos associados ao uso intensivo
de energia. O uso atual e a grande dependência de combustíveis fósseis estão
9
levando à degradação dos meios ambientes locais, regionais e globais.
Assegurar o acesso a recursos vitais de energia, principalmente de petróleo e
gás natural, tornou-se um fator definitivo nos alinhamentos políticos e
estratégias.
Como se tornou bem conhecido em nossos dias, a produção de
energia, através dos combustíveis fósseis tende, na maior parte dos casos, a
criar emissão de gás carbônico e a contribuir para o efeito estufa que altera o
clima global. O desenvolvimento econômico e social tende sempre a criar
demanda por mais energia, por exemplo, enquanto em países desenvolvidos o
consumo de eletricidade chega a 10 mil kWh por pessoa, nos países em
desenvolvimento, nos quais está à maior parte da população mundial, esse
consumo é menor do que dois mil kWh por pessoa.
A aspiração ao desenvolvimento da maior parte da população mundial
só poderá ser realizada se houver um aumento notável na eficiência do uso de
energia e na criação de novas fontes de energia que sejam sustentáveis.
Devem aumentar os esforços conjuntos para melhorar a eficiência
energética e reduzir a intensidade de carbono da economia mundial, incluindo
a introdução mundial de sinalização de preços para emissões de carbono,
considerando os diferentes sistemas econômicos e energéticos em países
diferentes.
Tecnologias devem ser desenvolvidas e implantadas para capturar e
sequestrar carbono de combustíveis fósseis, especialmente do carvão. Mas,
principalmente, o desenvolvimento e o investimento nas tecnologias de
energias renováveis devem ser acelerados de forma ambientalmente
responsável.
O potencial inexplorado de energia renovável da Terra é enorme e
amplamente distribuído, tanto em países industrializados como nos países em
desenvolvimento. Em muitas situações, a exploração desse potencial oferece
oportunidades únicas para promover objetivos de desenvolvimento ambiental e
10
econômico, quedas dramáticas de custos, o forte crescimento em muitas
indústrias de energia renovável, geração de emprego, entre outros.
No entanto, consideráveis barreiras tecnológicas e de mercado ainda
persistem e devem ser superadas, para que as fontes renováveis de energia
possam desempenhar um papel significativamente maior no mix de energia do
mundo.
CAPÍTULO I
FONTES DE ENERGIA
Podemos classificar as fontes de energia em três categorias distintas, como:
-Fontes de energia arcaicas, onde se encontram a força humana, dos animais
e o fogo;
- Fontes de energias modernas não renováveis, onde teremos o carvão
mineral, gás, petróleo e a energia nuclear; e
-Fontes de energias modernas renováveis, como a eólica, solar, hidrelétrica,
geotérmica e biomassa, entre outras
1.1- PRINCIPAIS TIPOS DE ENERGIAS RENOVÁVEIS
SOLAR
11
A energia luminosa do sol é transformada em eletricidade por um
dispositivo eletrônico, a célula fotovoltaica. Já as placas solares usam o calor
do sol para aquecer água.
EÓLICA
O vento gira as pás de um gigantesco cata vento, que aciona um
gerador, produzindo corrente elétrica.
BIOMASSA
• Biogás
Transformação de excrementos animais e lixo orgânico, como restos
de alimentos, em uma mistura gasosa, que substitui o gás de cozinha, derivado
do petróleo. A matéria-prima é fermentada por bactérias num biodigestor,
liberando gás e adubo.
•Biocombustíveis
Geração de etanol e biodiesel para veículos automotores a partir de
produtos agrícolas como: cana-de-açúcar, milho e beterraba, que sofrem
processos físico-químicos.
HIDRELÉTRICA
É a energia que vem do movimento das águas, usando o potencial
hidráulico de um rio e os diversos desníveis naturais ou artificiais.
GEOTÉRMICA
É a energia gerada através do calor proveniente do interior da terra,
esse potencial é usado para produção de energia elétrica, como fonte de
aquecimento, entre outras
12
.
1.2- BENEFÍCIOS DOS RECURSOS RENOVÁVEIS
As fontes renováveis de energia – biomassa, eólica, solar, hidrelétrica
e geotérmica – contribuíram para satisfazer as necessidades energéticas da
humanidade por milhares de anos. Uma maior contribuição das modernas
tecnologias de energia renovável pode ajudar a promover o avanço de
importantes metas de sustentabilidade; também é considerada desejável por
várias razões:
• Benefícios ambientais e de saúde pública. Na maioria dos casos, as
modernas tecnologias de energia renovável geram emissões muito mais baixas
(ou quase nulas) de gases de efeito estufa e de poluentes atmosféricos
convencionais, em comparação com as alternativas de combustível fóssil;
outros benefícios podem envolver necessidades menores no uso de água e
tratamento de resíduos, bem como impactos evitados de mineração e
prospecção.
• Benefícios de segurança energética. Recursos renováveis reduzem a
exposição à escassez de oferta e à volatilidade dos preços nos mercados de
combustíveis convencionais; também oferecem um meio para muitos países
diversificarem os seus suprimentos de combustível e para reduzir a
dependência das fontes estrangeiras de energia, incluindo a dependência do
petróleo importado.
• Desenvolvimento e benefícios econômicos. O fato de muitas tecnologias
renováveis poderem ser implantadas gradativamente, em aplicações isoladas
de pequena escala, faz com que sejam adequadas para os contextos dos
países em desenvolvimento, em que existe uma necessidade urgente de
estender o acesso aos serviços de energia nas zonas rurais; além disso, uma
13
maior dependência dos recursos renováveis nacionais pode reduzir a
transferência de pagamentos por energia importada e estimular a criação de
empregos.
As vantagens da energia renovável foram bem definidas pelo Brasil em
proposta apresentada na Conferência das Nações Unidas sobre Ambiente e
Desenvolvimento Sustentável, ocorrida em Johanesburgo (África do Sul), em
agosto de 2002. No documento, foi explicado que as novas fontes renováveis
de energia - como biomassa, pequenas hidroelétricas, eólica e energia solar,
incluindo a fotovoltaica - oferecem inúmeros benefícios:
•
Aumentam a diversidade e a complementaridade da oferta de energia;
•
Reduzem as emissões atmosféricas de poluentes;
•
Asseguram a sustentabilidade da geração de energia em longo prazo;
•
Criam novas oportunidades de empregos nas regiões rurais e urbanas,
oferecendo oportunidades para fabricação local de tecnologia de
energia;
•
Fortalecem a garantia e segurança de fornecimento porque não
requerem
importação,
diferentemente
do
setor
dependente
de
combustíveis fósseis
Além de solucionar grandes problemas ambientais, como o efeito
estufa, as fontes renováveis ajudam a combater a pobreza. Como a própria
delegação brasileira em Johanesburgo afirmou, que as fontes renováveis de
energia:
•
Podem aumentar o acesso à água potável proveniente de poços. Água
limpa e alimentação cozida reduzem a fome (95% dos alimentos
precisam ser cozidos antes de serem ingeridos) e evitam doenças;
•
Reduzem o tempo que mulheres e crianças gastam nas atividades
básicas de sobrevivência (buscar lenha, coletar água, cozinhar). Energia
em casa facilita o acesso à educação, aumenta a segurança e permite o
14
uso de mídia e comunicação na escola; e
•
Diminuem o desmatamento.
CAPÍTULO-II
ENERGIA RENOVÁVEL NO MUNDO
2.1- FORNECIMENTOS DA ENERGIA MUNDIAL
O misto de oferta de energia mundial atualmente é dominado pelos
combustíveis fósseis. Atualmente, carvão, petróleo e gás natural fornecem
cerca de 80% da demanda de energia primária. A biomassa tradicional e a
energia hidrelétrica de larga escala respondem por grande parte do restante.
As modernas formas de energia renovável têm um papel relativamente
pequeno hoje (da ordem de uma pequena porcentagem do conjunto atual de
oferta). As preocupações com a segurança energética – particularmente
relacionadas à disponibilidade de suprimentos convencionais de petróleo
relativamente baratos e, em menor grau, de gás natural – continuam a ser
importantes determinadores de políticas nacionais de energia em muitos
países e uma fonte potente de tensões geopolíticas correntes e de
vulnerabilidade econômica. No entanto, os limites ambientais, mais do que
restrições de oferta, podem surgir como um desafio mais fundamental
associado à dependência continuada de combustíveis fósseis. As reservas
mundiais de carvão mineral sozinhas estão aptas a fornecer vários séculos de
consumo continuado nos níveis atuais e podem fornecer uma fonte alternativa
ao petróleo no futuro. Sem alguns meios para abordar as emissões de
carbono, entretanto, a dependência continuada do carvão para uma grande
porção do futuro mix mundial de energia apresentaria riscos inaceitáveis de
mudanças climáticas.
Atingir objetivos de sustentabilidade exigirá mudanças significativas no
15
fornecimento do mix de recursos atuais visando a um papel bem maior para
tecnologias de baixo teor de carbono e fontes de energia renovável incluindo
biocombustíveis de ponta. O potencial de energia renovável inexplorada do
planeta, particularmente, é enorme e está amplamente distribuído em países
desenvolvidos e em desenvolvimento da mesma forma. Em muitos cenários,
explorar esse potencial oferece oportunidades únicas para apresentar objetivos
ambientais e de desenvolvimento econômico.
Recentes desenvolvimentos, incluindo substanciais comprometimentos
com políticas, considerável redução de custos e forte crescimento em muitas
indústrias
de
energia
renovável são promissores, mas consideráveis
dificuldades tecnológicas e mercadológicas ainda existem e têm de ser
superadas
para
significativamente
que
a
maior
energia
no
mix
renovável
mundial
de
desempenhe
energia.
um
Avanços
papel
em
armazenagem de energia e tecnologias de conversão e na melhoria da
capacidade de transmissão de eletricidade de longa distância poderia fazer
muito para expandir a base de recursos e reduzir os custos associados ao
desenvolvimento de energia renovável. Enquanto isso é importante notar que o
recente crescimento substancial da capacidade instalada de energia renovável
no mundo foi grandemente impulsionado pela introdução de políticas
agressivas e incentivos em uma porção de países. A expansão de
compromissos semelhantes a outros países aceleraria ainda mais os índices
atuais de implantação e fomentaria investimento adicional em avanços
continuados em tecnologia.
Além dos meios renováveis para a produção de eletricidade, como
eólica, solar e hidrelétrica, os combustíveis à base de biomassa representam
uma área importante de oportunidade para substituir os combustíveis
convencionais para transporte à base de petróleo. O etanol de cana-de-açúcar
já é uma opção atraente, desde que se apliquem salvaguardas ambientais
razoáveis. Para aumentar ainda mais o potencial de biocombustíveis no
mundo, são necessários esforços intensivos de pesquisa e desenvolvimento
para oferecer uma nova geração de combustíveis com base na conversão
eficiente de material lignocelulósico. Ao mesmo tempo, avanços na biologia
16
molecular e de sistemas apresentam a grande promessa para a geração de
matéria-prima avançada de biomassa e métodos muito menos energointensivos de converter material vegetal em combustível líquido como pela
produção microbial direta de combustíveis como o butanol.
No futuro, biorrefinarias integradas podem permitir a co-produção
eficiente de energia elétrica, combustíveis líquidos e outros co-produtos
valiosos a partir de recursos de biomassa sustentavelmente gerenciados.
Uma dependência bastante expandida de biocombustíveis exigirá mais
reduções nos custos de produção; minimização do uso de terra, água e
fertilizantes; e tratar dos impactos potenciais sobre a biodiversidade. As opções
de biocombustíveis com base na conversão de lignocelulose em vez de amidos
parecem mais promissoras em termos de minimizar a competição entre o
cultivo de alimentos e a produção de energia e em termos de maximizar os
benefícios ambientais associados a combustíveis de transporte à base de
biomassa.
2.2- QUESTÕES E OBSTÁCULOS PARA AS ENERGIAS RENOVÁVEIS
Várias questões e obstáculos de mercado se aplicam a cada uma das
principais opções “novas” de energia renovável: eólica, fotovoltaica solar (FV),
térmica solar, pequenas centrais hidrelétricas, biomassa e geotérmica.
Para cada opção energética, os elaboradores de políticas enfrentam
uma série de questões semelhantes:
• A tecnologia disponível é adequada – na teoria e na prática – para atender à
17
demanda crescente?
• Existem aspectos da fonte – tais como a natureza intermitente do vento e da
luz solar – que atualmente limitem o seu papel no mercado?
• A tecnologia poderá competir economicamente com outras opções em um
mundo de emissões limitadas (levando-se em conta os atuais subsídios para
fontes convencionais e não convencionais, bem como custos e benefícios que
atualmente não estão internalizados nos preços de mercado)?
• Como superar outras barreiras, incluindo questões de localização, barreiras
de mercado ou regulatórias, limitações de infra-estruturar e outros obstáculos?
Embora os pontos específicos destas questões variem para as diferentes
tecnologias e recursos, diversos aspectos genéricos devem ser observados
nas diferentes opções.
A adequação dos recursos geralmente não é problema, embora
algumas partes do mundo sejam mais promissoras para certas tecnologias
renováveis do que outras. A taxa de absorção de luz solar pela Terra é
aproximadamente 10 000 vezes maior do que a taxa de utilização de todos os
tipos de energia comercial por todos os seres humanos. Mesmo quando
limitações práticas são incluídas na conta, a base restante de recursos
renováveis continua enorme. Um estudo recente sugere que se forem
considerado apenas as áreas em terra que já são economicamente viáveis
para turbinas eólicas comercialmente disponíveis (ou seja, áreas com ventos
Classe cinco ou melhores) e se for aplicado um fator de exclusão de 90% (isto
é, presume-se que apenas 10% dessas áreas estarão disponíveis, devido à
concorrência para uso do solo ou por outros motivos), o potencial energético
eólico ainda é teoricamente suficiente para abastecer 100% do consumo global
atual de eletricidade e até 60% do consumo mundial projetado para 2025
(Greenblatt, 2005).
Os desafios para as tecnologias de energia renovável, portanto, são
essencialmente tecnológicos e econômicos: como capturar a energia de fontes
dispersas que normalmente têm baixa densidade de potência em comparação
com combustíveis fósseis ou nucleares e levar essa energia aonde e quando
18
ela for necessária a um custo razoável. Reduções significativas
de custos foram obtidas para as tecnologias solar e eólica na década passada,
mas como meio de geração de energia elétrica essas opções geralmente
continuam sendo mais caras por quilowatts-hora produzidos do que seus
concorrentes convencionais. Outros obstáculos à implantação decorrem da
natureza da fonte em si. A energia eólica e solar, por serem intermitentes e
não estarem disponíveis sob demanda apresentam desafios em termos da
integração em redes de distribuição de energia elétrica, que precisam
responder de imediato a cargas mutáveis. A intermitência impõe custos aos
sistemas de energia elétrica – custos que podem ser substanciais em níveis
previsíveis de implantação de energia eólica e solar.
Para enfrentar esse problema, aperfeiçoamentos em larga escala em
infra-estrutura de transmissão, acréscimo de geração convencional de resposta
mais rápida e, possivelmente, tecnologias de armazenamento talvez possam
permitir que a energia eólica abasteça mais de 30% da geração de
eletricidade, mantendo os custos da intermitência abaixo de alguns centavos
por quilowatt-hora (DeCarolis e Keith, 2005; 2006). O desenvolvimento de
opções de armazenamento custo-efetivo deve ser uma prioridade para futuras
pesquisas e desenvolvimento, já que o êxito nesta área poderá afetar
significativamente o custo de recursos renováveis intermitentes e a dimensão
de sua contribuição para o fornecimento de energia no longo prazo. Opções
potenciais de armazenamento incluem capacidade térmica aumentada,
armazenamento de energia de água bombeada ou ar comprimido e, por fim,
hidrogênio. A energia das grandes hidrelétricas tem a vantagem de não ser
intermitente e já é bastante competitiva em termos de custos, mas o potencial
para novas instalações em muitas áreas pode ser limitado por causa das
preocupações com os impactos adversos sobre os habitats naturais e
assentamentos humanos. O potencial inexplorado de energia renovável da
Terra é enorme e amplamente distribuído, tanto em países industrializados
como nos países em desenvolvimento. Em muitas situações, a exploração
desse potencial oferece oportunidades únicas para promover objetivos de
desenvolvimento ambiental e econômico. Quedas dramáticas de custos, o forte
19
crescimento em muitas indústrias de energia renovável e novos compromissos
programáticos são promissores.
No entanto, consideráveis barreiras tecnológicas e de mercado ainda
persistem e devem ser superadas, para que as fontes renováveis de energia
possam desempenhar um papel significativamente maior no mix de energia do
mundo.
2.3- O PAPEL DOS GOVERNOS E A CONTRIBUIÇÃO DA CIÊNCIA E DA
TECNOLOGIA PARA A ENERGIA RENOVÁVEL
Uma vez que os mercados não irão produzir os resultados desejados a
menos que os incentivos certos e sinalizações de preços estejam presentes, os
governos têm um papel vital a desempenhar na criação das condições
necessárias para promover resultados ótimos e no apoio a investimentos de
longo prazo em nova infra-estrutura energética, pesquisa e desenvolvimento
em energia e tecnologias de alto risco/alto retorno.
Onde existe vontade política para criar as condições para a transição
para energias sustentáveis, existe uma grande variedade de instrumentos de
políticas, desde incentivos de mercado, tais como preço ou limite máximo de
emissões de carbono (que podem ser especialmente efetivos para influenciar
decisões de investimento de capital de longo prazo), até padrões de eficiência
e normas para construções, que podem ser mais eficientes do que uma
sinalização de preços para efetuar a mudança pelo lado do uso final da
equação. Oportunidades para importantes políticas de longo prazo também
existem no nível da cidade e do planejamento do uso do solo, incluindo
sistemas de ponta de fornecimento de energia, água e outros serviços, bem
como avançados sistemas de mobilidade.
A ciência e a tecnologia (C&T) claramente têm um papel fundamental a
20
desempenhar para maximizar o potencial e reduzir o custo das opções de
energia existentes, ao mesmo tempo em que desenvolvem novas tecnologias
que irão expandir a lista de opções futuras. Para fazer valer esta promessa, a
comunidade de C&T deve ter acesso aos recursos necessários para levar
adiante áreas já promissoras e explorar possibilidades mais distantes.
O investimento atual em pesquisa e desenvolvimento em energia no
mundo é amplamente considerado inadequado para os desafios diante de nós.
Da mesma forma, é necessário um aumento substancial – da ordem de pelo
menos o dobro das verbas atuais – em recursos públicos e privados
destinados a enfrentar as prioridades críticas da tecnologia de energia.
Cortar subsídios das indústrias de energia estabelecidas poderia
fornecer parte dos recursos necessários, e ao mesmo tempo reduzir incentivos
para consumo excessivo e outras distorções que permanecem nos mercados
comuns de energia em muitas partes do mundo. Também é necessário
assegurar que os gastos públicos no futuro sejam direcionados e aplicados
mais eficientemente, tanto para abordar prioridades e metas bem definidas
para pesquisa e desenvolvimento em tecnologias fundamentais de energia e
para buscar os avanços necessários nas ciências básicas. Ao mesmo tempo,
será importante ampliar a colaboração, a cooperação e a coordenação entre
instituições e limites nacionais no esforço para implantar novas tecnologias.
CAPÍTULO-III
O BRASIL NO CONTEXTO MUNDIAL
3.1- ENERGIA RENOVÁVEL, MEIO AMBIENTE E ECONOMIA
O panorama mundial está mudando rapidamente, por motivos ligados
21
a três das grandes preocupações da humanidade nesse início de século: meio
ambiente energia e economia global. Embora à primeira vista possam parecer
distintas, estas três áreas estão, na realidade, completamente interligadas. As
duas primeiras estão já há mais tempo na percepção do cidadão comum,
devido ao efeito estufa e ao aquecimento global associado ao uso de
combustíveis fósseis. Quanto à economia, só o tempo dirá quais os efeitos
permanentes que a crise no sistema financeiro internacional terá sobre o setor
energético e, mais difícil de prever, sobre o meio ambiente. A única coisa
certeza é de que os três setores serão permanentemente afetados.
O sistema financeiro não pode ser ignorado. Para se ter uma idéia, o
presidente George Bush anunciou em 2006, com grande pompa, um aporte de
um bilhão de dólares para pesquisas em fontes alternativas de energia, com
ênfase no hidrogênio. Estima-se que a crise do sistema financeiro vá consumir
algo em torno de três trilhões de dólares. A guerra no Iraque já custou aos
cofres estadunidenses um valor superior a 500 bilhões de dólares.
Não importa qual a saída adotada, ela necessariamente terá que
passar por uma mudança radical na matriz energética mundial, com forte
aumento da participação das fontes renováveis.
Neste contexto, o Brasil se destaca dos demais países por um motivo
bem simples: a matriz brasileira já é aproximadamente 46% renovável,
comparada à média mundial de 12%.
O Brasil tem, portanto, uma oportunidade ímpar de se firmar como um
dos líderes mundiais no setor de energia. Impulsionado por seu gigantesco
potencial hídrico e contando com um forte programa de combustíveis
alternativos capitaneado pelo etanol, o país sai na frente dos demais. Por outro
lado, não podemos desprezar as novas reservas de petróleo recentemente
descobertas no litoral brasileiro. Mas, para se manter na frente, serão
necessários recursos, muitos recursos: manutenção dos sistemas atuais,
modernização dos sistemas e, principalmente, pesquisa e desenvolvimento
são algumas das prioridades.
22
É difícil que o setor público consiga arcar sozinho com estas despesas
e uma interação com o setor privado se torna cada vez mais necessária e
fundamental. Até a crise no sistema financeiro, o setor energético contava com
forte capacidade de investimento em pesquisa e desenvolvimento, e o setor
acadêmico, com boa parte dos cérebros. O casamento não só seria natural,
como desejável.
Esta contribuição pretende, de forma sucinta, resumir o panorama
mundial, contextualizar o Brasil neste panorama e avaliar quais seriam as
alternativas mais adequadas a este contexto. Quanto às fontes renováveis de
energia, dedicaremos nossa atenção às alternativas já implantadas em maior
escala: energia hidráulica, biomassa, energias solar e eólica. As fontes
alternativas que ainda se encontram em fase de desenvolvimento, ou que
ainda têm aplicação em escala menor (hidrogênio e células a combustível, por
exemplo), não serão abordadas aqui.
Algumas questões serão levantadas: como está o setor energético no
Brasil? Quais são as fontes renováveis propostas? Quais os efeitos da crise do
sistema financeiro sobre o setor energético?
Não iremos detalhar os
processos de obtenção de energia, mas sim dar uma idéia, principalmente, dos
desafios que esperam aqueles que decidirem se aventurar nesta área
extremamente complexa e igualmente fascinante.
3.2- MATRIZES ENERGÉTICAS
A matriz energética consiste, numa definição simplificada, de uma
descrição de toda a produção e consumo de energia de um país, discriminada
por fonte de produção e setores de consumo. A matriz pode ser tão detalhada
quanto se deseje. No Brasil, a descrição disponível mais detalhada que se tem
é o Balanço Energético Nacional (BEN), que é elaborado anualmente pela
Empresa de Pesquisa Energética (EPE), sendo publicado pelo Ministério da
23
Minas e Energia (MME). É um documento bastante completo, publicado
regularmente desde 1970, sendo amplamente utilizado tanto pelo governo
quanto pelo setor privado para suas atividades de planejamento e
investimento.
3.3- A MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
Para se ter uma idéia da complexidade que a matriz energética pode
atingir, basta que se observe que a matriz energética brasileira de 2007 pode
ser resumida em uma planilha de 57 colunas e 185 linhas!
Define-se a matriz energética como sendo a oferta interna de energia
(OIE) discriminada quanto às fontes e setores de consumo. A OIE é, às vezes,
chamada de demanda total de energia (DTE). As unidades mais usadas são
caloria, joule e btu para o poder calorífico e kWh (quilowatt-hora) para
eletricidade. Também é comum encontrarmos a tonelada equivalente de
petróleo (tep), que nos dá a energia consumida em termos de uma massa
equivalente de petróleo. Considera-se que 1 kg de petróleo equivale a 10.000
kcal, ou seja, aproximadamente 42.000 kJ. Quanto à eletricidade, é útil ter em
mente que 1mil Wh é a energia necessária para manter acesas 10 lâmpadas
de 100 W durante 1 h o que, em termos de energia, equivale a 3,6 kJ.
A Figura 1 mostra a oferta interna de energia no Brasil em 2007. O
valor total foi de 238,8 milhões de tep, o que representa um aumento de 5,5%
em relação a 2006, e que equivale a 2% de toda a energia produzida no
mundo. Um dado interessante é a OIE per capita, que no Brasil foi de 1,29
tep/habitante. Este valor fica abaixo da média mundial (1,8 tep) e é
aproximadamente 3,6 vezes menor que a média dos países da OECD
(Organisation for Economic Cooperation and Development – Organização Para
Cooperação Econômica e Desenvolvimento), constituída majoritariamente por
países ricos. Devemos ressaltar que um fator que contribui significativamente
24
para este baixo consumo per capita no Brasil e a inexistência de sistemas de
calefação na quase totalidade das residências no país. Entretanto, esta
tendência vem sendo compensada de forma crescente pela instalação cada
vez mais comum de sistemas de refrigeração em residências e no setor
comercial.
Com relação ao crescimento da economia, que foi de 5,4% em
2007, pode-se considerar que não houve expansão significativa da oferta de
energia. O forte crescimento da economia (e, portanto, da demanda de
energia) em 2007 foi puxado por setores exportadores, especialmente aqueles
que consomem mais energia como, por exemplo, os de metalurgia, papel e
celulose e sucroalcooleiro. Soma-se a isto um forte crescimento do setor
interno de bens e serviços. Uma boa notícia é que o aumento da demanda se
deu, principalmente, com um maior crescimento do uso de fontes renováveis
(+ 7,6%) em relação às fontes não renováveis (petróleo e derivados, gás
natural, carvão mineral e urânio, crescimento de 3,7%). Assim, a energia
renovável atingiu 45,9% da matriz brasileira em 2007, colocando o país numa
25
posição invejável e única entre os países de maior consumo no mundo.
Na matriz de 2007, destaca-se o etanol, cuja produção teve um
crescimento de 27% em relação a 2006, atingindo um total de 389 mil
barris/dia. O consumo também teve expressivo crescimento (29%). De fato, em
2007 os derivados de cana ultrapassaram pela primeira vez na história a
energia hidráulica e a eletricidade na oferta interna de energia no país.
Outro dado interessante foi a participação do bagaço de cana, que é
utilizado como fonte térmica principalmente nos setores energético (nas
próprias destilarias) e na indústria de alimentos. O crescimento do consumo de
bagaço foi de 11% em 2007.
Dois fatores principais são apontados pelos especialistas para explicar
o forte crescimento dos derivados de cana na OIE: a entrada em operação de
unidades industriais mais modernas e eficientes e o aprimoramento das
variedades de cana, com maior teor de açúcar.
3.4- COMPARAÇÕES ENTRE A ENERGIA NO BRASIL E NO MUNDO
A Figura 2 mostra a oferta de energia no mundo, discriminada por setores.
Na Tabela 1 temos uma comparação entre o Brasil, os países da OECD e o
resto do planeta. Nota-se um grande contraste entre as participações da
biomassa e da energia hidráulica entre o Brasil e os demais países. Enquanto
o Brasil tem 31,1% de participação da biomassa e 14,9% de participação da
energia hidráulica, no mundo estes valores caem para 10,5 e 2,2%,
respectivamente.
26
Estes dados mostram a posição única que o Brasil ocupa no mundo. O
país está, para as fontes renováveis, como a Arábia Saudita, por exemplo, está
para o petróleo.
27
Reservas e recursos
Passamos a seguir a descrever resumidamente a situação das
principais fontes de “ENERGIA RENOVÁVEL”.
3.4.1- RECURSOS RENOVÁVEIS
3.4.1.1- ENERGIA GEOTÉRMICA
A energia geotérmica situada abaixo da superfície da terra tem sido
explorada, há muito tempo, como fonte de calor direto e, no último século, para
gerar eletricidade. A produção geotérmica de eletricidade só é prática,
geralmente, quando existe vapor ou água subterrânea a temperaturas
superiores a 100°C; em temperaturas mais baixas (50 a100°C) a energia
geotérmica pode ser utilizada em aplicações diretas de calor (exemplo,
aquecimento de estufas de plantas e ambientes, fornecimento de água quente,
28
resfriamento por absorção). Um tipo diferente de aplicação envolve bombas de
calor que efetivamente utilizam a terra como meio de armazenamento. Bombas
de calor de fontes no solo aproveitam as temperaturas relativamente estáveis
que existem abaixo do solo como fonte de calor no inverno e para absorver
calor no verão, pois podem fornecer aquecimento e refrigeração de forma mais
eficiente do que as tecnologias convencionais de ar condicionado ou bombas
de calor de fontes do ar, em várias partes do mundo.
A capacidade global de geração de energia elétrica geotérmica é de
cerca de nove milhões watts, a maior parte concentrada na Itália, Japão, Nova
Zelândia
e
Estados
Unidos.
O
potencial
para
um
maior
desenvolvimento da energia geotérmica usando a tecnologia atual é limitado
pelos locais disponíveis, mas a base de recursos disponíveis poderia ser
significativamente
afetada
por
tecnologias
avançadas.
Os
campos
hidrotérmicos mais quentes são encontrados na orla do oceano Pacífico, em
algumas regiões do Mediterrâneo e na bacia do oceano Índico. No mundo
todo, imagina-se que existam mais de 100 campos hidrotérmicos a
profundidades bastante rasas, de 1 a 2 quilômetros, com temperaturas fluidas
altas o suficiente para produzir energia. De acordo com o caso de referência
da IEA (2006), World Energy Outlook, espera-se que a capacidade e a
produção energética geotérmicas atinjam 25 bilhões de watts e 174 trilhões de
watts hora, respectivamente, até 2030, respondendo por cerca de 9% da
contribuição total de novas fontes renováveis.
Aperfeiçoamentos tecnológicos que reduzissem custos de perfuração e
permitissem o acesso a recursos geotérmicos em maior profundidade
poderiam expandir substancialmente a base de recursos. Além disso, as
tecnologias que poderiam extrair calor de rochas secas, em vez de depender
de água quente ou vapor, podem aumentar significativamente o potencial
geotérmico. Essas tecnologias ainda não estão desenvolvidas, mas estão
sendo exploradas na Europa. Um programa de pesquisa já existente da UE,
por exemplo, está buscando a utilização da energia geotérmica de rochas
secas quentes para a produção de energia elétrica (EEIG, 2007).
29
A base potencial de recursos para a utilização de energia geotérmica
de calor direto é muito maior. Na verdade, a utilização direta de calor quase
dobrou entre 2000 e 2005, com 13 bilhões de watts térmicos acrescentados
durante esse período e com pelo menos 13 países usando o calor geotérmico
pela primeira vez. A Islândia lidera no mundo, em termos de capacidade
existente
de
calor
direto,
suprindo
aproximadamente
85%
de
suas
necessidades totais de aquecimento de ambientes usando a energia
geotérmica, mas outros países – notadamente a Turquia – expandiram
substancialmente o uso desse recurso nos últimos anos. Cerca de metade da
capacidade global atual está em forma de energia geotérmica ou bombas de
calor de fontes no solo, com cerca de dois milhões de unidades instaladas em
mais de 30 países do mundo todo (principalmente na Europa e nos Estados
Unidos).
No Brasil, a energia geotérmica é usada quase que exclusivamente
para fins de recreação, em parques de fontes termais, como Caldas Novas
(GO), Piratuba (SC), Araxá (MG), Olímpia, Águas de Lindóia e Águas de São
Pedro (SP).
3.4.1.2- ENERGIA HIDRELÉTRICA
A energia hidráulica, ou hidrelétrica, é uma das maiores das fontes
perpétuas ou renováveis de energia, correspondendo, em 2006, a 17% de
todas as fontes renováveis de energia no mundo.
A energia hidráulica é explorada em mais de 160 países, mas somente
cinco (Brasil, Canadá, China, Rússia e Estados Unidos) são responsáveis por
mais da metade da produção mundial. A geração atingiu 3,1 bilhões de Watts
em
2006,
correspondendo
a
aproximadamente
20%
do
potencial
economicamente explorável. Atualmente, a capacidade instalada é de 882
bilhões de Watts, com um potencial estimado em 15.900 bilhões de Watts
30
Tal como acontece com outras fontes renováveis, o potencial teórico
da energia hidrelétrica é enorme. Levando-se em consideração critérios
econômicos e de engenharia, o potencial técnico estimado é menor, mas ainda
é substancial – cerca de mais de quatro vezes os níveis atuais de produção.
O potencial econômico, que leva em consideração limitações sociais e
ambientais, é o mais difícil de estimar, uma vez que pode ser seriamente
afetado por preferências da sociedade, que são inerentemente incertas e
difíceis de prever.
Na Europa Ocidental e nos Estados Unidos, aproximadamente 65% e
76%, respectivamente, do potencial técnico hidrelétrico tem sido aproveitado,
um total que reflete restrições sociais e ambientais. Para muitos países em
desenvolvimento, o potencial técnico total, com base em engenharia
simplificada e critérios econômicos com poucas considerações ambientais, não
foi plenamente medido, e o potencial econômico permanece ainda mais
incerto. Prevê-se, atualmente, um crescimento contínuo da produção
hidrelétrica, especialmente no mundo em desenvolvimento, onde um grande
aumento da capacidade já está planejado, principalmente em países asiáticos
não OCDE. Em outros lugares, preocupações com a aceitação pública
(incluindo as preocupações com o risco de rompimento de barragem);
impactos ambientais (incluindo perda de habitat, bem como o potencial para
emissões de dióxido de carbono e metano provenientes de grandes barragens,
especialmente em ambientes tropicais); suscetibilidade à seca; impactos de
realocação de populações; e disponibilidades de locais estão atraindo mais
atenção para pequenas centrais hidrelétricas.
Em 2000, um relatório publicado pela Comissão Mundial de Barragens
identificou questões relativas à futura construção de barragens (tanto para
gerar energia como para irrigação) e enfatizou a necessidade de uma
abordagem mais participativa nas futuras decisões sobre gestão de recursos
(WDC, 2000).
Hoje, no mundo inteiro, a capacidade instalada das pequenas centrais
hidrelétricas é superior a 60 bilhões de Watts, com a maior parte dessa
capacidade
31
(mais de 13 bilhões de Watts) na China.
Outros países que trabalham
ativamente para desenvolver pequenas centrais hidrelétricas incluem a
Austrália, o
Canadá, a Índia, o Nepal e a Nova Zelândia. As pequenas centrais hidrelétricas
são, geralmente, utilizadas de forma autônoma (não conectadas à rede) para
fornecer energia em nível de aldeias, no lugar de geradores a diesel ou outras
centrais de pequena escala. Isso as torna adequadas para as populações
rurais, especialmente em países em desenvolvimento. No mundo todo, a base
de recursos das pequenas centrais hidrelétricas é bastante grande, uma vez
que a tecnologia pode ser aplicada em uma ampla gama de pequenos rios.
Além disso, o investimento do capital necessário é geralmente viável, o ciclo de
construção é curto e centrais modernas são altamente automatizadas e não
necessitam de pessoal operacional permanente.
Os principais obstáculos são, portanto, sociais e econômicos e não
técnicos. Os esforços recentes em (Pesquisa e Desenvolvimento) têm se
centrado na incorporação de novas tecnologias e métodos operacionais e em
minimizar ainda mais os impactos sobre as populações de peixes e outros
usos da água.
Dados sobre o potencial de geração de energia hidráulica, a
capacidade instalada e a geração efetiva são apresentados na Tabela 6. Notase um grande contraste entre o Oriente Médio e a África em relação às demais
regiões. No primeiro caso, devido à abundância de combustíveis fósseis e
limitação dos recursos hídricos e, no caso africano, devido a uma combinação
infeliz de abundância de combustíveis fósseis em algumas regiões, limitação
dos recursos hídricos em algumas regiões, e, o que é mais grave, uma falta
generalizada de recursos para investimento na construção de usinas
hidrelétricas de médio e grande porte.
32
Um dado interessante quando se fala em expansão das fontes
renováveis de energia no mundo é a enorme capacidade de ampliação do
parque hidrelétrico, que pode ser feita de duas maneiras: a primeira é a
modernização e expansão das usinas existentes. Até 2030, a grande maioria
das usinas hidrelétricas do mundo deverá passar por processos de
modernização e ampliação, onde for possível.
A segunda maneira de ampliar a geração de energia hidráulica é a
instalação de geradores em represas onde não há geração de energia.
Existem no mundo cerca de 45.000 represas de grande porte e, a maioria
delas, não conta com geradores de eletricidade.
Em termos econômicos, a energia hidráulica apresenta vantagens
importantes: os custos operacionais são baixíssimos em comparação com o
investimento inicial. Além disso, a independência em relação aos combustíveis
fósseis torna esta fonte praticamente insensível às flutuações do preço do
petróleo. O mesmo não pode ser dito, por exemplo, do etanol, que depende de
insumos
(fertilizantes,
transporte
etc.)
influenciados
pelo
preço
das
commodities.
Como desvantagens, pode-se citar o custo elevado de implantação das
33
usinas, se comparado a outras fontes, o tempo relativamente longo entre a
concessão e a entrada em operação e a dependência de um regime regular de
chuvas, além do forte impacto socioambiental causado pela inundação de
grandes áreas, com o consequente deslocamento de comunidades inteiras e a
destruição do habitat natural de espécies nativas e endêmicas.
Os maiores desafios no setor hidráulico são a modernização das
instalações existentes e, principalmente, o desenvolvimento de um modelo de
financiamento para o setor.
No Brasil, a participação da energia hidráulica chega a 14,9% da matriz
energética total, e corresponde a 85% da eletricidade gerada. A Tabela
7 mostra a evolução da participação desta fonte na oferta de energia elétrica
em três momentos: 1970 1994 e 2007. A redução entre 1994 e 2007 deve-se
principalmente ao aumento da participação dos autoprodutores independentes,
que vêm utilizando a biomassa, principalmente o bagaço de cana, na geração
de eletricidade, além da entrada em operação de usinas termelétricas movidas
a gás natural e nucleares.
O Brasil ocupa uma posição única no mundo, contrastando fortemente
com a predominância da energia elétrica oriunda da queima de combustíveis
fósseis no resto do planeta. Este contraste é mostrado na Figura 5. Em termos
34
de geração de eletricidade, a participação das fontes renováveis atinge 90% no
Brasil, contra 16% dos países da OECD e 18% no mundo.
A geração de eletricidade chegou a 445 trilhões de Watts hora em
2007, um aumento de 6% em relação a 2006. A participação da energia
hidráulica cresceu 7% e a geração a partir de combustíveis não renováveis
caiu 9% em 2007 (−12,3% na energia nuclear e −18,6% na energia gerada a
partir do gás natural). O resultado foi um ligeiro aumento na participação das
fontes renováveis no setor elétrico. O país importou pouco mais de 41 trilhões
de Watts hora de eletricidade da Argentina e do Paraguai, de modo que a
oferta total chegou a 486 trilhões de Watts hora.
O Brasil é atualmente o terceiro maior produtor de energia hidráulica
35
do mundo, ficando atrás apenas da China e do Canadá. Em termos de
capacidade teórica, o potencial passa de 3000 trilhões de Watts hora/ano, dos
quais 800 trilhões de Watts hora são atualmente economicamente viáveis.
A energia hidráulica não é, entretanto, livre de riscos. Temos ainda na
memória o racionamento de eletricidade decretado em junho de 2001, causado
pela quantidade de chuvas muito abaixo do normal no biênio 2000-2001. Os
motivos que levaram ao racionamento, além da falta de chuvas, são
complexos e fogem ao escopo desta contribuição, mas dão uma medida dos
riscos associados a uma matriz energética com grande predominância de uma
única fonte, ainda que renovável e ambientalmente correta.
A Tabela 8 mostra o nível dos principais dos reservatórios do país nas
duas primeiras semanas de janeiro de 2009. Para efeito de comparação,
listamos também os valores em janeiro de 2008 e em junho de 2001, no início
do racionamento. Percebe-se que a situação atual é bem menos crítica que no
início do racionamento, principalmente nas regiões sudeste e nordeste, as
mais afetadas em 2001, devido aos índices pluviométricos do verão
2008/2009, que se encontram bastante acima da média histórica.
Ainda assim, diversos especialistas afirmam que o país não está livre
do risco de um novo racionamento, já que, mesmo com os reservatórios em
36
nível elevado, o crescimento econômico do país tem levado a um forte
aumento da demanda. Há, no momento, 13 usinas de médio e grande porte
licitadas que estão em construção há mais de cinco anos, e o histórico de
atrasos nos cronogramas não garante o abastecimento após 2010. Para entrar
em operação, uma usina hidrelétrica precisa obter as licenças prévia, de
instalação e de operação, concedidas pelo Ministério do Meio Ambiente.
Observa-se uma falta de coordenação entre as áreas do governo no setor
energético, o que pode demandar um período de tempo variável, que nem
sempre está de acordo com as previsões do Ministério do Planejamento, por
exemplo. O resultado é que a capacidade real instalada não corresponde
necessariamente à prevista. Este descompasso poderia ser abrandado se o
governo realizasse avaliações ambientais estratégicas (AAE) – estudo do
impacto ambiental de políticas, planos e programas – do setor energético.
Com a demora na concessão de licenças ambientais para a
construção de hidrelétricas, o governo estuda colocar em funcionamento
usinas termelétricas a gás e óleo combustível com capacidade somada de
20.800 milhões de Watts até 2017, o que pode resultar em um aumento de até
cinco vezes na emissão de CO2 pelo país.
3.4.1.3- BIOMASSA
As projeções para o futuro indicam que a importância da biomassa
aumentará muito, chegando a representar no fim do século 21 de 10 a 20% de
toda a energia usada pela humanidade.
Existe um grande número de tecnologias de conversão energética da
biomassa, adequadas para aplicações em pequenas e grandes escalas. Elas
incluem
gaseificação,
métodos
de
produção de calor e eletricidade
(cogeração), recuperação de energia de resíduos sólidos urbanos e gás de
37
aterros sanitários além dos biocombustíveis para o setor de transportes (etanol
e biodiesel). O recente interesse na energia da biomassa tem dado ênfase em
aplicações que produzem combustíveis líquidos para o setor de transportes.
(biocombustíveis).
Os biocombustíveis são combustíveis renováveis derivados de matériaprima biológica e inclui o bioetanol, ou simplesmente etanol, o biodiesel, o
biogás (metano). Destes, o etanol é o biocombustível mais utilizado e cuja
produção mais cresce no mundo, com um aumento de 4,4 bilhões de barris em
1980 para 46,2 bilhões de barris em 2005. Os maiores produtores mundiais de
etanol são Estados Unidos (16,1 bilhões de barris), Brasil (16 bilhões de barris)
e China (3,8 bilhões de barris). O etanol é produzido principalmente a partir da
cana-de-açúcar (Brasil) e milho (EUA), embora possam ser usados outros
insumos,
incluindo
gramíneas,
resíduos
da
agricultura e
resíduos
municipais. Entretanto, apenas a produção a partir da cana-de-açúcar e do
milho são economicamente viáveis atualmente, com grande vantagem para o
processo a partir da cana, onde a etapa de conversão do amido em açúcares
não é necessária. Assim, o etanol brasileiro tem custo de produção menor,
com potencial para redução de custos, à medida que as técnicas de produção
são aprimoradas e que novas variedades de cana, mais ricas em açúcar, são
introduzidas. Devemos destacar, entretanto, que a produção de etanol a partir
do milho é fortemente subsidiada nos Estados Unidos, o que evidencia ainda
mais a competitividade do etanol brasileiro. O balanço energético para a
produção de etanol a partir de vários produtos agrícolas é dado na Figura 6
38
A produção mundial de biodiesel também teve forte crescimento entre
1991 (71 mil barris) e 2005 (3,9 bbl). Os maiores produtores mundiais são
Alemanha, França, Estados Unidos e Itália. A produção brasileira em 2007 foi
de 2,3 milhões de barris. O biodiesel pode ser produzido a partir de diferentes
óleos vegetais (por exemplo, palma, girassol, algodão, soja e amendoim, entre
outros). Uma curiosidade é que Rudolf Diesel chegou a usar óleo de
amendoim em motores diesel em 1900, tendo afirmado em 1911 que "O motor
diesel pode ser alimentado com óleos vegetais e ajudaria consideravelmente
no desenvolvimento da agricultura dos países que o utilizarem".
Pode-se também produzir biodiesel a partir de gordura animal e pelo
reuso de óleo (proveniente de fritura); além disso, estudos recentes mostram
que o biodiesel obtido a partir do óleo produzido por microalgas tem potencial
para superar as demais matérias-primas, devido a seu alto rendimento.
No Brasil, usa-se predominantemente o óleo de soja na produção de
biodiesel, e a Lei Federal 11.097, de 2005, determina que se atinja um
percentual de 5% de biodiesel no óleo diesel de petróleo até 2013.
A Tabela 9 mostra a produção de etanol e biodiesel no Brasil em
2005.8 Nota-se a grande parcela de produção de etanol na região sudeste
(70%), principalmente no Estado de São Paulo, que concentra 133 das 300
39
usinas do Brasil.
O uso dos biocombustíveis pode levar a uma redução significativa nas
emissões de gases causadores do efeito estufa (GEE), conforme se pode ver
na Figura 6
A energia do biogás da degradação anaeróbica em aterros sanitários,
estações de tratamento de esgoto, e terrenos de tratamento de estrume é
40
considerada uma opção de baixo custo, uma vez que pode se beneficiar de
créditos de carbono disponíveis através do Mecanismo de Desenvolvimento
Limpo (MDL). Essa forma de energia de biomassa não só substitui a
combustão de combustíveis fósseis, como também reduz as emissões de
metano, um gás de efeito-estufa mais potente do que o dióxido de carbono.
Assim como outras opções de energia renovável, o potencial teórico
para a energia da biomassa é enorme. Dos aproximadamente 100.000 trilhões
de Watts de fluxo de energia solar que atingem a superfície da Terra, cerca de
4.000 trilhões de Watts atingem os 1,5 bilhões de hectares de plantações
existentes no mundo. Admitindo que as tecnologias de biomassa moderna
possam atingir uma eficiência da conversão energética de 1%, essas
plantações poderiam, em teoria, produzir mais de três vezes o atual fluxo de
abastecimento global de energia primária. Essa comparação não tem a
intenção de sugerir que todas as terras cultiváveis deveriam ser usadas para a
produção de energia, mas somente para ilustrar que há espaço para uma
expansão significativa da contribuição energética da biomassa moderna.
Há numerosas áreas em países em desenvolvimento onde o uso de
matéria-prima de biocombustíveis melhorados, pode ser substituído pela atual
utilização de plantas nativas. O uso eficaz dessas novas matérias-primas de
biomassa para a co-produção local de aquecimento, eletricidade e combustível
de transporte também teria um impacto profundo na capacidade das
populações rurais de acessar formas de energia modernas e mais limpas.
Soluções energéticas que podem ser desenvolvidas com investimento modesto
de capital serão um elemento crucial de uma efetiva estratégia energética.
Também será crucial – como parte de qualquer expansão em larga-escala da
produção da energia de biomassa – gerenciar as demandas competitivas de
produção de alimentos e preservação ambiental. Nas áreas onde a base dos
recursos for suficiente para sustentar ambos, alimentos e produção de energia,
ou em casos onde é possível fazer uso complementar das mesmas matériasprimas (ex., usando resíduos de produção de alimentos para produção de
energia), as restrições ao uso de terra podem não ser um problema grave.
41
Em outras áreas, entretanto, o potencial para produção de energia
para deslocar a produção de alimentos pode gerar preocupações –
especialmente se a produção de alimentos serve a população local, enquanto
a produção de energia é prioritariamente para exportação. Este pode ser o
caso em vários países em desenvolvimento, em particular no estado de São
Paulo, onde a expansão das plantações de cana-de-açúcar para produção de
etanol poderia reduzir a produção de alimentos. Na prática isto não ocorre
porque
a
expansão
no
estado
tem
ocorrido
em
pastagens
degradadas. Exemplo desta situação ocorreu quando um forte aumento nos
preços de milho devido, em parte, à expansão rápida de demanda por etanol
de milho nos Estados Unidos, provocou protestos e distúrbios no México, no
início de 2007.
Algumas das mais promissoras oportunidades para solucionar estes
conflitos e expandir a contribuição energética da biomassa moderna envolvem
avanços de vanguarda nas ciências biológicas e químicas, inclusive o
desenvolvimento de plantios designados para produção de energia e a
simulação artificial de processos biológicos naturais, tais como a fotossíntese.
Descobertas nas novas fronteiras da pesquisa de energia da biomassa
poderiam ter profundas implicações para o futuro do uso da energia de
biomassa.
Significativos avanços têm sido alcançados mundialmente com relação
à produtividade agrícola. Entre 1950 e 1999, as áreas usadas para plantio de
cereal aumentaram 17%. Durante esse tempo, a produtividade da safra de
cereais subiu 183%. A introdução de novas variedades de espécies diversificou
as culturas de plantio, permitindo uma colheita eficaz em diferentes tipos de
solos, climas e condições de água e também melhores safras.
Para dar um exemplo, a União Européia e os Estados Unidos estão
realizando grandes esforços em Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) para
melhorar a competitividade dos custos da produção comercial do etanol.
Com o crescente aumento dos preços de óleo e gás natural, e com os
42
novos incentivos gerados pela emergência do mercado de carbono, o gás de
aterros
sanitários,
bagaço
da
cana-de-açúcar,
biodiesel,
madeira
de
reflorestamento, e esquemas resíduo-energia estão também se tornando
opções atrativas. Baseado nas atuais tendências no desenvolvimento
tecnológico espera-se que, os custos de recuperação da energia de biomassa
se reduzam em até dois terços em 20 anos.
O progresso no desenvolvimento de alternativas para a energia de
biomassa, além de aliviar a pressão em recursos finitos de combustíveis
fósseis, pode reduzir os custos de mitigação de emissões de carbono. O etanol
de cana-de-açúcar, por exemplo, tem um balanço energético positivo de oito
para um, e um custo aproximadamente nulo de mitigação de carbono. Como
uma tecnologia que evita emissões de gases de efeito-estufa, o bioetanol
poderia, em breve, alcançar custos negativos conforme se torna mais barato
do que a gasolina – mesmo sem subsídios governamentais – em alguns
mercados.
3.4.1.4- ENERGIA SOLAR
O Sol é a fonte de energia primária mais abundante para nosso
planeta. Num sentido bastante amplo, pode-se dizer que, com exceção da
energia nuclear, todas as outras fontes, renováveis ou não, são apenas
diferentes formas de energia solar.
A quantidade de radiação solar que atinge o planeta anualmente
equivale a 7.500 vezes o consumo de energia primária de sua população. A
incidência de radiação varia conforme a posição geográfica, podendo atingir
até 170 W/m2. A Figura 7 mostra um mapa mundial da energia solar média
incidente ao nível do solo. Na Tabela 10mostramos uma comparação entre a
quantidade de energia solar incidente e outras fontes de energia.
43
Se apenas 0,1% da energia solar pudesse ser convertida com uma
eficiência de 10%, ainda assim a energia gerada seria quatro vezes maior que
a capacidade mundial total de geração de energia, que é de 3000 bilhões de
Watts. A radiação solar que atinge anualmente a superfície da Terra,
3,4×106 EJ é uma ordem de grandeza maior que a soma de todas as fontes
não renováveis (provadas e estimadas), incluindo os combustíveis fósseis e
nucleares.
44
•
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA
Tecnologias solares fotovoltaicas FV usam semicondutores para
converter fótons de luz diretamente em eletricidade. Como ocorreu com a
eólica, a capacidade instalada aumentou rapidamente ao longo da última
década; a capacidade solar FV conectada à rede cresceu, em média, mais de
60% por ano de 2000 a 2004. Esse crescimento, no entanto, começou com
uma base pequena. A capacidade total instalada era de apenas 2 bilhões de
watts, no mundo todo, até o final de 2004; aumentou para 3,1 milhões de watts
até ao final de 2005 (REN21, 2006). A energia solar FV, porém, há muito
ocupava um importante nicho, em aplicações fora da rede, fornecendo energia
em áreas sem acesso à rede elétrica. Até recentemente, a energia solar FV
estava concentrada no Japão, Alemanha e Estados Unidos, onde é apoiada
por vários incentivos e políticas. Juntos, estes países respondem por mais de
85% da capacidade fotovoltaica solar instalada nos países da OCDE (BP,
2005). Também se espera que a energia solar FV se expanda rapidamente na
China, onde a capacidade instalada – atualmente, de cerca de 100 milhões de
watts aumentará para 300 milhões de watts em 2010 (NDRC, 2006). Cada vez
mais, a energia solar FV está sendo utilizada em aplicações integradas, onde
módulos FVs são incorporados a telhados e fachadas de edifícios e
conectados à rede, para que se possa dirigir o fluxo de energia em excesso de
volta para o sistema.
Estimativas sobre a contribuição futura da energia solar variam
amplamente e, como todas as projeções ou previsões, dependem muito dos
pressupostos de políticas e de custos. Tal como acontece com a energia
eólica, a base de recursos potenciais é grande e amplamente distribuída em
todo o mundo, embora, obviamente, as perspectivas sejam melhores em
alguns países do que em outros. Na medida em que os módulos FVs possam
ser integrados ao ambiente construído, alguns dos desafios de localização que
se aplicam a outras tecnologias de geração são evitados. O principal obstáculo
às aplicações dessa tecnologia em conexões com a rede é o custo elevado.
Os custos da energia solar FV variam de acordo com a qualidade do recurso e
45
do módulo solar utilizado, mas são normalmente mais altos do que o custo da
geração de energia convencional e substancialmente mais elevados do que os
custos atuais de geração de energia eólica.
Outra questão importante, tal como acontece com outras opções
renováveis, como a energia eólica, é a intermitência. Diferentes parâmetros
econômicos e de confiabilidade se aplicam a utilizações fora da rede, onde a
energia solar fotovoltaica costuma ser menos onerosa do que as alternativas,
especialmente quando as alternativas exigem investimentos substanciais na
rede.
Conseguir novas reduções no custo da energia solar provavelmente irá
exigir aperfeiçoamentos tecnológicos adicionais e pode eventualmente
envolver
novas
tecnologias
inovadoras
(tais
como
células
solares
sensibilizadas por corante). Oportunidades para reduções de custo no curto
prazo incluem o aperfeiçoamento da tecnologia da produção de células, o
desenvolvimento de tecnologias de filmes finos que reduzam a quantidade de
material semicondutor necessário, a concepção de sistemas que usem luz
solar concentrada e a substituição do silício por semicondutores mais
eficientes. No médio e no longo prazo, propostas ambiciosas foram
apresentadas para se construírem usinas de energia solar FV em escalas de
milhões de watts em áreas desérticas e transmitir a energia por linhas de
transmissão de alta tensão ou por dutos de hidrogênio. Conceitos ainda mais
futurísticos têm sido sugeridos. Nesse meio tempo, é provável que a energia
solar fotovoltaica continue a ter um importante potencial, no curto prazo, em
aplicações dispersas, de “geração distribuída”, como parte integrante de
projetos de envelopagem de edifícios e como alternativa a outras opções não
conectadas à rede (como os geradores a diesel) em áreas rurais.
No Brasil, a capacidade instalada é estimada entre 12 e 15 MW,
igualmente divididos entre sistemas de telecomunicações e sistemas rurais
remotos. O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) é responsável
pela medição do potencial de insolação em suas 187 estações de
monitoramento. Seus dados permitem concluir que a região nordeste tem o
maior potencial, com valores médios de 206 W/m2. De modo geral, o Brasil é
46
um bom candidato à implantação de painéis fotovoltaicos, pois os valores
2
2
anuais de insolação, entre 1800 kWh/m /ano e 1950 kWh/m /ano são
inferiores somente aos encontrados nas regiões desérticas das Américas do
Norte e do Sul, norte da África, Oriente Médio, China e Austrália. Há
atualmente vários centros dedicados ao desenvolvimento e aplicação da
energia solar no Brasil, entre os quais destacamos o Centro de Referência em
Energia Solar e Eólica Sergio Salvador de Brito (CRESESB), ligado ao Centro
de Pesquisas em Energia Elétrica (CEPEL) e o Centro Brasileiro Para o
Desenvolvimento da Energia Solar Fotovoltaica (CB-Solar).
•
ENERGIA SOLAR TÉRMICA
Tecnologias de energia solar térmica podem ser utilizadas para
condicionamento de ar (tanto quente como frio) em edifícios, para aquecer
água ou para produzir eletricidade e combustíveis. As oportunidades mais
promissoras, no momento, são para aplicações dispersas, de pequena escala,
normalmente para fornecer água quente e aquecimento de ambientes
diretamente a residências e empresas. A energia solar térmica pode ser
efetivamente captada usando características arquitetônicas “passivas”, como
vidros voltados para o sol (sunfacing glazing), coletores solares montados em
paredes ou no telhado, paredes externas duplas, janelas para ventilação
cruzada, paredes termicamente maciças por trás de vidros, ou préaquecimento do ar através de tubos embutidos. Também pode ser usada como
uma fonte direta de luz e ventilação pela simples implantação de dispositivos
que possam concentrar e dirigir a luz solar, mesmo no interior de um edifício, e
aproveitando as diferenças de pressão que são criadas entre as diferentes
partes de um edifício quando faz sol. Em combinação com sistemas de energia
altamente eficientes, de 50% a 75% do total das necessidades energéticas dos
edifícios construídos da forma usual podem, normalmente, ser eliminados ou
satisfeitos utilizando energia solar por meios passivos.
Sistemas ativos de energia térmica solar podem fornecer água quente
47
em edifícios residenciais e comerciais, bem como para a secagem de
colheitas,
processos industriais e dessalinização. As principais tecnologias de coletores –
em geral consideradas maduras, mas que continuam a avançar – incluem
painéis planos e tubos evacuados. Hoje, a tecnologia da energia solar térmica
ativa é utilizada, principalmente, para aquecimento da água: no mundo todo,
um número estimado de 40 milhões de residências (aproximadamente 2,5% do
total de domicílios) usam sistemas solares de água quente.
Os principais mercados para esta tecnologia estão na China, Europa,
Israel, Turquia e Japão, com a China, por si só, respondendo por 60% da
capacidade
mundial
instalada. Sistemas
ativos
para
proporcionar
o
aquecimento de ambientes estão se tornando mais comuns em alguns países,
especialmente na Europa. Os custos da água quente aquecida por energia
solar térmica, aquecimento de ambientes e sistemas combinados variam de
acordo com a configuração do sistema e a localização. Dependendo do
tamanho dos painéis e tanques de armazenagem, e da envelopagem do
edifício, calcula-se que de 10% a 60% das necessidades de água quente e
aquecimento de domicílios possam ser satisfeitas com energia solar térmica,
mesmo na Europa Central e no norte da Europa.
Atualmente, a energia solar térmica é utilizada principalmente para
aquecimento de água. No entanto, também existem tecnologias para a
utilização direta de energia solar térmica para resfriamento e desumidificação.
O custo continua a ser um obstáculo significativo, embora o desempenho, em
matéria de custo, possa, às vezes, ser melhorado através de sistemas
combinados
que
proporcionem
tanto
refrigeração
no
verão
quanto
aquecimento no inverno. Simulações com um protótipo para refrigeração
evaporativa direto-indireta na Califórnia indicam uma economia anual de
energia para refrigeração de mais de 90%. Essa economia seria menor em um
clima mais úmido, embora isso possa ser melhorado com o uso de
dessecantes líquidos regenerados a energia solar.
Por fim, sistemas que ativamente coletem e armazenem a energia
solar térmica podem ser projetados para proporcionar aquecimento e
48
refrigeração a vários edifícios de uma só vez; esses sistemas já estão em
demonstração na Europa – o maior deles, na Dinamarca, envolve 1 300 casas.
Há também uma série de tecnologias para concentrar a energia solar térmica
para
gerar
calor
para
processos
industriais
e
produzir
eletricidade.
Normalmente, calhas, torres e antenas parabólicas que seguem o sol são
utilizadas para concentrar a luz solar a uma alta densidade energética; a
energia térmica concentrada é então absorvida por alguma superfície material
e usada para operar um ciclo de energia convencional (como um motor Rankin
ou uma turbina a vapor de baixa temperatura). Tecnologias de concentração
de eletricidade solar térmica funcionam melhor em áreas de alta incidência de
radiação solar direta e oferecem vantagens, em termos de capacidade
embutida de armazenamento de energia térmica.
Até recentemente, o mercado para essas tecnologias estava
estagnado, com poucos avanços desde o início dos anos 1990, quando uma
planta de 350 milhões de Watts foi construída na Califórnia, usando créditos
fiscais. Contudo, os últimos anos têm testemunhado um ressurgimento do
interesse na geração de eletricidade a energia solar térmica, com projetos de
demonstração em curso ou propostos em Israel, na Espanha e nos Estados
Unidos e em alguns países em desenvolvimento. A tecnologia também está
atraindo novos investimentos significativos de capital de risco.
No longo prazo, existe o potencial para aperfeiçoar ainda mais os
métodos existentes para concentrar a energia térmica solar, particularmente
em relação às tecnologias de rastreamento menos desenvolvidas de antenas
parabólicas e espelho/torre.
No Brasil, não há no momento planos oficiais de instalação de usinas
térmicas solares, embora esta seja, em nossa opinião, uma alternativa
extremamente interessante para diversificar a matriz renovável brasileira.
Porém, os custos de implantação destas usinas ainda são elevados, fazendo
com que o preço final da energia fique bastante acima, por exemplo, da
energia hidráulica.
49
3.4.1.5- ENERGIA EÓLICA
O potencial eólico do planeta é enorme. Segundo estimativas do
Conselho Mundial de Energia, se 1% da área terrestre fosse utilizada na
geração de energia eólica, a capacidade mundial de geração seria equivalente
ao total gerado através de todas as outras fontes. A capacidade ao largo da
costa é ainda maior, sendo que no caso da Europa, o potencial até 30 km da
costa é suficiente para atender às necessidades energéticas atuais da União
Européia.
Com a capacidade instalada aumentando a uma média de 30% ao ano
desde 1992, a energia eólica está entre as tecnologias de energia renovável de
mais rápido crescimento e responde pela maior parcela da geração de
eletricidade de fontes renováveis adicionada nos últimos anos.
Esse progresso impressionante é devido, em grande parte, à contínua
redução dos custos (os custos de capital para a energia eólica diminuíram mais
de 50% entre 1992 e 2001) e a grandes incentivos governamentais em alguns
países
Ao longo do tempo, turbinas eólicas tornaram-se maiores e mais altas
a capacidade média de cada uma das turbinas instaladas em 2004 era de 1,25
milhões de Watts, o dobro do tamanho médio da base de capacidade existente
(BP, 2005). Uma simples extrapolação das tendências atuais – ou seja, sem
levar em conta as intervenções das novas políticas – sugere que a capacidade
eólica vai continuar a crescer fortemente.
Em geral, os recursos eólicos potenciais são imensos, mas não
estão uniformemente distribuídos ao redor do globo. Com base nos
levantamentos disponíveis, a América do Norte e uma grande parte do litoral
da Europa Ocidental têm os recursos mais abundantes, enquanto a base de
recursos da Ásia é consideravelmente menor, com a possível exceção de
algumas áreas, como a Mongólia Interior, onde o potencial eólico pode ser de
200 bilhões de watts.
A intermitência é uma questão importante para a energia eólica: as
velocidades do vento são altamente variáveis, e a produção de energia cai
50
rapidamente à medida que diminui a velocidade do vento, em consequência,
as turbinas produzem, em média, muito menos eletricidade do que sua
capacidade nominal máxima. Fatores típicos de capacidade (a proporção entre
produção real e capacidade nominal) variam de 25% em terra até 40% em altomar, dependendo tanto das características da turbina como do vento. Nos
níveis atuais de penetração, a intermitência da energia eólica é, em geral,
facilmente administrável: operadores da rede podem ajustar a produção de
outros geradores para compensar, quando necessário.
Num prazo mais longo, à medida que a penetração da energia eólica
se expande para níveis significativamente mais elevados (exemplo, acima 20%
da capacidade total da rede), a questão da intermitência pode se tornar mais
significativa e exigir uma combinação de técnicas inovadoras de gestão da
rede, integração avançada da rede, recursos de reserva acionados sob
demanda e tecnologias de armazenamento de energia. Obviamente, algumas
dessas opções – tais como capacidade de reserva e armazenamento de
energia – aumentariam o custo marginal da energia eólica. Além disso, novos
investimentos na capacidade de transmissão e o aperfeiçoamento da
tecnologia de transmissão, que permitiriam um transporte mais econômico por
longas distâncias, usando, por exemplo, linhas de alta voltagem de corrente
direta, permitiriam a integração da rede para cobrir áreas geográficas muito
maiores
e
poderiam
desempenhar
um
papel
crucial
para
superar
preocupações com a intermitência, ao mesmo tempo em que se expandiria o
acesso a áreas remotas, mas promissoras, em termos desse recurso.
51
No Brasil, o potencial eólico é de 143 bilhões de Watts, dos quais 30
bilhões de Watts poderiam ser efetivamente transformados em projetos em
médio prazo. A capacidade instalada atualmente é de 22 milhões de Watts
MW, gerando aproximadamente 54 bilhões de Watts/ano, e as áreas mais
adequadas à geração de energia eólica encontram-se no litoral do nordeste e
norte, do Rio Grande do Norte até o Amapá, em áreas do interior da Bahia e
de Minas Gerais, e no litoral do Rio Grande do Sul.
3.5- A CRISE ECONÔMICA E O SETOR ENERGÉTICO
A crise do sistema financeiro que atravessamos tem tido forte
influência sobre quase todos os setores da sociedade e suas consequências,
em longo prazo, ainda são de difícil previsão. Porém, o que temos visto num
primeiro momento é preocupante: com a queda nos preços do petróleo as
grandes companhias de petróleo têm deixado de investir em novas
tecnologias.
52
Durante o Fórum Mundial de Energia do Futuro, em Abu Dhabi, de 19
a 21/01/09, o assunto foi debatido em diversas esferas. Vivienne Cox, diretora
da Divisão de Energias Alternativas da British Petroleum afirmou que "Não há
como negar que está cada vez mais difícil conseguir financiamentos para os
projetos de energia verde".
Segundo a empresa britânica de consultoria New Energy Finance, o
valor das ações de companhias ligadas à energia verde, que vinha crescendo
50% ao ano nos últimos três anos, teve uma queda acentuada no segundo
semestre de 2008.
O governo russo precisou recentemente socorrer quatro grandes
empresas do setor energético, com um pacote de US$ 9 bilhões, para que
pudessem arcar com sua dívida externa. Estas empresas respondem juntas,
por 70% do petróleo e 90% do gás natural extraídos naquele país. No Brasil, a
empresa vencedora de recente leilão para a construção de seis usinas
hidrelétricas, com capacidade total de 611 MW precisou desistir da empreitada
por não conseguir crédito para depositar junto ao governo o montante
necessário como garantia de construção das usinas.
A Empresa de Pesquisa Energética (EPE), responsável pelo Balanço
Energético Nacional (BEN), anunciou recentemente que houve uma queda de
1,8% no consumo de energia elétrica no país em 2008, puxada pelo setor
industrial. Uma queda desta magnitude não era observada desde o
racionamento de 2001. Um resultado disto é que o Comitê de Monitoramento
do Sistema Elétrico (CMSE) anunciou em 09/01/2009 que todas as usinas
termelétricas do país serão desligadas, à exceção de Angra I e II.
Ainda assim, a Petrobras anunciou a manutenção de investimentos de
US$ 174,4 bilhões até 2013, sendo US$ 92 bilhões na área de exploração e
produção.
Por outro lado, mesmo com o caos financeiro dos últimos meses de
2008, há, tanto na comunidade acadêmica quanto no meio empresarial, uma
sensação de que chegou a hora das fontes renováveis, principalmente com as
53
mudanças esperadas nos Estados Unidos, sob o governo de Barack Obama,
iniciado em janeiro de 2009.
A impressão geral é que é tempo de mudanças: mudança de um
sistema financeiro internacional totalmente desregulamentado que, deixado por
si só, levou à comprovação da máxima que, no sistema capitalista, os lucros
são de poucos e os prejuízos são divididos por todos, e mudança de uma
matriz energética predominantemente poluente, insustentável a médio e longo
prazo, que compromete o meio ambiente não apenas para as gerações
futuras, mas também as atuais, para uma matriz mais renovável, limpa e
sustentável.
Neste panorama mundial em mutação, o Brasil larga em vantagem por
ter grande parte de sua matriz energética baseada em fontes renováveis.
Porém, exige-se uma diversificação cada vez maior da matriz energética, de
modo a minimizar as chances de um novo racionamento de energia no país. O
crescimento econômico recente e a descoberta de grandes reservas de
petróleo e gás natural têm levado a um aumento da participação das fontes
não renováveis na matriz energética do Brasil. Os impactos deste aumento
deverão ser compensados pelo incremento no uso de fontes renováveis:
biocombustíveis, pequenas centrais hidrelétricas (PCH) e energias solar e
eólica, além do investimento em pesquisa e desenvolvimento de fontes
renováveis ainda não consolidadas, como hidrogênio (células a combustível),
biocombustíveis derivados de outras fontes, como algas, por exemplo, e
energia solar fotovoltaica baseada em semicondutores diferentes do silício
(TiO2, ZnO e SnO2, entre outros).
Os efeitos da crise do sistema financeiro mundial ainda são difíceis de
prever, já que a estrutura do sistema passará necessariamente por um
rearranjo profundo nos próximos anos. Embora o efeito inicial sobre as fontes
renováveis seja negativo, com a suspensão e cortes de investimentos no setor,
a expectativa é de que nos próximos anos a situação seja revertida, com forte
crescimento de investimentos em fontes renováveis, especialmente biomassa
e energias solar e eólica.
54
CONCLUSÃO
A humanidade tem enfrentado problemas assustadores em todas
as épocas, mas as gerações atuais enfrentam um conjunto de desafios que é
único. Os sistemas ambientais dos quais depende a vida estão sendo
ameaçados no plano local, regional e planetário pelas ações humanas. E,
embora um grande número de pessoas esteja desfrutando de níveis nunca
antes vistos de prosperidade material, um número ainda maior permanece
atolado na pobreza crônica, sem acesso aos mais básicos serviços e confortos
modernos, e com oportunidades mínimas para avanço social (educação, por
exemplo) e econômico.
Ao mesmo tempo, a instabilidade e conflitos em muitas partes do
mundo criaram novos e profundos riscos à segurança.
A energia é fundamental para o desenvolvimento humano e está
conectada de muitas formas a todos esses desafios. Em consequência, a
transição para recursos e sistemas sustentáveis de energia cria a oportunidade
de
abordar
múltiplas
necessidades
ambientais,
econômicas
e
de
desenvolvimento.
Do ponto de vista ambiental, está cada vez mais claro que os atuais
hábitos da humanidade em relação à energia devem mudar para reduzir riscos
significativos de saúde pública, evitar pressões insuportáveis sobre sistemas
naturais fundamentais e, em especial, gerenciar os riscos substanciais
causados pelas mudanças climáticas globais. Ao estimular o desenvolvimento
de alternativas aos combustíveis convencionais de hoje, uma transição para
55
energia renovável poderia também ajudar a enfrentar as preocupações com a
segurança energética, que estão novamente no topo da agenda de políticas
nacionais e internacionais de muitas nações, reduzindo, dessa forma, a
probabilidade de que a disputa por reservas de gás e petróleo, finitas e
distribuídas de forma desigual, alimente tensões geopolíticas crescentes nas
próximas décadas. Por último, o amplo acesso à eletricidade e a combustíveis
limpos, de alta qualidade e preços acessíveis, poderia gerar muitos benefícios
para as populações pobres do mundo, amenizando a luta diária para garantir
os
meios
básicos
de
sobrevivência,
aprimorando
as
oportunidades
educacionais, diminuindo riscos substanciais à saúde relacionados com a
poluição; liberando escassos recursos humanos e de capital; facilitando a
provisão de serviços essenciais, inclusive assistência médica básica; e
mitigando a degradação ambiental localizada.
Em suma, a energia está no centro do desafio da sustentabilidade em
todas as suas dimensões: social, econômica e ambiental. Cabe a esta geração
a tarefa de mapear um novo caminho. Agora, e nas décadas à frente, nenhum
objetivo político é mais urgente do que encontrar meios, para produzir e usar,
energia que limite a degradação ambiental, preserve a integridade dos
sistemas naturais subjacentes e apóie, em vez de desestabilizar, o progresso
em direção a um mundo mais estável, pacífico, justo e humano. Em grande
parte, já existem as ferramentas, as idéias e o conhecimento necessários para
completar esta transição, mas muito mais será necessário.
A questão decisiva é: Será que nós, os seres humanos, somos
capazes de, coletivamente, perceber a magnitude do problema e conclamar a
liderança, a resistência e a vontade para fazer o que deve ser feito?
56
57
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
REVISTAS
QUÍMICA NOVA VOLUME 32, Nº3 DE 2009, PG 757 A 767 E 582 A
587
INFORME CRESESB Nº13 DE 2008, PG 6 A 7
REVISTA NATIONAL GEOGRAFIC EDIÇÃO-129 DE 2010
RELATÓRIO
UM FUTURO COM ENERGIA SUSTENTÁVEL: ILUMINANDO O
CAMINHO INTERACADEMY CONCIL, 2007, PG 185 A 222
LIVROS
MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA: DA CRISE À GRANDE
ESPERANÇA, JOÃO ALVES FILHO, PG 141 A 150
POLÍTICA PÚBLICA PARA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E ENERGIA
RENOVÁVEL, GILBERTO DE MARTINE JANNUZZI, PG 45 A 57
ENERGIA SOLAR UTILIZAÇÃO E EMPREGOS PRÁTICOS, AUTOR
EMÍLIO COMETTA, PG 21 A 32
ENERGIA, MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO, AUTOR JOSÉ
GOLDEMBERG E LUZ DONDERO VILLANUEVA – 1998, PG 2 A 32
MEIO AMBIENTE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA E FONTES
RENOVÁVEIS, AUTOR GILBERTO DE MARTINO JANNUZZI E
JOEL N. P. SWISHER, PG 108 A 110
WEBGRAFIA
FUNCIONAMENTO DAS ENERGIAS ALTERNATIVAS
http://ambiente.hsw.uol.com.br/carvao-limpo2.htm (ACESSO 22/08/10)
58
EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA EPE
http://www.epe.gov.br/Estudos/Documents/Estudos_13/20090415_1.pdf
(ACESSO 10/10/10)
CENTRO DE REFERÊNCIA PARA ENERGIA SOLAR E EÓLICA
SÉRGIO DE SALVO BRITO
http://www.cresesb.cepel.br (ACESSO 17/10/10)
FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA ELÉTRICA
http://www.mme.gov.br/programas/proinfa (ACESSO EM 26/02/11)
BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL
https://ben.epe.gov.br/downloads/Resultados_Pre_BEN_2009.pdf
(ACESSO) 27/02/11
59
ANEXOS
INFORME CRESESB Nº13, DEZEMBRO DE 2008
Sistema fotovoltaico fornece energia à nova Estação Científica
da Marinha
Arquipélago de São Pedro e São Paulo – ASPSP, situado a 0º55.00’N
e 29º20.76"W, a uma distância de cerca de 550 milhas náuticas a Nordeste
da cidade de Natal, RN, é constituído por um conjunto de ilhotas e rochedos
de origem plutônica.
A Comissão Interministerial para os Recursos do Mar – CIRM,
coordenada pela Marinha do Brasil, e da qual participa o Ministério de Minas e
Energia – MME, instituiu, em junho de 1996, o Programa Arquipélago
(PROARQUIPÉLAGO) com o objetivo de ocupação permanente do
Arquipélago de São Pedro e São Paulo e de efetuar pesquisas científicas no
local. Para isso, foi construída em junho de 1998 a primeira Estação Científica
do Arquipélago de São Pedro e São Paulo – ECASPSP. As instalações da
ECASPSP foram projetadas e construídas pelo Laboratório de Planejamento e
Projetos da Universidade Federal do Espírito Santo – UFES (Vitória, ES) em
cooperação com o Laboratório para Produtos Florestais do IBAMA (Brasília,
DF).
O Centro de Pesquisas de Energia Elétrica – CEPEL foi indicado pelo
MME como responsável pelo suprimento de energia elétrica à Estação
Científica, tendo projetado e instalado o sistema fotovoltaico. Coube também
ao CEPEL realizar a adaptação e a instalação do dessalinizador de água do
mar por osmose reversa.
60
REVISTA NATIONAL GEOGRAFIC EDIÇÃO-129, DEZEMBRO 2010
CÓDIGO: POSTAL OSÓRIO
Uma rodovia que liga Porto Alegre ao litoral corta ao meio o parque eólico.
A iluminação dos aerogeradores, que têm altura de mais de 130 metros,
propicia um raro espetáculo aos viajantes.
Um ditado popular no Brasil aponta "lá onde o vento faz a curva", em
referência a um lugar que é muito, muito distante. Soa pejorativo na maior
parte dos usos, mas, para os moradores de Osório, no Rio Grande do Sul,
esse lugar é a casa deles - e com orgulho. Localizada no pé da serra Geral, em
uma vasta planície repleta de rios e 23 lagoas, a cidade é um corredor natural
para a passagem do vento e a criação de correntes ascendentes. É na região
do morro da Borússia, por exemplo, que o sopro austral conhecido como
minuano - nome de uma tribo indígena extinta - surge de sua jornada desde o
interior gaúcho em direção ao oceano Atlântico. O seco e gélido minuano, que
ultrapassa com facilidade os 30 quilômetros por hora, não é o único nem o
mais temido vento que costuma fazer a curva em Osório. O nordeste, ou
"nordestão", como é chamado pelos moradores, pode atingir 100 quilômetros
por hora. Comum no verão, dura três dias, mas acaba com a paciência dos
osorienses em bem menos tempo.
Em Osório, o vento é mais que apenas uma força invisível - é
protagonista do cotidiano e da economia local. Emancipado desde 1857, o
município sempre subsistiu sem maiores ambições com base nas atividades
agrícola e comercial. Moradores antigos costumavam dizer que ele só
conseguiria se desenvolver de verdade quando conseguisse "engarrafar o
vento". O futuro chegou em abril de 2006. No dia em que o próprio presidente
61
da República acionou o primeiro aerogerador dos Parque Eólico de Osório (são
três parques, Sangradouro, Osório e dos Índios, conectados a uma única
subestação), o maior complexo gerador de energia do vento da América
Latina, inaugurou-se uma fase não apenas para a cidade, mas para todo o
país.
Hoje são 75 aerogeradores em funcionamento. Cata-ventos gigantes,
as torres de concreto têm 98 metros de altura e cada uma das três pás que
compõem o rotor pesa mais de cinco toneladas em seus 35 metros de
comprimento. Com potencial de 150 megawatts/hora, o sistema gera
aproximadamente 425 gigawatts anuais de energia, suficientes para abastecer
o consumo doméstico de 650 mil pessoas - mais de 15 vezes a população de
Osório - e evitar a emissão de 148 mil toneladas de CO2 na atmosfera pelo
sistema elétrico brasileiro, economizando 36,5 mil toneladas de petróleo e 41
milhões de metros cúbicos de gás natural. Segundo dados de 2010 da
Associação Brasileira de Energia Eólica, Osório produz20% dessa energia no
país.
62
ÍNDICE
FOLHA DE ROSTO
2
AGRADECIMENTO
3
DEDICATÓRIA
4
RESUMO
5
METODOLOGIA
6
SUMÁRIO
7
INTRODUÇÃO
8
CAPÍTULO I
Fontes de Energia
10
1.1- Principais Tipos de Energias Renováveis
11
1.2- Benefícios dos Recursos Renováveis
12
CAPÍTULO II
Energia Renovável no Mundo
14
2.1- Fornecimentos da Energia no Mundo
14
2.2- Questões e Obstáculos para as Energias Renováveis. 17
2.3- O papel dos Governos e a contribuição da Ciência e
da Tecnologia para a Energia Renovável
19
CAPÍTULO III
O Brasil no Contexto Mundial
21
3.1- Energia Renovável, Meio Ambiente e Economia
21
3.2- Matrizes Energéticas
23
3.3- A Matriz Energética Brasileira
23
3.4- Comparações entre a Energia no Brasil e no Mundo
26
3.4.1- Recursos Renováveis
28
3.4.1.1- Energia Geotérmica
28
63
3.4.1.2- Energia Hidroelétrica
30
3.4.1.3- Biomassa
37
3.4.1.4- Energia Solar
43
3.4.1.5- Energia Eólica
50
3.5- A Crise Econômica e o Setor Energético
53
CONCLUSÃO
55
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
58
ANEXOS
60
ÍNDICE
63
64
FOLHA DE AVALIAÇÃO
Nome da Instituição:
Título da Monografia:
Autor:
Data da entrega:
Avaliado por:
Conceito: