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Leonam Guimarães Leonam Guimarães

Interrogando o futuro da energia

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Page 1: Interrogando o futuro da energia

Leonam GuimarãesLeonam Guimarães

Page 2: Interrogando o futuro da energia

Não ultrapassar os limites suportáveispela Biosfera em assimilar resíduos e poluição

1

2

3

Garantir adisponibilidadede recursos naturais

Reduzir a pobreza e desigualdade social

AMBIENTE RECURSOSNATURAIS

SOCIAL

ECONÔMICO

Page 3: Interrogando o futuro da energia

Bil

es d

e se

res

hu

man

os

Page 4: Interrogando o futuro da energia

POBREZAPOBREZA– ENERGIAENERGIA

– ÁGUAÁGUA

– ALIMENTOALIMENTO

– MORADIAMORADIA

DIREITOSDIREITOSHUMANOSHUMANOS

– SAÚDESAÚDE

– EDUCAÇÃOEDUCAÇÃO

– DEMOCRACIADEMOCRACIA

– TERRORISMOTERRORISMO

– GUERRAGUERRA

AMBIENTEAMBIENTE– RECURSOSRECURSOS

– SERVIÇOSSERVIÇOS

Page 5: Interrogando o futuro da energia

• SECTARISMOSECTARISMO

• MITO DA PANACÉIAMITO DA PANACÉIA

• POTÊNCIA x ENERGIAPOTÊNCIA x ENERGIA

• MERCANTILIZAÇÃOMERCANTILIZAÇÃO

Page 6: Interrogando o futuro da energia
Page 7: Interrogando o futuro da energia

841 milhão de pessoas nos 841 milhão de pessoas nos países em desenvolvimento países em desenvolvimento sofrem de desnutrição sofrem de desnutrição (UN Food and Agriculture Organization)(UN Food and Agriculture Organization)

1 bilhão de pessoas ou não 1 bilhão de pessoas ou não podem trabalhar ou trabalham podem trabalhar ou trabalham em ocupações que não lhe em ocupações que não lhe permitem sustentar sua família permitem sustentar sua família (International Labor Organization)(International Labor Organization)

11.7%

2.3%

1.9%

1.4%

Quintomais rico

Quintomaispobre

(UNDP, Human Development Report 2010)

82.7%

Distribuição do Produto Bruto Mundial 1.3 bilhão de 1.3 bilhão de

pessoas vivem na pessoas vivem na pobreza absoluta, pobreza absoluta, com renda inferior a com renda inferior a U$1/dia U$1/dia (World Bank)(World Bank)

Page 8: Interrogando o futuro da energia

IDH x Consumo de eletricidadeIDH x Consumo de eletricidade

Consumo: 90ª posição

IDH: 73ª posição

BRASIL

Como atender a demanda por

maior IDH sem comprometer o meio ambiente?

O planejamento energético atual nos leva a ter em 2030O planejamento energético atual nos leva a ter em 2030um consumo per capita ainda inferior ao que Portugal tem hojeum consumo per capita ainda inferior ao que Portugal tem hoje

Page 9: Interrogando o futuro da energia

Geração brutaGeração bruta

Consumo per capitaConsumo per capita

Page 10: Interrogando o futuro da energia

térmica

hidro

nuclear

geotérmica

eólica

biomassa

biogas

Solar PV

Page 11: Interrogando o futuro da energia
Page 12: Interrogando o futuro da energia
Page 13: Interrogando o futuro da energia

geração térmica fóssil: 20 - 25% das emissões geração térmica fóssil: 20 - 25% das emissões

geração nuclear e renovável: não provocam emissõesgeração nuclear e renovável: não provocam emissões

Page 14: Interrogando o futuro da energia

FOGOFOGO ÁGUAÁGUA TERRATERRA ARAR

Page 15: Interrogando o futuro da energia

FOGOFOGOenergiaenergia

ÁGUAÁGUA

ARARclimaclima

TERRATERRAuso do solouso do solo

ESPÍRITOESPÍRITOpolíticaspolíticas

Page 16: Interrogando o futuro da energia

Nuclear50 hectares

incluindo estocagem

Gás natural50 hectares

(sem estocagem)

Óleo e carvão 100 hectares

(incluindo estocagem)

Solar PV 5.000 hectaresEólica 10.000 hectares

(sem estocagem)

Hidrelétrica 25.000 hectares(incluindo estocagem)

Biomassa 400.000 hectares(sem estocagem)

Val

ores

dep

ende

ntes

do

loca

l

Est

imat

iva

otim

ista

Page 17: Interrogando o futuro da energia
Page 18: Interrogando o futuro da energia

?

Page 19: Interrogando o futuro da energia

Muitos defendem que uma Muitos defendem que uma revolução em nossa matriz revolução em nossa matriz energética é a única solução para a energética é a única solução para a ameaça das mudanças climáticas.ameaça das mudanças climáticas.

Porém:Porém:

As principais As principais transformaçõestransformações em em nível global nível global levarão tempolevarão tempo para se para se processarprocessar

A A velocidadevelocidade da da difusão tecnológicadifusão tecnológica depende de muitos fatores.depende de muitos fatores.

Page 20: Interrogando o futuro da energia

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 ++

A taxa de mudança A taxa de mudança tecnológica tem estreita tecnológica tem estreita relação com a vida útil relação com a vida útil do estoque de capital do estoque de capital físico e equipamentosfísico e equipamentos

Automóveis 12 – 20 anos

Nuclear 40+ anos

Carvão 45+ anos

Hidros 75+ anos

Gas 25+ anos

Construções 45+++ anos

Page 21: Interrogando o futuro da energia

00

500500

10001000

15001500

20002000

25002500

20002000 20102010 20202020 20302030 20402040 20502050

Total de veículos,Total de veículos, milhõesmilhões

Total de veículos alternativosTotal de veículos alternativos

Total de veículos tradicionaisTotal de veículos tradicionais

Crescimento anual de 2% na quantidade de carrosCrescimento anual de 2% na quantidade de carros

Fabricação em larga escala de veículos Fabricação em larga escala de veículos alternativos começa em 2010 com 200,000 alternativos começa em 2010 com 200,000 unidades por ano e crescimento de 20% p.a. unidades por ano e crescimento de 20% p.a.

Carros = 50% das Carros = 50% das emissões globais do emissões globais do setor de transportesetor de transporte

Page 22: Interrogando o futuro da energia

0

2000

4000

6000

8000

1999 2010 2020 2030

Capacidade instalada global de geração de energia

GW

. . . Por causa da grande proporção de fontes energéticas intensivas em carbono que compõe a matriz energética atual e sua vida útil

Capacidade adicional necessáriaCapacidade adicional necessáriaCapacidade atual declinandoCapacidade atual declinando

COCO2 2 emissõesemissõesMt por anoMt por ano

10’00010’000

8’0008’000

9’0009’000

… … As emissões de COAs emissões de CO2 2

provenientes do setor provenientes do setor energético não declinarão energético não declinarão antes de 2030antes de 2030

• Todas as usinas a carvão capturassem Todas as usinas a carvão capturassem e estocassem carbono ou se a Energia e estocassem carbono ou se a Energia nuclear/renovável fosse mais difundidanuclear/renovável fosse mais difundida

• Gás natural se tornasse o principal Gás natural se tornasse o principal combustívelcombustível

Mesmo se…Mesmo se…

Page 23: Interrogando o futuro da energia

Maior utilização de GN1400 Term. a GN de 1 GW CCGT substituindo 700 Term. a carvão levaria a uma redução nas emissões anuais de carbono de 1 Gt (2x mês até 2050) .

Energia Nuclear700 Usinas de 1 GW ao invés de 700 termelétricas a carvão (14 usinas/ano

RenováveisAeólica, solar, Geotérmica, Hidroeletricidade.

Ex 300.000 turbinas de vento de 5 MW = área de Portugal

10 milhões de ha de painéis solares (0,1% das terras do mundo)

Bio-combustíveis

250 milhões de hectares de alta produtividade (1/6 dos campos cultiváveis)

Captura e Seqüestro de CarbonoFluxo de seqüestro geológico de CO2 igual ao fluxo de petróleo extraído hoje

Transporte em massaTransporte em massa substitui 50% da mobilidade por veículos leves.

Transporte RodoviárioEmissões podem dobrar, chegando a 3 Gt de carbono em 2050 com mais de 2 bilhões de veículos.

Aumento de eficiência e difusão do hidrogênio poderiam reduzir em 2Gt.

Construções“Zero Energy Home” (EUA), demonstrou que a uma redução de 90% no consumo de energia pode ser atingido com contruções energo-eficientes.

Aparelhos pouco intensivos em energia

0.5 – 1 Gt deixariam de ser emitidos até 2050 apenas mudando as lâmpadas!!

Fazendo as coisas de forma diferenteImaginem o que podemos fazer com a internet e demais tecnologias da informação!

Redução das Emissões

Conservação e eficiência energética

Page 24: Interrogando o futuro da energia
Page 25: Interrogando o futuro da energia

Terremoto seguido de Tsunami

Mortos:Mortos: 14.981 14.981

Desaparecidos: 9.853Desaparecidos: 9.853

Feridos:Feridos: 5.280 5.280

Desabrigados: 115.098Desabrigados: 115.098

14 atingidas 4 acidentadas 3 liberaram materiais radioativos

Page 26: Interrogando o futuro da energia

Verificação dasBases de Projeto

para Eventos Externos

Definição de Medidaspara Mitigação deAcidentes Severos

assegurar a disponibilidade dos sistemas de segurança

diante de cenários de eventos externos extremos postulados

dotar as usinas de recursos para controlar acidentes que

excedam as condições postuladas

1º lição aprendida: acidentes severos acontecem

Page 27: Interrogando o futuro da energia

Diferenças entre usinas BWR e PWR

PWR permite circulação natural sem necessidade de bombas elétricas de resfriamento por algumas horas

o acidente no Japão seria menos severo

BWR antigo não permite circulação natural. Se a energia elétrica for totalmente perdida, o resfriamento se interrompe imediatamente

61% das 442 usinas em operação61% das 442 usinas em operação

21% das 442 usinas em operação21% das 442 usinas em operação

Page 28: Interrogando o futuro da energia

PWR possui uma grande contenção primária que retém todo o vapor produzido pelo acidente e uma pequena contenção secundária que protege a primária de eventos externos(queda de aeronaves, incêndios e explosões externos, etc)

BWR possui uma pequena contenção primária e uma grande contenção secundária onde a pressão do vapor produzida pelo acidente é aliviada(local onde as explosões de hidrogênio ocorreram em Fukushima)

Diferenças entre BWR e PWR

Page 29: Interrogando o futuro da energia

Diferenças entre usinas BWR e PWR

BWR Fukushima Daí-ichi

Page 30: Interrogando o futuro da energia

PWR Angra 1

PWRAngra 2

Diferenças entre usinas BWR e PWR

Page 31: Interrogando o futuro da energia

FUTURO DA GERAÇÃO NUCLEARPWR “standard”Resfriamento de emergência e remoção de calor residual por bombas elétricas

PWR “advanced”circulação naturalsem bombas elétricas

Resfriamento de emergência

Remoção de calor residual

Page 32: Interrogando o futuro da energia

2º lição aprendida: consequencias não catastróficas

Page 33: Interrogando o futuro da energia

A catástrofe natural no JapãoAcidente nuclear na Central Fukushima Daichi

2º lição aprendida fundamental: consequencias não catastróficas

As doses de radiação estão abaixo dos níveis internacionais de referência

• os maiores níveis de radiação causados pelo acidente nuclear ficaram abaixo dos níveis com potencial de causar câncer

• As vilas de Namie (10 quilômetros) e lite (40 quilômetros) foram as mais afetados.

•Lá as doses de radiação chegaram de 10 a 50 milisieverts (mSv) comparada com 1 a 10 mSv em qualquer outra parte do município e 0,1-10 mSv em municípios vizinhos.•O nível de referência internacionalmente aceito para a exposição pública é uma dose efetiva anual de cerca de 10 mSv.

•A dose de radiação de 10 mSv é igual a uma tomografia computadorizada (TC).

•Na maioria dos países, o nível de radiação natural de fundo é de cerca de 2-4 mSv por ano

Page 34: Interrogando o futuro da energia

Tchernobyl x Fukushima

Um reator a água não usa grafite nem

outra forma de acumulação de grande

quantidade de energia liberável em

curto períodoNo pior caso, a dispersão seria em

muito menor quantidade e se limitaria

ao raio de evacuação do Plano de

Emergência

Comparações com Tchernobyl não

são tecnicamente corretasos materiais radioativos foram

dispersos em grande quantidade e a

grandes distâncias devido ao incêndio

de centenas de toneladas de grafite

Page 35: Interrogando o futuro da energia

Tchernobyl x FukushimaComparação em as áreas afetadas por contaminação(mapas na mesma escala)

*Note-se os valores bem menores de contaminação superficial

* *

Page 36: Interrogando o futuro da energia

A segurança da maioria das usinas em

operação, e de todas em construção e

projeto é muito superior

As reais conseqüências ao público

•em termos de fatalidades e prejuízos à saúde,

bem como ao meio ambiente

•em termos de comprometimento do uso do solo

foram bastante limitadas

•quando comparadas às dimensões da terrível

tragédia humana, social, econômica e ambiental

causada por esse fenômeno natural

excepcionalmente severo

•e mesmo em termos absolutos

• “Acidente biológico” dos brotos de feijão” na

Alemanha: 50 mortos, + 4.000 hospitalizados50 mortos, + 4.000 hospitalizados

Os riscos da geração nuclear se tornaram inaceitáveis?

Angra 1 e Angra 2

Angra 3

Central Nuclear do Nordeste

Page 37: Interrogando o futuro da energia

75% das reservas asseguradas concentradas em 6 países

Solos pré-cambrianosBrasil 3.400.000 km2

Austrália 3.800.000 km2

URÂNIO NO BRASIL E NO MUNDOURÂNIO NO BRASIL E NO MUNDO

reservas especulativas: Brasil e Austrália

Page 38: Interrogando o futuro da energia

CICLO DO COMBUSTÍVEL NUCLEARCICLO DO COMBUSTÍVEL NUCLEAR

Page 39: Interrogando o futuro da energia

GERAÇÃO ACUMULADA ATÉ 2011: 182.450.141 MWhRECORDE DE PRODUÇÃO EM 2011: 14,4 TWh*RECORDE DE PRODUÇÃO EM 2011: 14,4 TWh**recorde de Itaipu: 94 TWh*recorde de Itaipu: 94 TWh

Disponibilidade Disponibilidade

1997-20111997-2011

Angra 1: 78,75%Angra 1: 78,75%

Angra 2: 88,03%Angra 2: 88,03%

OPERAÇÃO DE ANGRA 1 E ANGRA 2OPERAÇÃO DE ANGRA 1 E ANGRA 2

Page 40: Interrogando o futuro da energia

PLANO DECENAL DE ENERGIA 2020PLANO DECENAL DE ENERGIA 2020

ANGRA 31.405 MW

2015ANGRA 3: 1.405 MW PWR

4.000 trabalhadores4.000 trabalhadores

Page 41: Interrogando o futuro da energia

PLANO NACIONAL DE ENERGIA 2030PLANO NACIONAL DE ENERGIA 2030

ATLAS DO POTENCIAL NUCLEARATLAS DO POTENCIAL NUCLEARNORDESTE NORDESTE SUDESTE SUDESTE

2) Sudeste 2.000 MW

1) Nordeste 2.000 MW

ENTRADA EM OPERAÇÃO:ENTRADA EM OPERAÇÃO:2022 - 20302022 - 2030

RIGOROSOS CRITÉRIOS DE SELEÇÃO BASEADOSRIGOROSOS CRITÉRIOS DE SELEÇÃO BASEADOSEM MODERNAS TÉCNICAS DE GEOPROCESSAMENTOEM MODERNAS TÉCNICAS DE GEOPROCESSAMENTO

Page 42: Interrogando o futuro da energia

FUTURO (2030 – 2060)Parcela técnica, ambiental e economicamente viável a ser desenvolvida: 150/180 GW do total de 260 GW

Hidro

Page 43: Interrogando o futuro da energia

FUTURO (2030 – 2060)Esgotamento do potencial hídrico

• A expansão terá que ser baseada no mix Gás natural (dependendo da quantidade e custo de Pré-Sal), Carvão (dependendo da viabilidade de CCS e carvão limpo) e Nuclear.

• Fontes renováveis (biomassa, eólica, solar) e expansão dos programas de eficiência energética (aumento dos custos marginais de expansão) serão um complemento importante

Page 44: Interrogando o futuro da energia

GESTÃO DO COMBUSTÍVEL USADOGESTÃO DO COMBUSTÍVEL USADO

ARMAZENAGEM ADICIONAL (2020)ARMAZENAGEM INTERMEDIÁRIA DE

LONGA DURAÇÃO (2035)

PROJETADO PROJETADO PARAPARA

500 ANOS500 ANOS

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Leonam GuimarãesLeonam Guimarães