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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
AUMENTAR OS SERVIÇOS DE ENERGIA NO BRASIL DE MANEIRA ECONÔMICA E COM MENOR PREJUÍZO AMBIENTAL
AUTOR
PAULO SERGIO PEREIRA
ORIENTADOR
PROF. LUIZ CLAÚDIO LOPES ALVES
RIO DE JANEIRO 2010
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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
AUMENTAR OS SERVIÇOS DE ENERGIA NO BRASIL DE MANEIRA ECONÔMICA E COM MENOR PREJUÍZO AMBIENTAL
Monografia apresentada à Universidade Candido Mendes – Instituto a Vez do Mestre, como requisito parcial para a conclusão do curso de Pós-Graduação “Lato Sensu” em Engenharia de Produção. Por: PAULO SERGIO PEREIRA.
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AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, a vida, Aos meus pais, a dignidade,
Aos meus amigos, o incentivo, Aos professores, o conhecimento e,
A minha família, o apoio.
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DEDICATÓRIA Á Dulcinéa, “Em memória”, aos meus filhos Fabio e Fernando, à Elizabete e Camila.
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RESUMO
Maior crescimento econômico tem implicado em aumento ao acesso à energia comercial em paises em desenvolvimento. O aumento da urbanização e a industrialização que se processa em paralelo seguem padrões intensivos em energia. A população demanda transporte (de bens e serviço), novos produtos industriais e outros serviços como saneamento, saúde, comercio etc., que dependem de energia. Desse modo, construir e operar equipamentos da infra-estrutura urbana, industrial e comercial requer energia, especialmente eletricidade, e aumentar padrões de vida material da população resulta em grandes demandas por novos serviços que consomem energia. Em muitas nações em desenvolvimentos a eletricidade rural é prioridade, pois se reconhece que uma pequena oferta de eletricidade pode aumentar significativamente as condições de vida e contribuir para a diminuição do fluxo migratório para as cidades. O dramático aumento do preço do petróleo dos anos 70, combinado com aumento das tarifas internacionais de juros, repentinamente terminaram com a era da energia barata, levando a um questionamento do modelo de desenvolvimento adotado até então. A energia se tornou um forte limitante para o progresso econômico de muitos países em desenvolvimento. Ainda hoje ela representa um fator de preocupação na área econômica e mais recentemente na área ambiental. No passado as questões ambientais eram consideradas secundárias e acessórias à necessidade do contínuo crescimento econômico das nações, recentemente, tanto impactos ambientais globais como locais têm sido identificados como uma restrição ao desenvolvimento. De acordo com WCED (World Commission on Environment and Development)H.Mudanças conhecidas têm associado à ecologia e a economia global de novas maneiras. No passado preocupamo-nos apenas com os impactos do crescimento econômico sobre o meio ambiente. Somos agora forçados a dirigir nossa atenção ao stress ecológico dos impactos - degradação dos solos, regime das águas, atmosfera e florestas – sobre nossas próprias perspectivas de desenvolvimento econômico (WCED, 1987). Alterações climáticas e uma crescente demanda por energia limpa estão abrindo novas oportunidades de negócio. As energias renováveis são consideradas como energia alternativa, ao modelo tradicional,tanto pela sua disponibilidade (presente e futura), garantida (diferente dos combustíveis fósseis que precisam de milhares de anos para sua formação) como pelo seu menor impacto ambiental.
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METODOLOGIA
A metodologia utilizada para confecção desta monografia, que aborda
a necessidade crescente de energia e seus métodos de obtenção, as vantagens e
desvantagens do uso de combustíveis tradicionais e métodos alternativos de
energia renováveis, a oferta e a demanda, foram levados a efeito a partir do
método bibliográfico, em que se buscou o conhecimento em diversos tipos de
publicações, como livros, revistas e publicações na internet.
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 8
CAPÍTULO I
PLANEJAMENTO ENERGÉTICO 10
1.1 - BALANÇO DE ENERGIA 12
1.2 - CRÉDITO DE CARBONO 13
CAPÍTULO II
FONTES DE ENERGIA 16
2.1- ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS 16
2.2- ENERGIAS RENOVÁVEIS 18
CAPÍTULO III
FONTES DE ENERGIA – VANTAGENS E DESVANTAGENS 26
3.1- ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS 26
3.2ENERGIAS RENOVÁVEIS 28
CONCLUSÃO 36
BIBLIOGRAFIA 38
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INTRODUÇÃO
A energia é algo difícil de conceituar, ela não pode ser vista e não tem
substância física. Sabemos de sua existência apenas por seus efeitos e somente
podemos avaliá-la pelo que pode fazer por nós. Os cientistas definem energia
como a capacidade de realizar trabalho. São tipos de energia:- Térmica, química
elétrica e nuclear, podem ser vistos como formas de energia cinética (de
movimento) ou energia potencial (de posição).
A água contida por uma barragem pode não estar se movendo, mas
certamente tem potencial para realizar trabalho; um objeto só fica quente porque
seus átomos constituintes estão realizando um movimento mais rápido do que
aqueles de um objeto frio; o petróleo só armazena energia química porque suas
ligações moleculares têm energia potencial; e a energia elétrica produzida por um
gerador é o fluxo de elétrons se movimentando dentro de um fio. Segundo um
princípio básico da Física – A primeira Lei da Termodinâmica – “A energia não
pode ser criada ou destruída.“ quando “geramos” ou “usamos” energia só
estamos convertendo uma forma de energia em outra.
O sistema energético compreende um conjunto de atividades que
podem ser divididas em três níveis: a) Produção e conversão de fontes em
vetores energéticos, b) Armazenamento e distribuição de vetores, e c) Consumo
final. Cada nível inclui uma complexa rede de atividades com o objetivo de extrair
energia das fontes encontradas na natureza e entregá-las ao ponto de consumo.
As fontes de energia podem ser classificadas como fontes primárias,
ou secundárias, ou como fontes renováveis ou não renováveis. As fontes
primárias originam-se de processos naturais, e inclui petróleo, carvão, gás natural
etc. Geralmente, a energia primária necessita ser transformada em energia
secundária (ou vetor), como eletricidade ou gasolina. Chamamos de setor
energético o setor da nossa economia que se ocupa dos processos de conversão
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de fontes primárias em secundárias, como por exemplo, refinaria, destilaria de
álcool, usinas de produção de eletricidade etc.
A energia renovável é aquela que é obtida de fontes naturais capazes
de se regenerar em curto prazo e, portanto virtualmente inesgotáveis. Em grande
maioria as energias renováveis têm como origem o Sol. De maneira análoga são
consideradas de energia não renováveis quando não é possível repor o que
gastamos, em algum momento vão acabar e podem ser necessários milhões de
anos de evolução semelhantes para poder contar novamente com elas, é aquelas
cujas reservas são limitadas e estão sendo devastadas com a utilização. As
principais são: a energia da fissão nuclear e os combustíveis fósseis.
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CAPÍTULO I
PLANEJAMENTO ENERGÉTICO
A energia pode ser vista pela sociedade de várias formas, dependendo
do nível de decisão, influência e necessidades inerentes dos diferentes grupos
sociais. Entender essas diferentes percepções é relevante porque elas
condicionam a maneira de se realizar o planejamento energético. A energia pode
ser tratada como uma mercadoria, uma necessidade social ou um recurso
estratégico ou ecológico. À parte dos aspectos técnicos, a tomada de decisão
energética é mais influenciada pelo modo como é compreendida pelos agentes
deste processo.
A visão da energia como mercadoria aparece em alguns setores
importantes da economia, como os representados por companhias energéticas e
os grandes consumidores. São agentes que dependem da produção, ou compra
de energia. Este ponto de vista reflete uma gama de valores baseada no
relacionamento comprador-preço-vendedor e exclui em geral outros aspectos,
não relacionados à transação comercial. Os grandes consumidores, tais como
indústrias eletro-intensivas, também participam deste enfoque. Esse tipo de visão
é dominantes naquelas empresas de energia que somente consideram as vendas
de kWh, ou barris de petróleo, como fontes de receitas. No caso do setor elétrico
esta é a filosofia que tem influenciado as iniciativas de expansão da oferta e
estímulos ao aumento do mercado de consumo.
A finalidade do planejamento é analisar ações tanto do lado da oferta
quanto do lado da demanda do sistema elétrico. Isto significa trabalhar tanto na
estrutura de oferta de eletricidade como com a estrutura da demanda. Como
existem dificuldades para armazenar a eletricidade produzida deve haver uma
perfeita sincronia entre a demanda que vai ocorrendo durante o dia e a produção
de eletricidade nas usinas. O planejamento implica em se reconhecer com
detalhes tanto as características do mercado consumidor (tecnologia, hábito dos
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consumidores...) como as características do sistema elétrico em operação e suas
perspectivas de expansão.
O planejamento do setor elétrico moderno necessita contemplar
múltiplos objetivos econômicos, sociais e ambientais, e requer para isso a
aplicação de um processo de planejamento que integre esses objetivos quase
sempre conflitantes e, ao mesmo tempo, considere a utilização dos recursos
energéticos alternativos e convencionais.
A energia também pode ser entendida como uma necessidade da
sociedade moderna, já que seus serviços são agora considerados tão básicos
como a infra-estrutura de provisão de água, saneamento, transportes, saúde
pública etc. O aspecto estratégico tem sido determinado de acordo com a
localização geográfica de certas fontes energéticas e da orientação política atual.
Ele tem feito muitos países investirem na exploração de fontes domestica ou
procurar alternativas mais seguras, apesar de muitas vezes essas iniciativas
envolverem altos custos iniciais.
No caso de países em desenvolvimento, o agente mais importante nas
decisões com relação ao setor energético nos últimos 20 ou 30 anos tem sido o
governo nacional, que também foi o principal responsável pelas decisões
econômicas nacionais. Assim, por exemplo, a energia tem sido vista pelo governo
brasileiro como um elemento estratégico para promover o crescimento econômico
através da industrialização e exportação de manufaturados (principalmente
daqueles intensivos em eletricidade), como também ocorreu em muitos outros
países em desenvolvimento. A infra-estrutura para prover energia foi uma
importante parte da estratégia de desenvolvimento industrial brasileiro. Ao longo
dos planos de desenvolvimento econômico o setor industrial teve preços
preferenciais para combustíveis e eletricidade e algumas indústrias, como as
exportadoras de alumínio, ainda pagam preços bem abaixo dos custos reais de
produção.
No Brasil e na maioria dos países em desenvolvimento, a visão atual
da energia tem sido influenciada por eventos externos importantes, tais como os
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choques do preço do petróleo, as pressões financeiras resultantes da dívida
externa acumulada e em anos recentes pela maior preocupação com o meio
ambiente. O preço do petróleo durante os anos 70 determinou maiores esforços
do Brasil em termos de redução da dependência externa deste combustível, por
exemplo, através de canalização de investimentos para exploração, produção
nacional e maior uso de hidroeletricidade.
Programas de substituição de combustíveis foram iniciados durante
aquela época, como o Programa Nacional do Álcool (PROALCOOL), com o
objetivo de aumentar a produção domestica de combustível como uma
mercadoria estratégica. Este programa de produção de energia no Brasil estava
entre os de maior sucesso e maior duração entre aqueles que se iniciaram nos
anos 70. Problemas com a garantia de um retorno lucrativo sobre novos
investimentos energéticos também contribuíram para dificuldade em pagar os
empréstimos contraídos e obter novos empréstimos. Alguns deles feitos por
bancos multilaterais passaram a exigir crescentes investimentos em conservação
de energia e proteção ambiental. No caso brasileiro, uma parte desses recursos
foi destinada para a criação do Programa Nacional de Conservação de
Eletricidade (PROCEL) em 1985. A partir de então as autoridades do
planejamento energético nacional tinham que incorporar este novo componente
nas suas projeções de demanda de energia e na preparação de políticas. O
Procel é agora um importante componente do planejamento de eletricidade de
desenvolvimento do Brasil.
1.1 BALANÇO DE ENERGIA
Um balanço de energia é um sistema de contabilidade que serve para
descrever o fluxo de energia através de uma economia (regional, estadual ou
nacional) durante dado período, geralmente um ano. Este conjunto informações é
atualmente a mais completa fonte disponível de estatísticas de energias oficiais
sobre produção, conversão e consumo, assim como exportação de vetores de
energia. O principal objetivo de um balanço energético é prover informação para o
planejamento de investimentos nos diferentes setores da economia.
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Um balanço energético pode ser feito através de uma matriz, também
chamado de matriz energética, na qual todas as formas de energia, suas
conversões, perdas e uso de um dado período são registradas em uma mesma
unidade de medida.
Existe uma variedade de quantidades físicas nas quais os fluxos de
energia podem ser expressos, e muitas vezes essas quantidades não são
necessariamente compatíveis entre si. Por exemplo, gasolina e etanol são
geralmente medidas em litros, consumo de eletricidade em Kilowatt-hora (kWh),
carvão em toneladas, petróleo em barril etc.
É necessário expressar as diferentes formas de energia, que podem
ser expressas como calorias (Cal), Joules (J), toneladas equivalentes de petróleo
(TEP) ou tonelada equivalentes de carvão (TEC), ou Terawatt-hora (Twh).
O conteúdo térmico ou poder calorífico de um combustível é medido
por meio de um calorímetro, que pode determinar o poder calorífico superior
(PAS) quando se inclui a quantidade de calor liberado pela condensação do vapor
d’água formado durante a combustão. O (PCS) é a quantidade usada para
estimar a quantidade de energia disponível para o usuário.
Mais recentemente, discussões com relação ao problema de mudança
climática global, resultante da contínua emissão de dióxido de carbono, originário
da combustão dos fósseis, têm levado ao uso de um balanço energético em
termos de toneladas de carbono liberado na produção de energia e nos setores
de consumo.
1.2 CRÉDITOS DE CARBONO
Na medida em que a chamada Convenção Climática (FCCC –
Framework Convention on Climate Change) foi colocada em prática, cerca de 20
países industrializados organizaram comitês para estabelecer ou reduzir
emissões futuras de carbono. Para atingir a meta estabelecida pelo FCCC, que é
estabilizar as concentrações de gases estufa (GE) na atmosfera, as emissões
globais de carbono teriam que ser reduzidas em 60% ou mais dos níveis atuais
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(IPCC, 1990). Isto requeria reduções muito mais drásticas pelos países
industrializados e eventuais limitações para emissões de gases estufas dos
países em desenvolvimento.
Para atingir as metas de redução programadas, sem mencionar
aquelas necessárias para estabilizar a atmosfera, serão necessárias mudanças
tecnológicas para diminuir a necessidade do uso de combustíveis fósseis na
maioria dos sistemas energéticos dos países (entendida aqui como ações do lado
da oferta de energia) e melhoria da eficiência no uso de combustíveis e
eletricidade (ações do lado da demanda ou do mercado de energia). Os possíveis
instrumentos políticos com os quais se estimularia essas mudanças são muitos. A
nível internacional, a maioria das discussões se concentra nas várias formas de
impostos sobre a emissão de carbono.
O principal causador do efeito estufa é o CO2 proveniente de fontes
estacionárias, termoelétricas e indústrias, ou de fontes difusas, como os
automóveis, que consomem combustíveis fosseis.
A pressão pela diminuição das emissões vem gerando inúmeras
pesquisas em busca de combustíveis mais limpos como biocombustíveis e,
principalmente, de soluções para mitigar o problema. O comércio de crédito de
carbono nasceu neste ambiente para permitir que alguns países com
impossibilidade de reduzir sem grandes impactos econômicos continuem com
suas atividades industriais e comprem “bônus” daqueles que reduziram suas
taxas.
Desde a assinatura do Protocolo de Kyoto, em 1997, o Credito de
Carbono - como é conhecida a Redução Certificada de Emissão (RCE) é a
principal estratégica dos países e indústrias para neutralizar a emissão do gás na
atmosfera. Empresas que conseguem reduzir sua emissão total de CO2 recebem
um certificado especificando a quantidade não emitida e podem vendê-lo no
mercado a outras empresas que tenham ultrapassado seu limite de emissão. Um
Credito de Carbono equivale a uma tonelada de CO2 que deixou de ser
produzida. A redução de outros gases do efeito estufa também pode ser
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convertida para (RCE), através do conceito de Carbono Equivalente.” O Brasil
ocupa a terceira colocação no Ranking mundial do mercado de carbono, sendo
responsável por cerca de 10% dos projetos de emissão em nível global” (Revista
do CREA RJ – Junho/Julho de 2009).
16
CAPÍTULO II
FONTES DE ENERGIA
A energia tem sido através da história a base do desenvolvimento das
civilizações, para produção de alimentos, bens de consumo, bens de serviço e
produção, lazer, e finalmente para promover o desenvolvimento econômico, social
e cultural.
É assim, evidente a importância da energia não só no contexto das
grandes nações industrializadas, mas principalmente naquelas em via de
desenvolvimento, cujas necessidades energéticas são ainda mais dramáticas e
prementes.
As fontes de energia podem ser divididas em dois grupos principais:
permanentes (renováveis), em princípio, as fontes permanentes são aquelas que
têm origem solar, ainda assim, o conceito de renovabilidade depende da escala
temporal que está a ser utilizado e os padrões de utilização dos recursos, e
temporários (não renováveis), os combustíveis fósseis já que a taxa de utilização
é muito superior à taxa de formação do recurso propriamente dito.
2.1 ENERGIAS NÃO RENOVAVEL
2.1.1 Combustíveis fósseis
Os combustíveis fósseis podem ser usados na forma sólida (carvão),
líquida (petróleo) ou gasosa (gás natural). Segundo a teoria mais aceita, foram
formados por acumulações de seres vivos que viveram a milhões de anos e que
foram fossilizados formando carvão ou hidrocarboneto. No caso do carvão se
trata de bosques e florestas nas zonas úmidas e, no caso do petróleo e do gás
natural de grandes massas de plâncton acumuladas no fundo de bacias marinhas
ou lacustres. Em ambos os casos, a matéria orgânica foi parcialmente
decomposta, pela ação da temperatura, pressão e certas bactérias, na ausência
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de oxigênio, de forma que foram armazenadas moléculas com ligações de alta
energia.
Nossa dependência atual de carvão, petróleo e gás é um legado
histórico. As máquinas a vapor que impulsionaram a revolução industrial, no
século XXVIII, requeriam uma fonte de energia concentrada e transportável – o
carvão. A invenção do motor de combustão interna nos anos 1870 precipitou a
demanda por um combustível líquido com elevado teor energético – o petróleo.
Desde então, toda a nossa infra-estrutura econômica foi montada em torno
desses combustíveis fósseis baratos e abundantes, atualmente as centrais
elétricas, os carros, integram essa linhagem tecnológica.
As termelétricas estão na base da grande maioria dos países
industrializados. As instalações mais eficientes queimam gás e são capazes de
converter 50% de sua energia química em eletricidade, num processo de dois
estágios. No primeiro, o gás é misturado ar comprimido e queimado em uma
câmara de combustão. Os gases expandidos, em alta temperatura, passam pelas
pás da turbina, que giram, impulsionando um imenso gerador elétrico. Ainda
quentes entram em uma caldeira, onde passam por tubos com água, que é
convertida em vapor. O vapor expandido movimenta outro conjunto de turbinas,
também ligadas a um gerador. A eletricidade produzida alimenta uma rede
nacional de alta voltagem.
2.1.2 Energia nuclear
O físico neozelandês Ernest Rutherford é o fundador da teoria atômica
moderna. Seus estudos sobre a natureza da radioatividade, no início do século
XX, permitiram que os cientistas dividissem o átomo. Os núcleos atômicos de
elementos pesados como o urânio, podem ser desintegrados (fissão nuclear ou
cisão nuclear) e liberar energia radiante e cinética. Sabemos que o átomo é
constituído de um núcleo onde estão situados dois tipos de partículas os prótons
que possuem cargas positivas e os nêutrons que não possuem carga.
Em torno do núcleo, há uma região denominada eletrosfera, onde se
encontram os elétrons que têm cargas negativas. Átomos do mesmo elemento
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químico, que possuem o mesmo número de prótons e diferentes números de
nêutrons são chamados isótopos. O urânio possui dois isótopos U-235 e U-238. O
U235 é o único capaz de sofrer fissão. Na natureza só é possível encontrar 0,7%
deste tipo de isótopo. Para ser usado como combustível em uma usina, é
necessário enriquecer o urânio natural. Um dos métodos é “filtrar” o urânio
através de membranas muito finas. O U-235 é mais leve e atravessa a membrana
primeiro do que o U-238. Esta operação tem que ser repetida várias vezes e é um
processo muito caro e complexo. Poucos países possuem esta tecnologia para
escala industrial. Usinas termonucleares usam essa energia para produzir
eletricidade utilizando turbinas a vapor.
Atualmente, as usinas nucleares operam praticamente da mesma
maneira que as usinas de combustíveis fósseis. A energia do calor é usada para
pressurizar um gás, que por sua vez aciona turbinas ligadas a geradores elétricos.
A diferença está em que, nas usinas nucleares, o calor é proveniente da fissão
dos núcleos instáveis de elementos naturalmente radiativos, e não da queima de
gás ou carvão. O combustível mais usado é um isótopo de urânio, chamado
urânio U-235, que é encontrado em todo mundo como uramita. Ele é purificado,
concentrado e compactado em tubos, antes de ser lacrado em longas varetas,
que formam o combustível introduzido no reator nuclear.
O U-235 é radioativo. Seu núcleo se divide espontaneamente em dois
átomos menores, liberando calor além de dois ou mais nêutrons rápidos. Se
esses nêutrons se chocam com os núcleos de U-235, estes também se dividiram,
liberando mais calor e mais nêutrons. Se houver presença suficiente de U-235
(cerca de 4 quilos é o que basta), inicia-se uma reação em cadeia. Ela precisa ser
regulada atentamente para liberar energia de maneira controlada.
No Brasil, está funcionando A Usina Nuclear Angra 2 sendo que a
produção de energia elétrica é em pequena quantidade que não dá para
abastecer toda a cidade do Rio de Janeiro.
2.2 ENERGIAS RENOVÁVEIS
2.2.1 Energia hídrica
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O Brasil por possuir uma boa rede hídrica e um relevo acidentado, a
maior quantidade de energia elétrica produzida provém de usinas hidrelétricas. A
energia é obtida através de barragens construídas em cursos de rios, depois do
represamento da água em reservatórios a certa altura, é liberada e direcionada
através de tubulações, transformando a energia potencial em energia cinética,
que faz com que as pás da turbina girem, acionando o eixo do gerador,
produzindo a energia elétrica, que é conduzida através de redes especiais de alta
tensão até as estações de transformação de média tensão. A partir daí, distribuirá
aos consumidores através da rede de baixa tensão.
2.2.2 energia da Biomassa
A energia da biomassa é a energia que se obtém durante a
transformação de produtos de origem animal e vegetal para produção de energia
calorífica e elétrica.
As plantas absorvem a água do solo e o dióxido de carbono da
atmosfera e os transformam em oxigênio e açúcar usando a energia do Sol para
realizar este processo. Suas folhas, caules e raízes armazenam a energia
química, que pode ser liberada quando a planta é queimada.
Os biocombustíveis assumem diversas formas. Alguns são cultivados
por seu potencial energético, como os bosques de salgueiro e miscantos
(gramínea semelhante ao bambu). Essas plantas são usadas porque crescem
rapidamente, podem ser cultivadas em terras agrícolas excedentes e colhidas
com o uso de maquinário modificado, além de oferecerem novos habitats para a
vida selvagem. Outros biocombustíveis são subprodutos de atividades rurais e
florestais. Com processamento adequado, tudo pode ser usado como
combustível: palha, lascas de madeira, cascas de arroz, fibra de coco, lixo
doméstico e resíduos de animais, como os excrementos das galinhas. Os
excrementos das galinhas são um resíduo seco que produz excelente
combustível, como exemplo uma usina elétrica do Reino Unido produz 12,5 MW
de energia, sem usar mais nada. As lascas de madeira são colocadas em um
20
reator experimental que converte a biomassa em gás rico em metanol, que um
bom substituto para o gás natural.
Existem três formas principais de utilização dos biocombustíveis. Em
primeiro lugar, os combustíveis sólidos podem ser incinerados em casa para
fornecer aquecimento ou em usinas para gerar tanto aquecimento quanto
eletricidade. Quando incinerados, emitem dióxido de carbono em quantidade
equivalente à que teria sido produzida com sua decomposição natural, e por isso
seu uso não contribui de maneira alguma para o aquecimento global. Em segundo
lugar, podem ser processados e transformados em combustíveis líquidos: o etanol
(álcool) pode ser feito a partir dos resíduos das florestas, palhas cana de açúcar e
milho pela fermentação e destilação. E óleos vegetais, como os de palma e colza,
podem ser processados e transformados em substitutos do óleo diesel. Esses
biocombustíveis líquidos concentrados são fáceis de transportar e podem ser
usados em carros e caminhões. Em terceiro lugar, a biomassa pode ser tratada e
convertida em gás combustível. Com uma técnica chamada de gaseificação, a
madeira é aquecida sob grande pressão com uma mistura de vapor e oxigênio. A
mistura de gás resultante, que tem cerca de um décimo do valor energético do
metano puro, pode ser depurada para remoção dos poluentes e depois incinerada
em turbinas a gás convencionais de alta eficiência para gerar eletricidade. Outra
maneira de produzir um gás rico em energia a partir da biomassa se dá com o
aproveitamento das bactérias. Com calor umidade e ar abafado, as bactérias
digerem qualquer material orgânico, produzindo gás metano como subproduto. A
produção de biogás comercial já se tornou um grande negócio. A matéria-prima –
normalmente fezes de animais ou material orgânico – alimenta um grande reator
de metal com capacidade de até dois mil metros cúbicos, mantido a uma
temperatura de 35°C por 10 a 25 dias. O gás produzido – cerca de 400 metros
cúbicos por tonelada seca de matéria-prima – é incinerado em uma usina para
gerar eletricidade e os sedimentos são usados como fertilizante na agricultura. O
biogás doméstico já é uma importante fonte de energia nos países em
desenvolvimento.
2.2.3 Energia solar
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O Sol é um gigantesco reator de fusão. A cada segundo, ele converte
cerca de 5 bilhões de quilos de matéria em energia, em uma reação que eleva a
temperatura do seu núcleo a 40 milhões de °C e a sua superfície a 6.000°C. É
claro que apenas uma pequena fração da energia produzida pelo Sol chega a
nosso planeta. A maior parte é irradiada para o espaço, ou é absorvida ou
refletida pela atmosfera exterior da Terra. Porém, mesmo com essas perdas, a
entrada de energia em apenas 1 metro quadrado da superfície da Terra em um
dia ensolarado é de aproximadamente 1 KW.
Existem muitos métodos diferentes de conversão da energia solar em
formas mais funcionais de energia térmica ou elétrica. No nível mais básico, há os
sistemas passivos, que usam um projeto inteligente para maximizar a quantidade
de energia solar “bruta” coletada em casas, escritórios e fábricas. Os sistemas
ativos são diferentes porque, além de coletar, concentram e processam a luz do
sol e a convertem num nível mais elevado de energia.
2.2.3.1 Células fotoelétricas
A partir da segunda metade do século XX, a estrela em ascensão da
energia renovável foi sem dúvida a força fotoelétrica. Suas origens estão voltadas
no glamour da corrida espacial, quando os engenheiros buscavam novas formas
de fornecimento de energia confiável para os satélites. Hoje, as células
fotoelétricas tornaram-se algo comum, e são responsáveis pelo funcionamento de
tudo, de calculadoras portáteis a usinas elétricas de muitos megawatts.
A energia fotoelétrica depende de um principio físico chamado efeito
fotoelétrico, descoberto pelo físico alemão Heinrich Hertz no final do século XIX.
Hertz percebeu que certos metais emitiam eletros quando atingidos pela luz do
Sol, e com a fiação correta era possível criar uma corrente elétrica. As células
fotoelétricas, ou fotovoltaicas, exploram esse efeito, gerando eletricidade direta do
Sol, sem peças móveis e sem a necessidade de criar, guardar ou converter
energia térmica. Além disso, essas células são feitas de silício, que depois do
oxigênio, é o elemento mais abundante na crosta terrestre.
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Através de coletores solares, a energia solar pode ser transformada em
energia térmica, e usando painéis fotovoltaicos a energia luminosa pode ser
convertida em energia elétrica. Ambos os processos não têm nada a ver uns com
os outros em termos de sua tecnologia. Mesmo assim, as centrais térmicas
solares utilizam energia solar térmica a partir de coletores para gerar eletricidade.
2.2.4 Energia eólica
O vento é um dos recursos mais abundantes do nosso planeta. Ela
surge quando uma parte da atmosfera da Terra é mais aquecida pelo Sol do que
uma área adjacente. Isso provoca diferenças de pressão que levam o
deslocamento de ar de uma zona de alta pressão para outra de baixa
pressão.Alguns ventos resultam da circulação do ar em larga escala pela
atmosfera da Terra: esses ventos predominantes sopram do ocidente nos climas
temperados e do oriente nos trópicos, onde são conhecidos como ventos alísios.
Além desses sistemas globais, existem ventos locais, previsíveis brisas marinhas
e ventos de montanhas e vales, que podem ser aproveitados com a tecnologia
correta.
A força motriz dos ventos vem sendo usada há milênios. Os primeiros
moinhos de vento tomaram emprestado o projeto de barcos a vela, utilizando
lonas gigantescas presas a braços radiais para girar um eixo central. Tais
dispositivos foram usados na Babilônia e na China desde 2000 a.C. para bombear
água e moer grãos, e já no século XII a tecnologia havia se espalhado por toda a
Europa. No século XVIII a paisagem da Inglaterra pré-industrial estava salpicada
por mais de 10.000 máquinas de vento, mas a energia eólica caiu em desuso nas
eras do vapor e do carvão. Só saiu da calmaria com a crise de energia de 1973,
quando foram retomadas as pesquisas para sua utilização em escala comercial.
As modernas turbinas eólicas inspiram-se mais na tecnologia
aeroespacial do que nos barcos a vela, alguns dos primeiros projetos foram
executados pela NASA para o governo americano. A produção em escala
industrial de turbinas eólicas modernas de alto rendimento iniciou-se na
Dinamarca, no começo dos anos 1980. De lá para cá houve melhorias
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significativas em termos de segurança e rendimento, mas o projeto básico na
maioria das cerca de 20 mil turbinas eólicas usadas em todo mundo para gerar
energia em larga escala é parecido com os dos primeiros modelos
dinamarqueses. Duas, ás vezes três, pás parecidas com asas são ligadas a um
eixo horizontal, que aciona um gerador elétrico através de um conjunto de
engrenagens. Essas pás são como aerofólios que convertem a energia eólica em
movimento da mesma maneira que as asas de um avião geram a força de
sustentação. Todo o conjunto de pás, engrenagens e gerador giram diretamente
para o vento, para obter máxima conversão de força.
A energia que pode ser gerado por uma turbina depende do diâmetro
de suas pás e da velocidade do vento. Por essa razão, as turbinas são colocadas
em torres de até 50 metros de altura, para elevar ao máximo sua exposição ao
vento, e ocupam picos expostos e linhas costeiras. As unidades, com pás
enormes, podem produzir mais de 1 MW, mas unidades menores (cada uma das
quais produz cerca de 200KW) costumam ser agrupadas às dezenas ou centenas
e “fazendas de vento”, que estão rapidamente começando a fazer parte da
paisagem em todo mundo.
2.2.5 Energia geotérmica
Estamos todos sobre a superfície de uma caldeira gigantesca. Milhares
de quilômetros abaixo de nossos pés, a energia liberada pela desintegração
natural de elementos radiativos mantém o interior do planeta a uma temperatura
de até 7.000°C. Esse imenso reservatório de calor se torna evidente quando a
rocha derretida (magma) emerge vulcanicamente através de uma fenda na crosta
sólida da Terra, e onde quer que a água quente e o vapor atinjam a superfície na
forma de fontes quentes e gêiseres.
O verdadeiro potencial da energia geotérmica se revelou quando o
vapor do subsolo foi usado para gerar eletricidade. É possível aproveitar o calor
escavando a crosta até o magma e bambeando água através da rocha quente,
derretida, para extrair sua energia, mas essa abordagem direta é bastante
perigosa porque pode haver erupção de lava através dos furos de sondagem. Na
24
prática, da energia geotérmica comercial é extraída da água subterrânea
aquecida a temperatura entre 150°C e 250°C e transformada em vapor pelo
magma. Esse vapor é usado para acionar turbinas e geradores, como numa usina
elétrica convencional. Se não existir um aqüífero apropriado acima de um ponto
quente, pode-se criar um reservatório artificial subterrâneo com o bombeamento
da água para a fissura da rocha; a tubulação que leva o vapor até a superfície
extrai a energia das profundezas.
2.2.6 Energia dos oceanos
Numa central de aproveitamento da energia das ondas,tira-se partido
do movimento oscilatório das mesmas. Tal é conseguido criando câmaras ou
colunas em zonas costeiras. Essas câmaras estão, parcialmente cheias de água,
e têm um canal aberto para o exterior por onde entra e sai o ar. Quando a onda
se aproxima, a água que esta dentro da câmara sobe empurrado o ar para fora,
através do canal. Quando a onda desce, dá-se o movimento contrário. No canal
de comunicação de entrada e saída do ar existe uma turbina que se move,
consoante o movimento do ar na câmara. Tal como nos outros casos, a turbina
esta ligada ao gerador elétrico, produzindo eletricidade.
Outra forma de aproveitar a energia dos oceanos é tirando partido dos
movimentos constantes das marés. As centrais de aproveitamento da energia das
marés funcionam de forma semelhante às barragens hidroelétricas. De tal forma,
que implicam a construção de grandes barragens, atravessando um rio ou um
estuário. Quando a maré entra ou sai da foz do rio, a água passa através de
túneis aberto na barragem. As turbinas, colocadas nesses túneis, movimentam-se
consoante das idas e vindas das marés. Outra forma é aproveitar o gradiente
térmico, entre as águas superficiais e profundas.
2.2.7 Energia das células a combustível
Energia fácil e barata, sem gerar poluição, capaz de movimentar
veículos e produzir eletricidade para uso comercial e residencial. A célula de
25
combustível se baseia no uso de hidrogênio como combustível e é possível obter
energia em grande quantidade, e além disso o produto da queima do hidrogênio é
a água, que não polui de forma alguma. Embora o conhecimento do principio de
funcionamento da célula a combustível é bastante antigo, o entendimento de
como ela realmente funciona é relativamente recente.
Enquanto uma bateria comum leva o seu combustível e o seu
comburente no interior, na célula a combustível um gás, como o hidrogênio e o
comburente oxigênio são bombeados para o seu interior e a combinação de
ambos e os eletrodos especiais resultam em eletricidade, que pode ser usada
para alimentar um circuito externo.
26
CAPÍTULO III
FONTES DE ENERGIA – VANTAGENS E DESVANTAGENS
3.1 ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS
3.1.1 combustíveis fósseis
Em 1860, o petróleo era um recurso abundante e inexplorado. Os
primeiros exploradores só precisavam cavar poços rasos para alcançar grandes
reservatórios de óleo que jorravam para a superfície devido à sua própria
pressão. A época dos jorros espontâneos acabou. As reservas de petróleo e gás
mais acessíveis se esgotaram, e as companhias de petróleo de hoje precisam
trabalhar muito para encontrar novos depósitos subterrâneos. O poço de petróleo
médio tem agora mais de 3 quilômetros de profundidade, e apenas um terço dos
novos poços realmente produz petróleo. A exploração de petróleo tornou-se hoje
uma atividade custosa que leva aos ambientes mais externos – regiões desérticas
remotas, o Ártico congelado e, principalmente o fundo do mar. Explorar esses
recursos distantes é ainda mais dispendioso.
O transporte do petróleo por milhares de quilômetros do poço até a
refinaria aumenta ainda mais a conta. A economia da produção de petróleo e, em
menor grau, de gás está ficando mínima, e chegará o ponto em que a energia
obtida será equivalente à energia despendida com um poço.
Sempre que um combustível fóssil é queimado em carros e usinas o
dióxido de carbono (CO2) é liberado como produto não aproveitado. Esse gás
está presente na atmosfera, onde age como proteção, retendo o calor do Sol. Na
verdade, sem esse “efeito estufa” nosso planeta iria congelar. Porém, muitos
cientistas agora acreditam que a atividade humana está liberando tanto (CO2) que
a estufa global esta ficando mais quente: as temperaturas da superfície irão subir
1,5°C a 3.5°C até 2100, segundo o Painel Intergovernamental sobre Mudanças
Climáticas da ONU (IPCC).
27
O aquecimento global é apenas uma parte da história: a queima do
carvão em usinas elétricas produz gases não utilizados que se combina com a
água na atmosfera para formar nuvens de ácido sulfúrico e ácido nítrico. As
nuvens podem ser levadas para longe da fonte de poluição antes de liberar sua
carga na forma de chuva. Essa “chuva ácida” prejudica diretamente as folhas das
plantas e mata os peixes dos lagos.
O transporte de combustíveis fósseis pelo mundo também cobra um
pedágio ambiental elevado. Atualmente os grandes petroleiros têm capacidade
superior a 200 mil toneladas, e frota mundial apresenta boas condições de
segurança. Porém,nas raras ocasiões em que acontece algo errado, os estragos
podem ser catastróficos. Quando o petroleiro Exxon Valdez bateu em um recife,
no dia 24 de março de 1989, 42 milhões de litros de óleo cru se espalharam pela
área do estreito Príncipe William, no Alasca. Cerca de 2 mil quilômetros de linha
costeira foram cobertos por uma grossa camada de lodo, a vida selvagem foi
dizimada e a operação de limpeza envolveu um exército de 11 mil voluntários.
Desde 1970, já ocorreram mais de 50 derramamentos de petróleo como esse, e
quantidades menores costumam vazar de navios e oleodutos, de forma que hoje
em dia não existe uma única área costeira que não tenha sido contaminada pela
poluição dos combustíveis fósseis.
3.1.2 Energia nuclear
O aspecto positivo para geração de energia elétrica é a eficiência do
processo e a não produção de dióxido de carbono, e por isso a sua contribuição
positiva para o aquecimento global.
A desvantagem do uso da dessa energia, é risco de contaminação por
radioatividade e o resíduo (lixo) que permanece radioativo por mais de 10 anos.
26 de abril de 1986 – Acidente no reator 4, da Central Elétrica de
Chernobyl. Aconteceu à noite, entre 25 e 26 de 1986, durante um teste. A equipe
operacional planejou testar se as turbinas poderiam produzir energia suficiente
para manter as bombas do líquido de refrigeração funcionando, no caso de uma
perda de potência, até que o gerador de emergência, a óleo diesel, fosse ativado.
28
Para prevenir o bom andamento do teste do reator, foram desligados os sistemas
de segurança. Para o teste, o reator teve que ter sua capacidade operacional
reduzida para 25%. Este procedimento não saiu de acordo com planejado. Por
razões desconhecidas, o nível de potência do reator caiu para menos de 1% e por
isso a potência teve que ser aumentada. Mas 30 segundos depois do começo do
teste, houve um aumento de potência repentina e inesperada. O sistema de
segurança do reator, que deveria ter parado a reação de cadeia, falhou. Em
frações de segundo, o nível de potencia e temperatura subiram em demasia. O
reator ficou descontrolado. Houve uma explosão violenta. A cobertura de
proteção, de 1000 toneladas, não resistiu. A temperatura mais de 2000°C,
derreteu as hastes de controle. A grafite que cobria o reator pegou fogo. Material
radioativo começou a ser lançado na atmosfera.
O acidente nuclear de Chernobyl é considerado o pior acidente nuclear
da história da energia nuclear, produzindo uma nuvem de radioatividade que
atingiu a União Soviética, Europa Oriental, Escandinávia e Reino Unido, com
liberação de 400 vezes mais contaminação que a bomba lançada sobre
Hiroshima Stone, Richard. Inside Chernobyl
(http://www.iaea.org/Publications/Booklets/Chernobyl/chernobyl.pdf) National
Geographic. Grandes áreas da Ucrânia, Bielorrússia e Rússia foram muito
contaminadas Chernobyl – A nuclear disaster (http://library.thinkquest.org/3426).
Oracle Think Quest Education Foudation, resultando na evacuação e
reassentamento. de aproximadamente 200 mil pessoas. Seu Capítulo II é, em
linhas gerais, o resultado do estudo que você realizou acerca da segunda
questão-secundária que você levantou no campo Problema do seu Plano de
Pesquisa. É, enfim, as respostas que você encontrou para essa questão, com
todo o desenvolvimento do raciocínio que levou a essas respostas, e com toda a
fundamentação teórica respectiva.
3.2 ENERGIAS RENOVÁVEIS
3.2.1 Energia solar
Vantagens:
29
• A energia solar não polui durante o seu uso.
• As centrais necessitam de manutenção mínima.
• Os painéis solares são a cada dia mais potente ao mesmo tempo
em que seus custos vêm decaindo. Isso torna cada vez mais a
energia solar uma solução economicamente viável.
• A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso,
pois sua instalação em pequena escala não obriga os enormes
investimentos em linha de transmissão.
• Em países tropicais, como o Brasil, a utilização de energia solar é
viável praticamente em todo território, e, em locais longe dos
centros de produção energética, sua utilização ajuda a diminuir a
demanda energética nestes e consequentemente a perda de
energia que ocorreria na transmissão.
Desvantagens:
• Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para
ser fabricado.
• Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de
energia.
• Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a
situação atmosférica (chuvas, neve), além do que durante a noite
não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de
armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde
os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de
energia.
30
• As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes
quando comparadas, por exemplo aos combustíveis fósseis, a
energia hidroelétrica e a biomassa.
3.2.2 Energia geotérmica
Aproximadamente todo o fluxo de água geotérmico contém gases
dissolvidos, sendo que estes gases são enviados a usina de geração de energia
junto com o vapor de água. De um jeito ou de outro estes gases acabam indo
para a atmosfera.
Por outro lado, o odor desagradável, a natureza corrosiva, e as
propriedades nocivas do ácido sulfúrico (H2S) são causas que preocupam.Nos
casos onde a concentração de ácido sulfúrico (H2S) é relativamente baixa, o
cheiro do gás causa náuseas. Em concentrações mais altas pode causar sérios
problemas de saúde e até a morte por asfixia.
É igualmente importante que haja tratamento adequado a água vinda
do interior da Terra, que invariavelmente contém minérios prejudiciais a saúde.
Não deve ocorrer simplesmente seu despejo em rios locais, para que isso não
prejudique a fauna local.
No Brasil não temos possibilidade do aproveitamento geotérmico.
Temos apenas algumas fontes de água quente que chegam no máximo a 51°C
em Caldas Novas, no estado de Goiás. Temperatura essa, insuficiente para
qualquer aproveitamento energético.
3.2.3 Energia eólica
A produção de energia de uma fazenda de vento pode ser usada em
centrais elétricas reversíveis, para acionar uma bomba que transfere a água de
um reservatório para outro, mais elevado. A energia armazenada pode ser
liberada de acordo com a demanda com uma simples reversão do fluxo e usando
a bomba como gerador que alimenta a rede de eletricidade.
31
Dados divulgados pelo Conselho Global de Energia Eólica (GWEC),
em 04/02/2010, a capacidade de geração de energia eólica no Brasil aumentou
77,7% em relação ao ano anterior. Com isso, o país passou a ter uma capacidade
instalada de 606 MW, contra os 341 MW de 2008.
Vantagens:
• É inesgotável;
• Não emite gases poluentes nem geram resíduos;
• Diminui a emissão de gases do efeito estufa (GEE), gerando
poupança devido à menor aquisição de direitos de emissão de CO2
por cumprir o protocolo de Quioto;
• Reduz a elevada dependência em combustíveis fósseis do exterior;
• É uma das fontes mais baratas de energia podendo competir em
termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais;
• Os aerogeradores não necessitam de abastecimento de
combustível e requerem escassa manutenção;
• Excelente rentabilidade do investimento. Em menos de seis meses,
o aerogerados recupera a energia gasta com o seu fabrico,
instalação e manutenção.
Desvantagens:
• A intermitência, ou seja, nem sempre o vento sopra quando a
eletricidade é necessária, tornando difícil a integração da sua
produção no programa de exploração;
• Pode ser ultrapassado com as pilhas de combustível (H2) ou com a
técnica da central hidrelétrica reversível;
32
• Provoca poluição visual considerável, principalmente para os
moradores em redor, a instalação dos parques eólicos gera uma
grande modificação da paisagem;
• Impacto sobre as aves, pelo choque destas nas pás;
• Impacto sonoro: o som do vento bate nas pás produzindo um ruído
constante (43dB(A)). As habitações mais próximas deverão estar no
mínimo a 200 metros de distância.
Dados divulgados pelo Conselho Global de Energia Eólica (GWEC),
em 04/02/2010, a capacidade de geração de energia eólica aumentou
77,7% em 2009, em relação ao ano anterior. Com isso, o pais passou a
ter uma capacidade instalada de 606 MW, contra os 341 MW de 2008.
3.2.4 Energia hidrelétrica
Em comparação com as alternativas viáveis, as centrais hidrelétricas
são consideradas formas mais eficientes, limpas e seguras de geração de
energia. Suas atividades provocam emissão incomparavelmente menor de gases
causadores do efeito estufa do que as termelétricas movidas a combustíveis
fósseis, além de não envolverem os riscos implicados, na operação das usinas
nucleares.
Por outro lado, a construção e a utilização de usinas podem ter uma série de
conseqüências negativas, que abrangem desde alterações nas características
climáticas, hidrológicas e geomorfológicas. O desajuste do regime hidrológico
afeta a biodiversidade da planície e pode acarretar a interrupção do ciclo de vida
de muitas espécies (mais comumente de peixes de grande porte e migratórios) e
a multiplicação de espécie sedentária (de menor valor), o que,
conseqüentemente, afeta as populações ribeirinhas que vivem da pesca.
Ao expulsar as comunidades de seus locais de origem, a inundação
das represas também provoca impactos socioeconômicos se difícil superação,
33
especialmente no caso de populações de baixa renda. A degeneração de valores
etnoculturais é outro risco, mais intensos quando atinge comunidades indígenas.
3.2.5 Energia da biomassa
No Rio de Janeiro já esta em funcionamento, em caráter experimental,
desde 2004, na ilha Fundão, uma unidade da Usina Verde, empreendimento
privado, realizado com tecnologia desenvolvida pela UFRJ. Em funcionamento
desde 2004, a usina recebe diariamente 30 toneladas de resíduos sólidos, já pré-
tratados, provenientes do aterro sanitário da Comlurb, no Caju. Os gases ácidos
resultantes da incineração do lixo são lavados com água alcalinizada. Ocorre,
então, uma reação que transforma essas substâncias em sais minerais e água.
No processo, cerca de 90% do peso do lixo é transformado em energia graças a
uma caldeira de recuperação de calor instalada no forno, que queima os gases de
combustão, aproveitando-os para gerar energia elétrica suficiente para abastecer
2300 residências, com consumo médio de 200 KW/mês (CREA RJ em revista nº
64, outubro de 2007).
Vantagens:
• Baixo custo de aquisição;
• Não emite dióxido de enxofre;
• As cinzas são menos agressivas ao meio ambiente que as
provenientes de combustíveis fósseis;
• Menor corrosão dos equipamentos (caldeira, fornos);
• Menor risco ambiental;
• Recurso renovável;
• Emissões não contribuem para o efeito estufa.
34
Desvantagens:
• Menor poder calorífico;
• Maior possibilidade de geração de material particulado para
atmosfera. Isto significa maior custo de investimento para a caldeira
e os equipamentos para remoção de material particulado;
• Dificuldade no estoque e armazenamento.
3.2.6 Células de combustível
Vantagens:
• Centrais de produção de energia podem ser implementados juntos
dos pontos de fornecimento permitindo a redução dos custos de
transporte e de perdas energéticas nas redes de distribuição.
• A habilidade para co-gerar calor, ou seja, para além de produzir
eletricidade, produz igualmente vapor de água quente.
• A natureza do funcionamento permite a eliminação de muitas fontes
de ruídos associadas aos sistemas convencionais de produção de
energia por intermédio do vapor.
Desvantagens:
• A necessidade da utilização de metais nobre como , por exemplo, a
platina que um dos metais mais caros e caros no nosso planeta.
• O elevado custo atual em comparação com as fontes de energia
convencionais.
• A elevada pureza que a corrente de alimentação hidrogênio deve
ter para não contaminar o catalisador.
35
3.2.7 Energia dos oceanos
Energia limpa e renovável, a partir de ondas do mar. A idéia parece cair
como uma luva para um pais como o Brasil, com seus mais de 8 mil Km de litoral.
É justamente essa a proposta de uma equipe da COPPE/UFRJ (Coordenação
dos Programas de Pós-Graduação da Universidade do Rio de Janeiro), que esta
à frente de um projeto para construir a primeira usina de ondas das Américas.
O projeto, financiado pela Eletrobrás e pelo CNPq (conselho Nacional
de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), prevê a construção de uma usina-
piloto, composta de 20 módulos, com capacidade de geração de 500 KW.
A tecnologia desenvolvida pelos pesquisadores da COPPE é baseada
num princípio simples: ondas do mar movimentam flutuadores ligados a braços
mecânicos, que acionam bombas hidráulicas e injeta água tratada de um tanque
numa câmara hiperbárica (onde um condutor extremamente estreito faz a água
ganhar enorme pressão), que depois é expulsa um jato equivalente a uma queda
d’água de 500 metros de altura, similar a de grandes hidrelétricas.
Esse jato movimenta a turbina hidráulica, que é ligada a um gerador,
que por sua vez, produz energia elétrica, é o principio da Lei de Lavoisier, a
energia das ondas sendo transformada em energia mecânica, depois em energia
hidráulica e, por fim, em energia elétrica.
Outro projeto do laboratório de Tecnologia da COPPE, igualmente
interessante, é baseado no movimento das marés. Uma antiga usina maremotriz,
instalada ainda na década 1960, no Maranhão e abandonada e não concluída, é o
ponto de partida para a retomada de uma tecnologia também promissora.
36
CONCLUSÃO
A prosperidade do mundo industrializado foi sustentada pelo uso de
combustíveis fósseis, e durante décadas agimos como se esses recursos fossem
inesgotáveis. Atualmente estamos mais cautelosos. As guerras e as crises
políticas revelaram a fragilidade de nossas fontes de combustíveis, e tomamos
consciência do impacto ambiental causado pela dependência de energia.
Nas últimas duas décadas, o movimento ambientalista chamou a
tenção do mundo para os custos não revelados do uso dos combustíveis fósseis.
Muitos governos, porém, ainda não dão atenção a isso. Na Eco-92 (Conferência
das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento), no Rio de Janeiro,
as nações desenvolvidas se comprometeram a manter até 2000 os níveis de
emissão de gases de efeito estufa no mesmo patamar de 1990. Não
conseguiram. As preocupações econômicas falaram mais alto, e as emissões em
2001 estavam 14% acima do que fora acertado no Rio.
Em apenas uma geração, a população do planeta cresceu 33%, e
agora é de 6 bilhões. A maior parte desse aumento ocorreu no Terceiro Mundo,
onde o consumo médio anual de energia é de 0,8 toneladas de petróleo por
pessoa, enquanto nos países industrializados estão se aproximando do ocidente;
na China e na Índia, o consumo de eletricidade está crescendo à taxa de 7% ao
ano, e as melhores estimativas indicam que dentro de 20 anos os países em
desenvolvimento estarão contribuindo com 44% do total mundial de emissões de
CO2 um aumento de significativo em relação à taxa atual de 28%.
Estamos vivendo uma crise ambiental mundial em gestação – crise que
exige uma resposta de governos e indústrias. No curto prazo, ajustes técnicos
podem nos dar mais tempo. O uso criterioso do potencial nuclear, a conservação
da energia e controles severos sobre as emissões poderão ampliar a vida das
reservas de combustíveis fósseis hoje existentes; mas, no longo prazo, a energia
37
renovável certamente irá desempenhar um papel cada vez maior na satisfação de
nossas necessidades.
38
BIBLIOGRAFIA
JANNUZZI, Gilberto de Martinho Jannuzzi. Planejamento Integrado de Recursos
Energéticos: Meio Ambiente Conservação de Energia e Fontes Renováveis.
Campinas-SP. Editora Autores Associados Ltda, 1997.
RAMALHO, Francisco Ramalho Junior. Fundamentos da Física. Belenzinho São
Paulo-SP. Editora Moderna Ltda, 1997.
SARDELLA, Antônio Sardella. Curso de Química: Química Geral. São Paulo-SP.
Editora Ática, 1997.
WALISIEWICZ, Marek Walisiewicz. Energia Alternativa: Solar, eólica, hidrelétrica
e de biocombustíveis. São Paulo-SP. Publifolha, 2008.
Revista do CREA RJ; nº 77, Junho/Julho de 2009. 32-Meio Ambiente. Tecnologia
Promissora. Seqüestro geológico de carbono é alternativa para neutralizar
emissões de gases. P 33-35.
CREA RJ em revista, nº 64, outubro 2007. 28-cidade geração de energia através
do lixo. P 28-29.
Vantagens e desvantagens da energia eólica. Disponível em: HTTP://www.portal-
energia.com/ Acesso em 18/09/2010.
Cresce energia eólica no Brasil. Disponível em: WWW.portalexame.com Acesso
em 17/09/2010.
Acidente nuclear de Chernobyl. Disponível em: WWW.Wikipedia.com Acesso em
17/09/2010.
Meio ambiente fontes alternativas de energia. Disponível em:
HTTP://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/ Acesso em 14/09/2010
39
Energia renovável. Disponível em: HTTP://pt.wikipedia.org/wiki/ Acesso em
13/08/2010.
Energia geotérmica. Disponível em: HTTP://pt.wikipedia.org/wiki/ Acesso em
17/09/2010.
Energia nuclear. Disponível em: WWW.Wikipedia.com Acesso em17/09/2010.
Energia solar. Disponível em: WWW.Wikipedia.com Acesso em 17/09/2010.
Células de combustível. Disponível em: WWW.energiadofuturo.com Acesso em
17/09/2010.
Energia hídrica. Disponível em: HTTP://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/
Acesso em 18/09/2010.
Energia da biomassa. Disponível em: HTTP://energiarenovavel.org/index.php/
Acesso em 18/09/2010.
Energia que vem do mar. Disponível em:
HTTP://planetasustentavel.abril.com.br/inc/ Acesso em 17/09/2010.
40
ÍNDICE
RESUMO 5
METODOLOGIA 6
SUMÁRIO 7
NTRODUÇÃO 8
CAPÍTULO I
PLANEJAMENTO ENERGÉTICO 10
1.1- BALANÇO DE ENERGIA 12
1.2- CRÉDITO DE CARBONO 13
CAPÍTULO II
FONTES DE ENERGIA 16
2.1- ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS 16
2.1.1- Combustíveis fósseis 16
2.1.2- Energia nuclear 17
2.2- ENERGIAS RENOVÁVEIS 18
2.2.1- Energia hídrica 18
2.2.2- Energia da biomassa 19
2.2.3- Energia solar 20
2.2.4- Energia eólica 22
2.2.5- Energia geotérmica 23
2.2.6- Energia dosa oceanos 24
2.2.7- Energia das células de combustível 24
CAPÍTULO III
FONTES DE ENERGIA – VANTAGENS E DESVANTAGENS 26
3.1- ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS 26
3.1.1- Combustíveis fósseis 26
3.1.2- Energia nuclear 27
3.2- ENERGIAS RENOVÁVEIS 28
3.2.1- Energia solar 28
3.2.2- Energia geotérmica 30
3.2.3- Energia eólica 30
3.2.4- Energia hídrica 32
41
3.2.5- Energia da biomassa 33
3.2.6- Energia das células de combustível 34
3.2.7- Energia dos oceanos 35
CONCLUSÃO 36
BIBLIOGRAFIA 38
