Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia
CONTECC’ 2015
Centro de Eventos do Ceará - Fortaleza - CE
15 a 18 de setembro de 2015
DETECÇÕES DE INSOLAÇÃO TOTAL COMO FONTE DE ENERGIA POTENCIAL
RENOVAVEL NO ESTADO DE MATO GROSSO, BRASIL
THIAGO FERNANDES1*, CARLO RALPH DE MUSIS2,
JONATHAN WILLIAN ZANGESKI NOVAIS3, SANDRA FRANCISCA MARÇAL4
1
Bel. Mestrado em andamento em Ciências Ambientais, UNIC, Cuiabá-MT. Fone: (65) 9978-9056,
[email protected]
2
Dr. em Educação, UNIC, Cuiabá-MT. Fone: (65) 3363-1271, [email protected]
3
Dr. em Física Ambiental, UNIC, Cuiabá-MT. Fone: (65) 9925-3304, [email protected]
4
Drª, em Ciências Biologia, UNESP-SP. Fone: (65) 9261-7432, [email protected]
Apresentado no
Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – CONTECC’ 2015
15 a 18 de setembro de 2015 - Fortaleza-CE, Brasil
RESUMO: A maior parte do território brasileiro está localizada relativamente próxima da linha do Equador, de
forma que não se observam grandes variações na duração solar do dia. Entre os vários processos de
aproveitamento da energia solar, os mais usados atualmente são o aquecimento de água e a geração fotovoltaica
de energia elétrica. O objetivo deste trabalho foi identificar qual dos biomas do estado de Mato Grosso recebe
maior insolação total, repensando o cenário para produção de energia. Obteve-se como resultado que o bioma
que maior apresentou potencial para exploração e geração de energia renovável fotovoltaica foi o Cerrado. Já o
bioma que menor representou tendência a essa preocupação foi o Pantanal, muito devido a suas características de
inundação na maior parte do ano. Sendo assim, conclui-se que cidades como Rondonópolis, Itiquira e Nova
Xavantina seriam regiões de grande potencial para produção energia renovável, contribuindo com o setor
energético do país.
PALAVRAS–CHAVE: Crise; Produção; Climátologia; Ambiente.
TOTAL INSOLATION INTENSITY AS A POTENTIAL SOURCE OF RENEWABLE
ENERGY IN THE STATE OF MATO GROSSO, BRAZIL
ABSTRACT: Most of the Brazilian territory is located relatively close to the equator, so that there are wide
variations in the solar duration of the day. Among the various processes use solar energy, the most currently used
are water heating and photovoltaic power generation. The objective of this study was to identify which of the
Mato Grosso State biomes receives highest total heat stroke, rethinking the stage for energy production. Was
obtained as a result that the biome that presented greater potential for exploration and generation of photovoltaic
renewable energy was the Cerrado. But the biome that represented less prone to this concern was the Pantanal,
largely due to their flood characteristics for most of the year. Therefore, it is concluded that cities like
Rondonópolis, Itiquira and New Xavantina would be of great potential areas for renewable energy production,
contributing to the energy sector of the country.
KEYWORDS: Crisis; Production; Climatology; Environment.
INTRODUÇÃO
Ao observar o atual cenário brasileiro energético, é possível constatar o momento de extrema
transação política que o mesmo vem apresentando, principalmente quando as variações climáticas
naturais tem respaldo influente no comportamento da economia. Minuda de uma carência no sistema
de programas na gestão de recursos hídricos, o país deixou de investir em ações simultâneas,
estacionando em uma crise que alterou todos os modelos de rotina da população.
O estado de Mato Grosso-Brasil é contribuinte majoritário na produção de energia nacional.
Estima-se que mais de 70% da energia gerada em Mato Grosso é proveniente de hidrelétricas,
mantendo operante 09 UHE1, 62 PCHs2 e 40 Centrais Geradoras Hidrelétricas (CGH), responsáveis
pela produção de 1,9 milhão de kW, conforme dados provindos da Agência Nacional de Energia
Elétrica (ANEEL, 2006).
Em face da atual crise, cientistas ambientais, estão sendo motivados em se mobilizarem para
encontrar outras fontes de energia. Estes estão se articulando de diversas maneiras, buscando soluções
economicamente viáveis, de se utilizar a energia solar para os mais variados fins.
Sobre esta abordagem, contextualiza-se que o objetivo deste trabalho é identificar qual dos
biomas do estado de Mato Grosso recebe maior insolação total, discutindo as possibilidades deste se
tornar um possível potencializador alternativo frente a atual crise.
Assim, um melhor aproveitamento da radiação solar pode ser feito com o auxílio de técnicas
mais sofisticadas, como por exemplo, a fotovoltaica.
MATERIAL E MÉTODOS
O presente estudo é uma primeira iniciativa de pesquisa investigativa que busca interacionar
áreas afins como ciências ambientais e engenharias sobre a ótica da visão multidisciplinar.
Em acordo com as considerações precedentes, contextualiza que o Estado de Mato Grosso,
localizado na região Centro-Oeste brasileira, possui coordenadas 06º 00º e 19º 4º de latitude Sul e 50º
06º e 62º 45º de longitude oeste.
Os dados de insolação total foram disponibilizados gratuitamente pelo INMET - Instituto
Nacional de Meteorologia. Para representatividade dos biomas, foram escolhidas estações
meteorológicas convencionais localizadas nos municípios de Cáceres (Pantanal), Cuiabá (Cerrado) e
Matupá (Amazônia) Mato Grosso-Brasil. Para (IBGE, 2014) essa divisão de áreas contribui
significadamente para ocorrência de períodos com maior predominância solar, levanto em conta suas
tipologias, como solo e vegetação.
O Estado é subdivido em três grandes biomas diferentes com a área de ocorrência dos cerrados
brasileiros (39,6%), da floresta tropical úmida (53,6%) e da planície do pantanal (6,8%) (SEPLANMT, 2005), conforme representado na figura 01.
Figura 01 - Divisão dos biomas e localização das Estações Meteorológica Convencionais no Estado de
Mato Grosso – Brasil.
Portanto, explicita-se redigir que para este trabalho, foram somente coletados valores médios
mensais de insolação total para o período de 02 anos (2010-2011) das estações meteorológicas CA3,
CBA4 e MA5, instaladas nos municípios supracitados.
1
UHE: Usinas Hidrelétricas.
PCH: Pequenas Centrais Hidrelétricas.
3
CA – Estação do município de Cáceres.
4
CBA – Estação do município de Cuiabá.
5
MA – Estação do município de Matupá.
2
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para observações das diferenças e similaridades entre os dois biomas, obteve-se como meio
compartivo um gráfico sincronizado, conforme ilustrado na figura 02.
Figura 02: Comparação da insolação total média em (kWh/m²) entre os biomas Pantanal, Cerrado e
Amazônia, para os anos de 2010 e 2011, no Estado de Mato Grosso – Brasil.
Ao comparar os valores mensais das três estações meteorológicas convencionais, obteve-se
como resultado uma variação da insolação total em função das características do bioma
correspondente. Dentre esses, discute que no ano de 2010 no período de janeiro a março ao qual
corresponde o período de transição chuvoso-seco, a insolação total foi maior no bioma cerrado (188,9
kWh/m²). Isso de fato demonstra uma particularidade em comum com a diminuição das chuvas,
ocasionando baixa umidade na região. Ao analisar criticamente o mesmo período, observa-se que o
bioma que apresentou menor insolação total foi o Pantanal (79,10kWh/m²). Essa representação
coincide com o período de transição normal para a região, ainda que seja do chuvoso-seco, é uma
região que se alaga com frequência.
No período de seca, que se estende entre abril a junho, constatou que o bioma que maior
apresentou insolação total foi a Amazônia (291,2 kWh/m²). É importante citar que linha do equador
corta a Amazônia. Ao estar próxima a esta linha, o sol emite radiação direta com maior frequência e
intensidade. Isso responder aos altos valores coletados pelas estações na qual condizem ser uma região
com extrema insolação ascendente durante todas as estações do ano. Ainda que o bioma Amazônia
tenha apresentado um mês com menor insolação total durante o período seco (164,7kWh/m²) foi o
Pantanal que reproduziu menor baixa de insolação para este período.
Para a transação do período seco-chuvoso, que predomina ser entre os meses de Julho a
setembro, observou uma similaridade para o mês de setembro. Todos os dados de insolação total para
este mês apresentaram baixa. Uma das observações que podem ser refletidas para este acontecimento
condiz com o inicio do período de chuvas, que vai de final de setembro e dezembro.
Observa-se que ao chegar ao período chuvoso, a insolação total se mantem constante no bioma
Cerrado (180kwh/m²). Para Rodrigues & Pruski (1996) e Andrade Júnior & Bastos (1997) isso
acontece devido à estiagem da passagem do período seco, o que tardou a chegada do chuvoso.
Rediscutindo a variável insolação total para os mesmos períodos no ano de 2011, verifica-se
que o bioma Pantanal apresentou diferencia na insolação, notificando maiores altas no período seco e
chuvoso. Já o bioma Cerrado, demonstrou ser mais compatível a um grau de normalidade, ou seja,
manteve uma frequência considerável de emissão de insolação total nos períodos seco e chuvoso.
Para (ABSOLAR, 2014) cidades como Rondonópolis, Itiquira, Santo Antônio do Leste e Nova
Xavantina, pertencentes ao bioma Cerrado, recebem insolação com maior frequência e intensidade,
consideradas alternativas para investimentos em tecnologias na produção de energia fotovoltaica.
CONCLUSÕES
O bioma Pantanal, por ter uma característica regional de inundações, demonstrou os menores
valores para os dois anos. Já o bioma Cerrado e Amazônia, tiveram uma compatibilidade interessante.
Em certos períodos, um bioma apresentou alto e a outra baixa insolação, e ao analisar outros períodos,
apresentaram o inverso.
Entretanto, o que se demonstrou foi que o bioma Cerrado apresentou uma frequência de
insolação equilibrada durante os meses dos dois anos avaliados. A normalidade destes dados é um
indicador de que esta região terá sempre uma insolação total considerável mesmo que passando pelos
períodos de transição.
REFERÊNCIAS
ABSOLAR, Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica. Disponível em:
http://www.absolar.org.br/ Acesso em: 29 de Jul. 2015.
ANEEL, Agência Nacional de Energia Elétrica. Energia solar, 2006. Disponível em:
http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf Acesso em: 20 de Jul.
2015.
Andrade Júnior, A.S. de; Bastos, E.A. Precipitação pluviométrica provável em municípios do cerrado
piauiense. Teresina: EMPRABA-CPAMN, 1997. 22p. Documentos, 25.
IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Mapas de biomas e de vegetação, 2014.
Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/presidencia/noticias/21052004biomashtml.shtm
Acesso em: 25 de Jul. 2015.
INMET, Instituto Nacional de Meteorologia, 2015. Disponível em: http://www.inmet.gov.br/portal/
Acesso em: 17 de Jun. 2015.
Rodrigues, L.N.; Pruski, F.F. Precipitação provável para João Pinheiro, Minas Gerais, utilizando
funções de distribuição de probabilidade gama e log-normal. In: Congresso Brasileiro de
Engenharia Agrícola, 25, Bauru, 1996. Anais... Bauru: Sociedade Brasileira de Engenharia
Agrícola, 1996. CD-ROM.
SEPLAN – Secretária de Estado de Planejamento. Diagnostico socioeconômico ecológico do Mato
Grosso, 2005. Disponível em: http://geoportal.seplan.mt.gov.br:8080/dsee/ Acesso em: 18 de Jul.
2015.