COP25: saiba tudo sobre energias renováveis e alternativas

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COP25: saiba tudo sobre energias renováveis e alternativas

Até dia 13 de dezembro, acontece na Espanha o COP25 (Conferências das Partes), organizado pela ONU, para debater as mudanças climáticas e possíveis mudanças para reduzi-las ou evitá-las.

Energias alternativas ou renováveis

Um dos temas tratados nessa COP25 é a utilização de fontes renováveis e alternativas de energia. Nesse caso, as fontes de energia podem ser, por exemplo:

  • a água em uma represa, que possui energia potencial e pode ser transformada em energia cinética ao mover uma turbina hidráulica, acionando um gerador;
  • ou a energia solar, que, ao ser captada por células fotovoltaicas, gera eletricidade;
  • ou ainda a gasolina derivada de petróleo, cuja combustão se converte em potência de eixo em motores.

A busca por fontes alternativas de energia tem sido incentivada como forma de se alcançar segurança energética e também minimizar os impactos ambientais associados às fontes convencionais.

Fontes alternativas e renováveis no Brasil e no mundo

Em 2013, o Brasil era responsável por aproximadamente 2% do que foi consumido de energia no mundo. O país apresenta, em termos qualitativos, um quadro energético diferente da realidade mundial: a oferta interna de energia e, consequentemente, o consumo, é proveniente em grande parte de recursos renováveis, com especial destaque para a hidroeletricidade e os produtos derivados da cana, como etanol. Esses recursos, juntamente com a lenha, chegaram a corresponder a quase 60% da oferta interna de energia na década de 1970; aproximando-se atualmente de 45%.

No caso dos países desenvolvidos, a participação das energias renováveis ainda é muito pequena, da ordem de 5%, em função da disponibilidade e dos baixos custos de recursos fósseis, que prevaleceram por muitas décadas. Ásia, América do Norte e Europa respondem juntas por mais de 70% do consumo global, sendo abastecidas majoritariamente por recursos fósseis.

Fontes renováveis ou alternativas: quais são

A seguir, apresentamos alguns tipos de energia alternativa, como o uso direto da energia solar para aquecimento e geração de eletricidade; o uso dos recursos hídricos; o uso dos ventos; e a energia acumulada na biomassa mediante processos fotossintéticos.

Sol

O aproveitamento direto da energia proveniente do sol tem duas finalidades: obtenção de calor ou geração de eletricidade.

Nas últimas décadas, a tecnologia para aproveitamento da energia solar evoluiu bastante e sua contribuição tem sido crescente. Sabe-se que os coletores para aquecimento de água já são bem difundidos. Por outro lado, o elevado custo de implantação de painéis fotovoltaicos ainda é um obstáculo para seu uso em larga escala.

Energia fotovoltaica no Brasil

No Brasil, a geração de energia fotovoltaica ainda é muito baixa. Apesar de o país ser um grande produtor de quartzo, matéria-prima para grande parte dos painéis, a produção e uso desta tecnologia ainda necessita de incentivos.  

Apesar disso, o mercado brasileiro de painéis termosolares está em constante expansão, registrando entre 2001 e 2012 um crescimento acima de 60% ao ano, com uma produção anual de aproximadamente 700.000 m2 de coletores. As aplicações residenciais respondem por cerca de 80% das vendas, sendo a Região Sudeste o principal mercado consumidor dos sistemas de aquecimento solar (cerca de 75% das vendas).

Painéis para geração de energia fotovoltaica.

Água

Os recursos hídricos são considerados uma fonte renovável de energia, sendo disponibilizados continuamente, de maneira geral, pelo ciclo hidrológico. A hidroeletricidade, sendo uma fonte energética definidamente renovável, nem sempre pode ser considerada sustentável.

Um dos aspectos constantemente discutidos na implantação de usinas hidrelétricas consiste no enchimento do reservatório e, consequentemente, o alagamento da flora, destruição do habitat natural da fauna, redistribuição da população ribeirinha, entre outros aspectos.

Usina hidrelétrica nos Estados Unidos.

Energia hidráulica no Brasil

No Brasil, o parque elétrico brasileiro é tipicamente hidrotérmico, ou seja, formado por hidrelétricas e termelétricas

Em 2013, observou-se no país a predominância da energia hidráulica, chegando a 68,6% da geração, considerando-se apenas a geração interna das centrais públicas e autoprodutores (no mundo este percentual é de aproximadamente 16%).

Mesmo assim, a geração brasileira corresponde a pouco mais que 10% da hidroeletricidade gerada no mundo. A China é o maior gerador, respondendo por aproximadamente 20%.

Ventos

Semelhantemente à geração de eletricidade pelo escoamento de água entre níveis diferentes, a energia cinética característica da movimentação do ar (ventos) pode se transformar em eletricidade mediante o movimento de uma turbina eólica acoplada a um gerador.

Atualmente, energia eólica já é competitiva e possui cadeia produtiva amadurecida em muitos países, inclusive no Brasil, mas ainda respondia por apenas 1,2% (6,58 GWh) da eletricidade gerada em 2013 no país, com um parque de 2,2 GW instalados, configurando o maior mercado da América Latina.

A capacidade instalada no mundo alcançou 296,2 GW em meados de 2013, dos quais o Brasil é responsável por menos de 1%. Nessa mesma época, a Europa era o continente com maior parque eólico instalado, sendo liderada pela Alemanha (32,4 GW); muito embora a China ocupe a primeira posição (80,8 GW) e os EUA a segunda (60,0 GW).

Energia eólica no Brasil

A geração eólica no Brasil tem crescido nos últimos anos. As 117 usinas eólicas existentes em abril de 2014 respondiam por 1,9 % da capacidade instalada para geração de eletricidade e por 24,5% da potência a ser instalada nos 329 empreendimentos, em fase de construção ou já outorgados, nos próximos anos.

Do total em operação, 62,9% localizavam-se na Região Nordeste, especialmente no litoral, com destaque para o Ceará, que comportava 29,5% da capacidade brasileira (0,72 GW), com a usina de Praia Formosa como maior potencial em operação no Brasil (105 MW).

O Nordeste é o principal produtor de energia eólica no Brasil.

Biomassa

Desde os primórdios da civilização humana até o século XVIII, a lenha foi a única fonte de combustível para o ser humano. A sua posterior substituição pelo carvão mineral, petróleo e gás natural nas sociedades industriais dos países desenvolvidos justifica a comum associação do uso de vegetais a práticas energéticas tradicionais, comumente verificadas em países em desenvolvimento.

No entanto, na busca de alternativas energéticas, especialmente no setor de transportes — responsável por aproximadamente um terço do consumo global e abastecido em mais de 95% por insumos fósseis nos últimos anos — o uso dos vegetais surge como importante fonte energética renovável com aparentes indícios de sustentabilidade.

Assim, os biocombustíveis líquidos exemplificam bem tal uso, dos quais o etanol e o biodiesel já são produzidos e usados em larga escala.

Contexto histórico

Quando o carvão mineral e o petróleo já se configuravam como a base energética dos países desenvolvidos, o interesse pela bioenergia, juntamente com as demais fontes alternativas, ressurgiu nos anos 1970, devido à elevação dos preços do petróleo.

Com esse ressurgimento, o desenvolvimento de tecnologias avançadas e a incorporação definitiva da temática ambiental nas discussões conferiram ao uso da biomassa energética uma roupagem moderna, cuja contribuição ainda é menor em relação ao uso convencional.

Geração bioenergética no Brasil

A participação da bioenergia no Brasil tem recuado ao longo dos anos, observando-se uma redução no consumo de lenha e uma expansão no uso dos derivados da cana-de-açúcar.

Se, no início da década de 1970, 52,9 % da energia primária ofertada no país eram provenientes de recursos bioenergéticos, especialmente da lenha e carvão vegetal (47,6 % ou 1,33 EJ), em 2013 esse percentual caiu para 24,4%, com destaque para os derivados da cana-de-açúcar (caldo, melaço e bagaço), responsáveis pela oferta de 16,1 % (1,99 EJ) de energia a serem transformados em etanol veicular e eletricidade obtida de sistemas de cogeração que usam bagaço, ou também conhecida como bioeletricidade.

Para o setor de transporte rodoviário, o Brasil conta com dois programas de produção e uso de biocombustíveis em larga escala:

  • Programa Nacional do Álcool (Pró-Álcool), na década de 1970.
  • Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), desde 2005.

Os biocombustíveis contribuíram com 18% da energia consumida no setor em 2013, enquanto o consumo de biodiesel chegou a 2,9 Mm³, garantindo uma mistura de 5% (B5). No mesmo ano, o consumo de etanol chegou a 9,7 Mm³ e 13,2 Mm³, como etanol anidro e hidratado, respectivamente.

Biocombustíveis e sustentabilidade

A renovabilidade dos recursos bioenergéticos não garante sua sustentabilidade: desmatar florestas nativas para alocar culturas produtoras de biomassa energética, ou obter biocombustíveis em processos que consomem grande quantidade de energia fóssil, possivelmente não seriam as melhores alternativas para estimular o uso de fontes renováveis, sob uma ótica sustentável.

Nesse sentido, as intensas discussões sobre a efetiva sustentabilidade geralmente são auxiliadas pela utilização de indicadores e metodologias que buscam avaliar aspectos diversos do processo produtivo e de seu uso.

As Análises do Ciclo de Vida (ACV) têm sido frequentemente citadas nesses debates, ao proporem a contabilização de aspectos ambientais ao longo do ciclo de vida do biocombustível, como:

  • a qualidade do ar local e as emissões de gases de efeito estufa;
  • o uso de recursos hídricos e a disposição de efluentes líquidos;
  • o uso de agroquímicos (fertilizantes, defensivos e herbicidas) e a biodiversidade, bem como aspectos sociais como a geração de empregos de qualidade, competição com alimentos e finalmente os aspectos econômicos.

Cenário brasileiro

O Brasil, a despeito da preponderância de energias renováveis em sua matriz energética, apresenta condições particularmente oportunas não só para desenvolver sistemas energéticos sustentáveis — notadamente a energia solar, seja em suas formas diretas ou indiretas, a bioenergia (como biocombustíveis e bioeletricidade) e a energia eólica — bem como para expandir o uso de tecnologias de modo a melhor aproveitá-las, embora cada caso deva ser analisado individualmente sob a ótica econômica e ambiental.

Assim, claramente, observa-se a importância e as oportunidades que tais fontes representam para o Brasil. Assim, um planejamento holístico e integrado poderia colocar o país em posição privilegiada, em uma realidade em que a garantia de um desenvolvimento sustentável está intimamente ligada ao gerenciamento das fontes energéticas.

Para aprofundar seus conhecimentos no tema, indicamos a leitura do livro Economia do Meio Ambiente e da Energia – Fundamentos Teóricos e Aplicações, dos professores Luan Santos e Thauan Santos.

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Editorial GEN Exatas

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