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Página 1 de 47 Projeto PEES – Guia técnico de Energia Este guia foi produzido no âmbito do projeto Modelos de Eficiência Energética em Escolas – PEES. O PEES foi financiado pelo Programa Energia Inteligente Europa, um instrumento da Comissão Europeia para a promoção da Eficiência Energética e das Energias Renováveis na Europa. O PEES é um projeto educacional que visa sensibilizar os alunos do ensino secundário sobre temas ligados à energia e que visa envolver de forma ativa os professores. Para obter resultados significativos, em termos de mudança de comportamento no que se refere à energia, é necessário envolver de maneira ativa os diferentes intervenientes de uma escola. Este projeto visa definir uma metodologia de auditoria energética comum a todas as escolas envolvidas no projeto. Várias Agências Europeias de Energia estão envolvidas no projeto (Itália, Grécia, Portugal, Espanha, Reino Unido). 1. ENERGIA O conceito de conservação da energia implica que a mesma não pode ser criada ou destruída por si só. De acordo com a lei de conservação da energia, o fluxo de entrada de energia num sistema deve ser igual ao fluxo de saída do sistema mais a mudança de energia dentro do sistema. A energia pode, também, ser transformada. Por exemplo, numa bateria a energia química é transformada em energia elétrica. Numa barragem, o potencial de energia é transformado em energia cinética (movimento da água), que por sua vez é convertido em energia elétrica.

Projeto PEES - Guia técnico de energia...A energia pode, também, ser transformada. Por exemplo, numa bateria a energia química é transformada em energia elétrica. Numa barragem,

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Projeto PEES – Guia técnico de Energia

Este guia foi produzido no âmbito do projeto Modelos de Eficiência Energética em

Escolas – PEES. O PEES foi financiado pelo Programa Energia Inteligente Europa, um

instrumento da Comissão Europeia para a promoção da Eficiência Energética e das

Energias Renováveis na Europa. O PEES é um projeto educacional que visa

sensibilizar os alunos do ensino secundário sobre temas ligados à energia e que visa

envolver de forma ativa os professores. Para obter resultados significativos, em termos

de mudança de comportamento no que se refere à energia, é necessário envolver de

maneira ativa os diferentes intervenientes de uma escola. Este projeto visa definir uma

metodologia de auditoria energética comum a todas as escolas envolvidas no projeto.

Várias Agências Europeias de Energia estão envolvidas no projeto (Itália, Grécia,

Portugal, Espanha, Reino Unido).

1. ENERGIA

O conceito de conservação da energia implica que a mesma não pode ser criada ou

destruída por si só. De acordo com a lei de conservação da energia, o fluxo de entrada

de energia num sistema deve ser igual ao fluxo de saída do sistema mais a mudança

de energia dentro do sistema.

A energia pode, também, ser transformada. Por exemplo, numa bateria a energia

química é transformada em energia elétrica. Numa barragem, o potencial de energia é

transformado em energia cinética (movimento da água), que por sua vez é convertido

em energia elétrica.

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No caso de uma explosão, a energia potencial (química) é transformada em energia

cinética e em calor num espaço de tempo muito curto.

Nos pêndulos, no ponto mais alto do percurso, a energia cinética é nula e a energia

potencial da gravidade é máxima. No ponto mais baixo a energia cinética é máxima e

é igual ao decréscimo do potencial de energia. Se não houver fricção, a conversão da

energia entre estes processos é perfeita e o pêndulo continua a balançar para sempre.

A energia pode igualmente ser convertida em matéria e vice-versa. A fórmula de

Einstein,

E = mc², quantifica a relação entre a massa e a energia. Como «c» (velocidade da luz)

ao

quadrado é um valor extremamente alto, a conversão da massa em energia pode

libertar enormes quantidades de energia, como se pode constatar em reatores e

armas nucleares. A Física Nuclear também demonstrou que a energia pode ser

transformada em

matéria.

Embora a quantidade total de energia de um sistema não varie no tempo, o seu valor

depende do quadro de referência. Por exemplo, um passageiro sentado num avião

tem uma energia cinética nula, em relação ao avião, mas não nula em relação à terra.

Diversas formas de energia, tais como cinética, potencial, térmica, eletromagnética,

química, nuclear e da massa foram definidas para explicar todos os fenómenos

naturais conhecidos.

Os organismos vivos, por exemplo, dependem duma fonte de energia externa, como a

radiação solar no caso das plantas verdes, para crescerem e se reproduzirem. O

montante diário recomendado de 1500 – 2000 Calorias (6 – 8 MJ) para um adulto

humano provém de uma combinação de oxigénio e moléculas de comida, das quais a

glucose (C6H12O6) é um bom exemplo.

1.1. Energia e potência Aparentemente, os organismos vivos são notavelmente ineficientes na utilização que

fazem da energia recebida (química ou radiação). A maior parte das máquinas são

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mais eficientes. No entanto, nos organismos vivos, parte da energia consumida serve

para produzir calor e manter as células à temperatura correta.

Na Engenharia utiliza-se a energia, convertendo-a de uma forma para outra. A energia

dos combustíveis fosseis, da radiação solar ou dos combustíveis nucleares pode ser

convertida noutras formas de energia, tais como eletricidade, propulsão ou

aquecimento, claramente mais úteis para nós. As máquinas são frequentemente

utilizadas para converter energia. A eficiência de uma máquina caracteriza a sua

capacidade em converter a energia. A conversão energética é um conceito importante

em várias ciências como a biologia, química, geologia e cosmologia. Por exemplo:

• Um músculo humano converte energia química em energia mecânica quando se

move. Pode, ainda, transformar-se em energia cinética quando produz

movimento, ou energia potencial, quando, por exemplo, serve para levantar um

peso.

• A radiação eletromagnética do sol causa reações químicas no processo de

fotossíntese das plantas.

Um motor de combustão interna converte a energia potencial química da gasolina e do

oxigénio em propulsão que faz avançar o veículo. A célula fotovoltaica converte a

energia solar em eletricidade que pode servir para iluminação.

Exemplos de conversão térmica em motores

O motor a vapor ilustra bem o processo de conversão energética. O carvão a arder

aquece a água que se transforma em vapor e faz mover o pistão. O vapor é depois

arrefecido num radiador e levado novamente à caldeira. O motor a vapor utiliza a

diferença de temperatura entre o carvão a arder e o radiador para mover o pistão.

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Numa turbina a vapor, faz-se mover as palas da turbina que, ligada a um gerador,

produz eletricidade. Este processo necessita também que o vapor seja arrefecido,

provocando uma diferença de pressão que fará circular o vapor de um lado para o

outro e fará girar as palas da turbina. Numa central nuclear, é provocada uma reação

em cadeia controlada que gera vapor que produz eletricidade através de uma turbina a

vapor.

A potência é a quantidade de energia necessária ou gasta para uma dada unidade de

tempo:

P é a potência

W é o trabalho

t é o tempo

A potência média é a quantidade média de trabalho efetuado ou de energia transferida

por unidade de tempo. A potência instantânea é o valor limite da potência média

quando o intervalo de tempo Δt se aproxima do zero.

Quando a quantidade de trabalho efetuado ou de energia transferida é constante, a

fórmula pode ser simplificada para:

Onde W e E são, respetivamente, o trabalho efetuado ou a energia transferida no

tempo t (em regra geral medido em segundos).

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Unidades de energia

As unidades de potência são unidades de energia divididas pelo tempo. A unidade de

potência é o Watt (W), que é igual a um joule por segundo. Existem igualmente outras

unidades tais como o cavalo (Cv). Um cavalo corresponde à potência necessária para

levantar a 30 cm um peso de 249,46 kg num segundo e é equivalente a 746 watts.

Existem outras unidades tais como:

ENERGIA MECÂNICA:

1 Joule equivale à força de um Newton por metro.

ENERGIA CALORIFÍCA:

1 caloria de calor é a quantidade de energia necessária para aumentar a temperatura

de

1 grama de água de 1º C

1 caloria (cal) = 4.184 J

(a energia dos alimentos é normalmente expressa em kilocalorias)

ENERGIA ELÉTRICA:

Potência = Corrente x Voltagem (P = I xV)

1 Watt = 1 Ampere x 1 Volt.

1 kilowatt = 1.000 Watts.

1 kilowatt-hora = 1 kW x 1 hora

1 kilowatt-hora (kWh) = 3.6 x 106 J = 3.6 milhões de Joules

1.2. Combustíveis fósseis O século XX foi denominado o «Século dos hidrocarbonetos» devido ao contributo dos

combustíveis fósseis ao desenvolvimento humano.

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Os combustíveis fósseis são depositados em formações rochosas. Restos de plantas

ou animais foram enterrados em sedimentos. Através da pressão e do calor, durante

milhões de anos, a sua composição química alterou-se. Os combustíveis são

queimados para libertar a energia química armazenada. Mais de 85 % do consumo de

energia no mundo provém dos combustíveis fósseis.

Existem três formas principais de combustíveis fósseis: carvão, petróleo e gás natural.

Carvão

O carvão é composto por carbono, hidrogénio, oxigénio, nitrogénio e quantidades

variáveis de enxofre. Existem três tipos de carvão: antracite, betuminoso e lenhite. A

antracite é o carvão mais duro e com mais carbono, o que lhe confere um maior poder

calorífico. A lenhite é o carvão mais mole, com menor teor de carbono, mas com muito

hidrogénio e oxigénio. O carvão betuminoso fica no meio.

A utilização mais antiga do carvão ocorreu na China. O carvão proveniente de Fu-

shun, no nordeste da China, foi utilizado para fundir cobre há mais de 3000 anos atrás.

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Carvão betuminoso: este carvão mole é

muito utilizado nas centrais

termoelétricas.

Antracite: este carvão duro resulta da

transformação do carvão betuminoso

quando pressões elevadas foram

aplicadas durante o processo da criação

de sistemas montanhosos. Este tipo de

carvão é muito utilizado para

aquecimento e produção de eletricidade.

O consumo mundial de carvão atinge 6.200 milhões de toneladas por ano, das quais

75 %

são utilizadas em centrais termoelétricas. O preço da tonelada de carvão passou de 30

$ em 2000 para 130 $ por tonelada em 2008.

A combustão do carvão produz dióxido de carbono (CO2) conjuntamente com dióxido

de enxofre (SO2), e vários NOx. Devido à presença de hidrogénio e de nitrogénio no ar

a combustão do carvão também liberta substâncias tóxicas, entre as quais cianeto de

hidrogénio (HCN) e nitratos de enxofre (SNO3).

As chuvas ácidas ocorrem quando o dióxido de enxofre produzido durante a

combustão do carvão reage com oxigénio para se transformar em trióxido de enxofre,

que por sua vez reage com moléculas de água na atmosfera para formar ácido

sulfúrico. O ácido sulfúrico (H2SO4) volta à terra sob a forma de chuva ácida. Os

sistemas de eliminação do dióxido de enxofre através da utilização de cal permitem

reduzir o risco de chuvas ácidas.

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O poder calorífico do carvão (a quantidade de calor libertada durante a combustão por

kg) é aproximadamente de 24 MJ por quilograma.

O poder calorífico do carvão pode também ser expresso em kWh, a unidade que mede

a energia elétrica, para estimar a quantidade de carvão necessária para fazer

funcionar equipamentos elétricos. O poder calorífico do carvão é de 6,67 kWh/kg e a

eficiência típica de uma central termoelétrica a carvão é de 30 %, o que significa que

só 30 % dos 6,67 kWh por quilograma de carvão são transformados em eletricidade,

sendo o resto calor residual. As centrais termoelétricas a carvão conseguem produzir

cerca de 2,0 kWh por cada kg de carvão queimado.

Petróleo

O petróleo é outro combustível fóssil. Foram necessários mais de 300 milhões de anos

para a sua formação.

O petróleo é utilizado há mais de 6000 anos. Os Sumérios, Assírios e os habitantes da

Babilónia utilizavam petróleo e asfalto apanhado junto do rio Eufrates. Os antigos

Egípcios utilizavam petróleo para curar feridas e para fornecer luz com as lamparinas.

Os cinco países com maior produção de petróleo são:

• Arábia Saudita

• Rússia

• Estados Unidos de América

• Irão

• China

A exploração do petróleo pode causar problemas ambientais em terra e no mar. O

Petróleo derramado em rios ou oceanos afeta o meio ambiente. Quando o petróleo é

queimado emite dióxido de carbono, um gás com efeito de estufa, monóxido de

carbono, óxidos de nitrogénio, partículas e hidrocarbonetos não queimados que

contribuem para a poluição. Grande parte da poluição do ar é causada pelos veículos

motorizados, pelo que foram introduzidas leis ambientais para alterar a composição da

gasolina e do gasóleo e reduzir as emissões. Os combustíveis «reformulados» são

mais limpos que os combustíveis consumidos nos anos 1990.

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Gás Natural

O Gás Natural é um combustível fóssil constituído por metano, etano, propano,

butano, pentano, dióxido de carbono, nitrogénio, hélio e sulfato de hidrogénio. O gás

natural pode ser encontrado em jazigos próprios ou junto a poços de petróleo e minas

de carvão. Ao contrário dos outros combustíveis fósseis a combustão do gás natural é

limpa e emite poucos gases prejudiciais para o ambiente.

Atualmente as combustíveis fósseis constituem as fontes de energia disponíveis mais

económicas para uso próprio ou uso comercial. O petróleo fornece combustíveis para

os veículos e matéria-prima para produzir plásticos, enquanto o gás natural e o carvão

aquecem e são utilizados para produzir eletricidade para as habitações. Mais de 85 %

do consumo mundial de energia provém de combustíveis fósseis. O petróleo domina

com 37,5 % do consumo total de energia, seguido pelo carvão (25,6 %) e o gás natural

(23,1%). Os Estados Unidos de América, com menos de 5 % da população mundial,

consomem cerca de 25 % do consumo mundial de combustíveis fósseis.

Durante muito tempo pensou-se que os recursos de combustíveis fósseis nunca iriam

acabar. Hoje em dia, sabe-se que o mundo está a esgotar as reservas de

combustíveis fósseis a um ritmo insustentável. Alguns peritos estimam que a extração

e produção de petróleo já chegou a um pico e que é só uma questão de tempo antes

do mesmo acontecer para o gás natural e o carvão. Para libertar energia os

combustíveis fósseis têm

que ser queimados. Durante a combustão uma grande variedade de partículas e

gases, incluindo cinzas, são emitidos para a atmosfera. A emissão de sulfatos,

nitrogénio e carbono prejudicam o ambiente. Podem juntar-se ao vapor de água para

formar compostos ácidos que causam as chuvas ácidas. O dióxido de carbono, é um

gás com efeito de estufa que desempenha um papel essencial no fenómeno de

mudança climática. Existem igualmente riscos ambientais associados à extração,

transporte e utilização de combustíveis fósseis. A escavação das minas de carvão e os

furos de extração de petróleo são especialmente prejudiciais por modificarem a

paisagem e por trazerem à superfície grandes quantidades de água salgada que

podem danificar os ecossistemas locais, se não forem convenientemente tratados. A

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extração de gás natural pode igualmente ser perigosa. Existem muitos regulamentos

em vigor que visam reduzir os riscos mas nenhum poderá eliminá-los por completo.

1.3. Tecnologias de Energias Renováveis O mundo apresenta uma grande dependência em relação aos combustíveis fósseis

que não são renováveis, ou seja, de recursos finitos. Prevê-se que estes combustíveis

se esgotem, ou se tornem demasiadamente caros e difíceis de extrair. O acesso a

fontes de energia baratas tornou-se, desta forma, essencial para o bom funcionamento

das economias modernas. A desigualdade na distribuição dos recursos está na origem

de grandes vulnerabilidades. A instabilidade política dos países produtores, a

manipulação do fornecimento, a competição entre fontes energéticas, ataques a

infraestruturas energéticas, acidentes e desastres naturais constituem ameaças à

segurança energética global.

Em contrapartida, as energias renováveis, tais como o vento e o sol, são inesgotáveis.

Os seus benefícios ambientais são conhecidos. Apesar disso, o seu potencial

contributo para a segurança de abastecimento energético é menos conhecido.

Grande parte das energias renováveis provém diretamente, ou indiretamente, do sol. A

radiação solar pode ser utilizada diretamente para aquecer e iluminar edifícios, para

produzir energia elétrica e para produzir água quente sanitária. O calor do sol provoca

o fenómeno do vento que faz mover geradores eólicos. O vento e o calor do sol fazem

evaporar a água. O fenómeno da precipitação alimenta rios e cursos de água que

fazem funcionar turbinas hidroelétricas.

O principal obstáculo ao desenvolvimento das energias renováveis prende-se com a

sua relação custo-benefício. Excetuando as grandes barragens, com aproveitamento

do recurso hídrico, a biomassa (para aquecimento) e os grandes projetos geotérmicos

(>30 MW), o custo médio das energias renováveis não é competitivo, regra geral com

a eletricidade e os outros combustíveis fósseis. No entanto várias soluções para

aplicações específicas e de pequena dimensão, tais como coletores solares térmicos e

mini-hídricas, podem ser competitivas.

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O maior desafio que as tecnologias de energias renováveis enfrentam é o de

conseguir fornecer energia a custos competitivos quando comparados com as

energias convencionais. Com a adoção de normas ambientais mais restritas e de

estratégias de redução das emissões de gases com efeito de estufa, o potencial

contributo das energias renováveis para reduzir as emissões parece cada vez mais

evidente. Estes benefícios ambientais já estão na base de iniciativas políticas de

muitos países. A procura de novos desenvolvimentos tecnológicos para melhorar o

custo-benefício das tecnologias de energias renováveis continua a ser uma prioridade.

As tecnologias de energias renováveis podem ser classificadas em três gerações. As

tecnologias de primeira geração datam da revolução industrial e incluem as hídricas, a

combustão de biomassa e carvão e a geotermia. As tecnologias de segunda geração

incluem o solar térmico, o solar fotovoltaico, o eólico e os biocombustíveis. Estas

tecnologias foram introduzidas a partir dos anos 1980. O investimento inicial foi

motivado pelo choque petrolífero de 1980 e a necessidade de segurança do

abastecimento energético. Hoje em dia, são os benefícios ambientais que motivam

novos investimentos nesta área. Tecnologias da terceira geração estão a ser

desenvolvidas e incluem concentradores de energia solar, a energia dos oceanos, os

sistemas geotérmicos melhorados e os sistemas integrados de bioenergia.

1.3.1. Tecnologias da primeira geração

Hídricas

As grandes barragens hídricas fornecem uma das opções de custo mais baixo para

produzir eletricidade, uma vez que muitas das barragens existentes foram construídas

há muito e o seu custo foi totalmente amortizado. O potencial técnico para pequenas

hídricas, em todo o mundo, foi estimado entre 150 e 200 GW. Uma vez amortizados os

custos, estas barragens fornecem eletricidade a um custo muito reduzido dado que o

seu tempo de vida útil excede os 50 anos. Até à data só 5 % do potencial hídrico está

a ser explorado através de mini-hídricas. Os principais obstáculos para uma maior

utilização deste recurso prendem-se com o acesso à rede elétrica e preocupações

sociais e ambientais.

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Combustão da biomassa

As tecnologias de combustão da biomassa para produção de calor e eletricidade são

tecnologias «maduras». Oferecem soluções económicas e mecanismos práticos para

o aproveitamento de resíduos orgânicos municipais, agrícolas e industriais. A

combustão da biomassa em salamandras produz quantidades significativas de CO2

mas é considerada como «carbono-neutro». O carbono emitido será, posteriormente,

absorvido pelas próprias plantas durante o seu crescimento, numa combustão

controlada. As tecnologias de combustão da biomassa de primeira geração podem ser

competitivas do ponto de vista económico mas necessitam de apoios para a sua

disseminação.

Geotermia

As centrais geotérmicas de produção de eletricidade podem funcionar 24 horas por

dia, fornecendo potência base para o sistema electroprodutor. A capacidade mundial

para a produção de eletricidade a partir da energia geotérmica foi estimada em 85 GW

nos próximos 30 anos. Os custos de investimento desceram significativamente desde

que foram instalados os primeiros sistemas nos anos 1970. O recurso à energia

geotérmica é limitado a algumas regiões do mundo, entre as quais os Estados Unidos,

a América Central, a Indonésia, as Filipinas e a países de Africa de Leste. Os desafios

à expansão da energia geotérmica prendem-se nos prazos muito grandes de

desenvolvimento de novos projetos e no risco e custo de prospeção.

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1.3.2. Tecnologias de Segunda Geração Energia Solar

As tecnologias solares utilizam a energia e luz do Sol para fornecer calor, luz, água

quente, eletricidade e mesmo frio para casas, serviços e indústria. Existe uma

variedade de tecnologias que foram desenvolvidas para aproveitar a energia solar,

entre as quais:

Aquecimento e Arrefecimento Solar

Os coletores solares térmicos são muito difundidos em vários países, especialmente

para a produção de águas quentes sanitárias. Os grandes sistemas solares podem ser

utilizados para aquecimento doméstico e, se combinados com bombas de calor de

absorção, para arrefecimento. No entanto, serão necessárias grandes evoluções, em

termos de redução dos custos, para que a sua aplicação se torne economicamente

viável.

Solar Fotovoltaico

O mercado fotovoltaico cresceu muito na década de 1990. Os trabalhos de

Investigação e desenvolvimento, em conjunto com medidas de alargamento de

mercado, resultaram em reduções de custos significativas. Sempre que o mercado

duplica o seu volume de produção, o custo reduz-se em cerca de 20 %. O

alargamento do mercado concentrou-se em três países, estando 85 % da capacidade

instalada no Japão, na Alemanha e nos Estados Unidos de América. Numa perspetiva

de curto prazo os esforços de investigação e desenvolvimento focar-se-ão na melhoria

dos componentes de gestão do sistema para ligação à rede e eletrificação de locais

isolados. Não é previsível que a tecnologia fotovoltaica seja economicamente

competitiva antes de 2020.

Energia Eólica

A energia eólica é utilizada há centenas de anos. Da Holanda a quintas nos Estados

Unidos, foram utilizados moinhos de vento para bombear água e moer cereais. Hoje

em dia os aerogeradores transformam a energia do vento em eletricidade.

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Os aerogeradores estão montados em cima de torres para maximizar a energia

produzida. A 30 metros do solo podem-se aproveitar ventos mais fortes e com menos

turbulências. Em regra geral, as turbinas eólicas têm duas ou três pás que trabalham

como as asas de um avião. Quando o vento sopra, uma bolsa de ar de baixa pressão

forma-se na parte superior da pá que a puxa, provocando a rotação do rotor. Esta

força, chamada «lift», é muito mais forte que a força do vento contra a pá, denominada

de atrito. A combinação do «lift» e do atrito fazem girar o rotor que por sua vez

movimenta um gerador para produzir eletricidade.

Os geradores eólicos podem ser usados para eletrificação de locais isolados, a

trabalhar de forma autónoma ou combinados com sistemas fotovoltaicos, e para

fornecimento de eletricidade à rede. Um parque eólico é constituído por vários

aerogeradores. Em zonas ventosas os agricultores podem instalar aerogeradores para

vender eletricidade à rede e reduzir a sua fatura energética.

Tipos de geradores eólicos:

Existem duas principais categorias de geradores eólicos: os de eixo horizontal e os de

eixo vertical, como o modelo Darrieus, com o nome do seu inventor Francês.

Atualmente a grande maioria das turbinas é de eixo horizontal.

Aerogeradores de eixo horizontal

Aerogerador de eixo vertical: modelo

Darrieus

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Aerogerador com rotor em h. Testado Gerador de eixo vertical

em Carmarthen Bay – País de Gales.

Tamanhos e capacidades dos geradores eólicos:

Os geradores eólicos estão disponíveis numa variedade de tamanhos e capacidades

diferentes. Os maiores aerogeradores têm pás que varrem uma área superior à de um

estádio de futebol, sendo tão altos como prédios de 20 andares e produzem

eletricidade suficiente para alimentar 1.400 casas. Uma pequena eólica (potência

inferior a 50 kVA) pode ter uma altura de dez metros, um diâmetro de pás que varia

entre os 2,5 e os oito metros e pode produzir eletricidade para alimentar uma casa, ou

uma bomba de água.

Pequenas eólicas são muitas vezes utilizadas em ligação com geradores a gasóleo ou

com sistemas fotovoltaicos. Estes sistemas são denominados híbridos e são utilizados

em locais remotos, sem ligação à rede elétrica.

Preocupações ambientais:

Comparativamente com as centrais termoelétricas, as turbinas eólicas apresentam

reduzidos impactos ambientais. No entanto, existem algumas preocupações

relativamente ao ruído produzido pelas pás, aos impactos visuais, e à morte de aves e

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morcegos originada pelo choque com as pás. A maior parte destes problemas foram

resolvidos ou reduzidos graças aos mais recentes desenvolvimentos tecnológicos.

Biomassa para energia

A biomassa para energia inclui produção de eletricidade e calor, biocombustíveis e

cultivos energéticos de curta rotação. O uso da biomassa é atrativo como combustível

único ou misturado (biomassa sólida com carvão; bioetanol com gasolina, biodiesel

com gasóleo). Muitas regiões do mundo apresentam, ainda, grandes quantidades de

resíduos da biomassa sem utilização, que poderiam ser convertidas em eletricidade a

preço competitivo com centrais térmicas a vapor. A conversão de produtos agrícolas

em biocombustíveis é uma tecnologia bem desenvolvida. Os cultivos energéticos

podem providenciar novas oportunidades económicas para os agricultores e

proprietários florestais. As principais barreiras para uma maior utilização da biomassa

a larga escala são os custos de produção, colheita e transporte dos produtos

agrícolas, bem como os custos de conversão. Com esforços adicionais de

Investigação e Desenvolvimento e de disseminação estas tecnologias poderiam ser

mais difundidas.

Hidrogénio

O hidrogénio pode ser encontrado em inúmeras substâncias orgânicas e, sobretudo,

na água. É o elemento mais abundante na Terra, mas não sob a forma de gás. Está

sempre combinado com outros elementos, como o oxigénio, para formar a água.

Quando isolado dos outros elementos o hidrogénio pode ser queimado como

combustível ou convertido em eletricidade.

Existem muitos obstáculos que têm que ser ultrapassados para a difusão desta

tecnologia:

• O custo das Células de Combustível e a sua durabilidade;

• A operacionalidade dos veículos, especialmente em condições climáticas

extremas;

• As emissões (hidrogénio ICE) não foram ainda comprovadas;

• Armazenamento do hidrogénio. As tecnologias atuais são ainda

demasiadamente caras e volumosas para a sua aplicação em veículos ou

centrais domésticas;

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• A produção e abastecimento de hidrogénio. O elevado custo de produção do

hidrogénio, a reduzida disponibilidade de hidrogénio e o desafio de produzir

sistemas seguros de abastecimento são dos primeiros obstáculos a ultrapassar;

• Aceitação pública. O hidrogénio irá revolucionar a economia atual. A educação

do público em geral, a formação do pessoal para a operação e manutenção de

sistemas de abastecimento de hidrogénio, a adoção de novas normas e o

desenvolvimento de procedimentos e manuais para células de combustível

contribuirão para uma maior aceitação deste novo combustível.

1.3.3.Tecnologias de Terceira Geração Estão a ser desenvolvidas tecnologias de terceira geração que incluem a gaseificação

da biomassa, centrais de produção de eletricidade com painéis solares térmicos,

energia geotérmica e dos oceanos. Estas tecnologias não se encontram ainda

comprovadas ou têm, por enquanto, possibilidades limitadas de comercialização.

Algumas poderão ter um potencial comparável ao de outras tecnologias de energias

renováveis, mas isto dependerá do esforço de Investigação e Desenvolvimento.

Novas tecnologias de produção de biocombustíveis

De acordo com a Agência Internacional de Energia, as novas tecnologias de produção

de biocombustíveis atualmente em desenvolvimento, em especial refinarias de etanol

celulósico, poderão permitir que os biocombustíveis tenham um contributo mais

importante do que o pensado. O etanol celulósico pode ser produzido a partir de

ramos e hastes de alguns tipos de plantas. Resíduos da agricultura, tais como hastes

de milho, palha de trigo e arroz, resíduos florestais e resíduos de espaços verdes

municipais são fontes potenciais de celulose. Pode igualmente ser produzida, de forma

sustentável, celulose a partir de plantações energéticas.

Sistemas Integrados de biocombustíveis

O sistema Gaseificador de Biomassa / Turbina a Gás (BIG/GT) ainda não está

comercializado mas grandes esforços de demonstração e comercialização estão a ser

desenvolvidos no mundo inteiro. Este interesse na referida tecnologia irá certamente

conduzir a uma difusão alargada nos próximos anos. A viabilidade económica de

sistemas de produção de eletricidade a partir da biomassa deverá sofrer um

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incremento com a tecnologia BIG/GT, em comparação com sistemas de turbinas a

vapor. O conceito de refinaria de biocombustíveis a partir de cultivos energéticos

adaptados para o efeito tem igualmente potencial para responder à procura de

energia.

Centrais de Produção de Eletricidade com Coletores Solares Térmicos

Estas centrais funcionam com sucesso, desde os anos 1980, na Califórnia, que

alberga a maior central deste tipo com uma capacidade de 350 MW. Outras centrais

estão a ser instaladas em Espanha (50 MW) e em Israel (100 MW).

As centrais solares térmicas não são as mais económicas, mas são definitivamente as

mais limpas. Como utilizam radiação solar e água, o único resíduo criado é o vapor.

Funcionam de forma semelhante aos coletores solares térmicos, mas em vez de

aproveitar diretamente o calor, este é transformado em eletricidade. Serão necessárias

centenas de coletores para instalar uma central solar deste tipo.

Concentradores Solares

Três tipos de concentradores solares podem produzir eletricidade graças ao processo

termodinâmico: Concentradores Parabólicos Compostos (CPC); Prato parabólico e

Torre solar.

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Os esforços de Investigação e Desenvolvimento estão principalmente centrados na

tecnologia dos Concentradores Parabólicos Compostos. As melhores condições para

instalar este tipo de tecnologia encontram-se em locais com clima árido e semiárido, o

que limita a sua utilização aos países do Sul da Europa, África, Médio Oriente, Costa

Oeste da Índia e da Austrália, região dos Andes, Nordeste do Brasil, zona Norte do

México e zona Sudoeste dos Estados Unidos de América.

Painéis fotovoltaicos com películas ultrafinas de nanotecnologia

A nanotecnologia permite criar circuitos com moléculas simples de silicone. Estas

películas ultrafinas podem custar menos de metade dos painéis tradicionais

fotovoltaicos, de acordo com empresas e investidores que estão a trabalhar neste

setor.

Energia dos oceanos

No que diz respeito à energia dos oceanos, uma tecnologia da terceira geração,

Portugal tem a primeira central de ondas no mundo, a central da Agucadora, em

construção desde 2007. Numa primeira fase, esta central vai utilizar três equipamentos

Pelamis P-750 de 2,25 MW, com um custo total estimado em 8,5 milhões de euros.

Caso o projeto seja bem sucedido, um montante adicional de 70 milhões de euros

poderá ser investido até 2009, com a aquisição de 28 equipamentos, com capacidade

total de 525 MW. O financiamento de uma central de ondas na Escócia foi anunciado

em fevereiro de 2007 pelo Governo Escocês, com um custo de 4 milhões de Libras.

Este projeto fazia parte de um pacote financeiro de 13 milhões de Libras para

aproveitamento da energia das ondas neste país. Esta central será a maior do mundo

com uma capacidade de três MW, com quatro equipamentos Pelamis.

Em 2007, foi construída em Strangford Lough na Irlanda a primeira central de marés

do mundo. O gerador submerso de 1,2 MW, financiado pelo fundo do «Northern

Ireland's Environment & Renewable Energy Fund», aproveita a velocidade do fluxo da

maré (até quatro metros por segundo). O gerador apresenta capacidade para fornecer

eletricidade a 1000 habitações e poucos impactos ambientais uma vez que estará

completamente submerso e o rotor terá uma velocidade de rotação muito lenta.

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Estas tecnologias necessitam demonstrar o seu potencial de conversão energética e

provar que conseguem resistir a condições ambientais extremas.

Sistemas Geotérmicos Melhorados

Os Sistemas Geotérmicos Melhorados, conhecidos com «hot dry rock» (pedra quente

e seca), utilizam novas técnicas para explorar recursos que não teriam sido viáveis no

passado. Estes sistemas, ainda em fase de investigação, necessitam de mais esforços

nas áreas de investigação e desenvolvimento para desenvolver unidades modulares

mais pequenas que permitiriam economias de escala a nível da sua produção e

resolveriam alguns problemas técnicos. Uma colaboração estreita entre o Estado e as

empresas poderá tornar mais atrativos os investimentos neste setor. As maiores

dificuldades encontradas dizem respeito à utilização dos depósitos, perfuração e

produção de eletricidade, especialmente para ciclos de baixa temperatura.

1.4. Produção de eletricidade A produção centralizada de eletricidade tornou-se possível, após a descoberta de que

a corrente alterna pode ser transportada a custos muito baixos e a grandes distâncias,

utilizando transformadores para alterar a voltagem. A eletricidade é produzida desde

1881, a partir de várias fontes de energia. As primeiras centrais eram hidroelétricas ou

a carvão. Hoje em dia podemos contar com as centrais a carvão, nucleares, a gás

natural, hidroelétricas, a petróleo e ainda com as centrais fotovoltaicas, eólicas e

geotérmicas.

A eletricidade é uma forma de energia que começa nos átomos. Todos os átomos são

compostos por partículas subatómicas, entre elas, os eletrões e os protões. Os

protões têm carga positiva (+), e os eletrões, que giram à volta dos átomos, têm carga

negativa(-). Os neutrões não têm carga. A eletricidade pode ser produzida quando se

forçam os eletrões a circular de átomo para átomo

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Central termoelétrica de Ptolemaida, Grécia

A eletricidade é produzida através de geradores eletromecânicos que são movidos por

vapor de água, por caldeiras (térmicas ou reatores nucleares), ou diretamente através

da energia cinética de cursos de água ou do vento. A voltagem depende do número de

espiras nas bobinas, da força do íman e da velocidade de rotação do mesmo. Quantas

mais espiras, mais alta a voltagem produzida. Existem muitas tecnologias de produção

de eletricidade, entre as quais:

Hidroelétrica

As centrais hidroelétricas aproveitam a energia de quedas de água para fazer

funcionar turbinas. A água armazenada na barragem faz mover as palas das turbinas.

Combustíveis fósseis

Grande parte da eletricidade consumida no mundo é produzida em centrais

termoelétricas que queimam combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural).

Estas aquecem água e produzem vapor de alta pressão que faz mover as palas da

turbina.

Energia Nuclear

As centrais nucleares aproveitam o calor produzido a partir da fissão dos átomos para

produzir vapor e fazer funcionar as turbinas. Tubos com urânio são colocados lado a

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lado num reator nuclear. A fissão dos átomos de urânio liberta enormes quantidades

de calor.

Energia Geotérmica

A energia geotérmica utiliza vapor de água, preso debaixo da terra, a grande

profundidade. Uma central geotérmica é muito semelhante a uma central

termoelétrica. É efetuado um furo muito profundo pelo qual o vapor de água chega à

superfície, passa por um permutador de calor e faz girar a turbina. As centrais

geotérmicas fornecem mais de 44 TWh/ano de eletricidade no mundo inteiro.

Energia Eólica

A força do vento faz mover as palas da turbina para produzir eletricidade. Os parques

eólicos, localizados em locais com muito vento, agrupam muitos aerogeradores.

Biomassa

A biomassa é matéria orgânica, como resíduos agrícolas, estilhas de madeira e de

cortiça produzidos em serrações. A biomassa pode ser queimada em caldeiras a vapor

que produzem eletricidade através de uma turbina. Pode igualmente ser convertida

num gás que pode ser queimado para o mesmo efeito.

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Energia Solar

A radiação solar pode produzir eletricidade sem recorrer a turbinas ou electroímans.

Os painéis fotovoltaicos convertem diretamente a luz do sol em eletricidade, que é

armazenada em baterias. A eficiência de uma célula fotovoltaica mede a sua

capacidade de conversão. Só radiação solar de forte intensidade pode produzir

eletricidade e parte desta é refletida ou absorvida pelo material da célula. Por esta

razão, os painéis solares fotovoltaicos têm uma eficiência média de 15 % (só 1/6 da

radiação solar é convertida em eletricidade). Uma baixa eficiência significa a

necessidade de uma maior área de painéis, o que significa custos mais elevados.

Melhorar a eficiência energética dos painéis fotovotaicos, tentando reduzir ao mesmo

tempo o seu custo, é um objetivo importante da indústria fotovoltaica. Os primeiros

painéis fotovoltaicos, construídos nos anos 1950, tinham eficiências inferiores a 4 %.

Células de combustível

A célula de combustível é uma máquina eletroquímica que converte a energia de um

combustível diretamente em eletricidade e calor sem combustão. As células de

combustível são compostas por dois elétrodos envoltos num eletrólito. A passagem do

oxigénio e do hidrogénio através dos elétrodos produz eletricidade. As células de

combustível funcionando com hidrogénio produzido a partir de energias renováveis só

emitem vapor de água. As referidas células são limpas, silenciosas e eficientes.

Distribuição de eletricidade

A eletricidade produzida em centrais necessita ser transportada até aos consumidores

através de uma rede elétrica, sem grandes perdas neste processo. Um elemento

chave para o conseguir consiste em utilizar transformadores para aumentar a

voltagem até centenas de milhares de Volts, minimizando as perdas (calor) nos cabos

elétricos.

As redes de distribuição chegam aos postes de transformação, onde a voltagem é

reduzida para que a eletricidade possa ser consumida nas casas, escritórios, lojas e

fábricas. Um cabo traz a eletricidade até ao local de consumo, equipado com contador

que mede o consumo de eletricidade.

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A partir do contador, cabos elétricos vão alimentar tomadas e iluminação. A voltagem

e amperagem têm que ser mantidas constantes para poder alimentar eletrodomésticos

e outros aparelhos. Um segundo conjunto de cabos traz de volta a corrente até à

central elétrica, ou seja, a corrente elétrica viaja em circuitos fechados.

1.5. Mercado da Energia Desde julho de 2007 todos os consumidores na União Europeia têm a liberdade de

escolher o seu fornecedor de gás e eletricidade. Ao mesmo tempo, a União Europeia

está a trabalhar no sentido de melhorar as redes de transporte de energia para que o

gás e a eletricidade cheguem da forma mais eficiente possível até ao consumidor final.

Foram criadas Entidades Reguladoras em todos os países da União Europeia para

assegurar que as empresas fornecedoras e de transporte de energia operam

convenientemente e fornecem os serviços contratualizados com os consumidores. A

Comissão Europeia está a fiscalizar o mercado, identificando obstáculos e falhas.

Os consumidores europeus deveriam, também, beneficiar do mercado liberalizado da

eletricidade e do gás e da possibilidade de escolher o seu fornecedor de energia. No

entanto, esta não é uma realidade em todos os países da União Europeia. São

necessárias novas regras para resolver problemas estruturais que existem,

atualmente, nos mercados da eletricidade e do gás. As regras em vigor de separação

das atividades de produção, transporte e distribuição de energia não asseguram um

funcionamento adequado do mercado. Um grande número de operadores da rede

discrimina novos utilizadores a favor das empresas de produção e distribuição locais.

Assim, novas empresas que queiram entrar no mercado do gás e da eletricidade e que

necessitem utilizar as redes existentes têm dificuldades para o fazer. Além disso, os

reguladores nacionais não têm independência suficiente para poderem desempenhar

o seu papel. Os consumidores finais deverão beneficiar de um mercado de energia

competitivo de muitas maneiras, a saber:

- A primeira tem a ver com a liberdade de escolha. Os cidadãos da Europa têm

diferentes perspetivas no que diz respeito à energia. A alguns só é importante o preço.

Outros querem comprar eletricidade «verde». Outros querem um serviço mais

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personalizado. Outros, ainda, poderão querer produzir eletricidade e vendê-la à rede.

Temos a oportunidade de perceber, noutros setores, que um mercado competitivo cria

mais escolhas, mais oferta, e na maior parte das vezes, preços mais baixos. Um

mercado competitivo, com preços adequados, permitirá um aumento dos

investimentos em novas infraestruturas, o que melhorará a segurança de

abastecimento e reduzirá os riscos de apagão ou de corte de fornecimento de gás.

Permitirá, igualmente, lutar contra as mudanças climáticas, graças à melhoria da

eficiência energética em toda a cadeia (da produção ao consumidor final).

2. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

2.1. Eficiência Energética: consumo, poupança e mais dinheiro disponível Energia é mais do que números numa fatura: está na base de todas as nossas

atividades. Toda a energia que consumimos no dia a dia centra-se nas áreas dos

transportes, cozinha, aquecimento e ar condicionado, fabrico, luz e entretenimento.

Precisamos de energia para tornar as nossas vidas mais confortáveis, produtivas e

alegres. Para manter o nosso nível de vida temos que utilizar a energia de modo

racional.

A eficiência energética é um termo geral para as diferentes maneiras como podemos

ter a mesma quantidade de trabalho (luz, calor, movimento,…) gastando menos

energia. Existem inúmeras tecnologias eficientes quer para o transporte, iluminação,

indústria ou mesmo o setor residencial. Quando poupamos energia poupamos dinheiro

o que torna a eficiência energética extremamente interessante do ponto de vista

económico.

A eficiência energética apresenta muitos aspetos positivos. Por exemplo, uma

máquina de lavar a roupa ou a loiça, que seja eficiente, também utiliza menos água.

Eficiência também significa um maior conforto. Como exemplo, uma casa bem isolada

termicamente será mais quente no inverno, mais fresca no verão e mais saudável. Um

frigorífico mais eficiente será mais silencioso, não formará gelo nem condensação nas

paredes e certamente terá uma maior duração de vida. Uma lâmpada eficiente

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fornecerá um maior nível de iluminação onde é preciso. Eficiência significa, realmente,

«better with less» (melhor com menos).

Existe um gigantesco potencial de conservação de energia. Pequenos passos, tais

como construir habitações com mais isolamento, instalar janelas de vidro duplo ou

comprar uma máquina de lavar eficiente permitem economizar dinheiro e energia.

Quando os sistemas são alterados na sua totalidade (nova rede de transportes

públicos, carros com células de combustível,..) as necessidades energéticas podem

ser significativamente reduzidas.

Quando aplicamos corretamente isolamento à volta de uma casa (chão, paredes e

cobertura) as necessidades de aquecimento serão reduzidas pelo que podemos

instalar um sistema de aquecimento mais pequeno e mais económico. Como

resultado, a casa só necessitará de um terço da energia a fornecer. Se formos ainda

mais longe, com a instalação de um sistema eficiente de ventilação, as necessidades

de aquecimento podem ser divididas por um fator de dez. Na realidade, milhares de

casas eficientes já foram construídas na Europa, nos últimos dez anos. Não é uma

perspetiva de futuro mas sim uma realidade para as famílias que lá vivem.

O ar condicionado funciona todo o verão num escritório, o que se revela muito

dispendioso. O gestor de energia poderá melhorar a eficiência dos equipamentos, mas

obterá reduções muito mais significativas se conseguir evitar que o sol incida

diretamente nas janelas, se instalar equipamentos de domótica, máquinas de fotocópia

e lâmpadas mais eficientes (economizam eletricidade e aquecem menos), ou mesmo

se instalar sistemas passivos de arrefecimento (ventilação durante a noite). Poderá

mesmo chegar à conclusão que o ar condicionado não é necessário.

2.2. Eficiência energética e serviços energéticos A eficiência energética é uma ferramenta essencial para um futuro sustentável.

Melhorias na área da eficiência energética contribuem para a redução da necessidade

de investimento em infraestruturas de energia, redução dos custos dos combustíveis,

aumento da competitividade e melhor defesa dos direitos dos consumidores. A

implementação de medidas de eficiência energética beneficia igualmente o ambiente,

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com redução das emissões de gases com efeito de estufa, a segurança do

aprovisionamento e a redução da dependência de combustíveis fósseis importados.

Melhorias na eficiência energética

Existem três tipos de medidas de conservação da energia. A primeira medida

corresponde à anulação da necessidade (não viajar para reduzir o consumo). A

segunda medida corresponde à mudança da forma como as pessoas vivem e como os

bens e serviços são produzidos. Por exemplo, a redução do fenómeno de extensão

dos subúrbios, a utilização de materiais com menor intensidade energética e a

redução dos consumos unitários dos equipamentos que utilizamos, são fatores

importantes para atingir as metas propostas. A terceira medida prende-se com um uso

mais eficiente da energia através, por exemplo, da compra de carros com menor

consumo, da recuperação do calor em processos industriais e do isolamento térmico

das casas. Esta última opção tem menos impactos no estilo de vida dos

consumidores, pelo que é a mais frequentemente adotada pelos governos.

Nos anos 1980 foi admitida a tese que a eficiência energética tinha um potencial tão

importante como o das energias alternativas.

Dicas para poupar energia

Indicamos, em seguida, algumas dicas para reduzir os consumos de energia nas

nossas casas.

Reduzir a temperatura do termóstato Uma redução de 1° C pode significar uma

redução de 10 % na fatura de eletricidade.

18-21° C é a temperatura ideal para uma

sala de estar.

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Iluminação Desligue sempre as luzes quando sair do

local onde se encontra;

Utilize lâmpadas de baixo consumo. São 80

% mais eficientes que as lâmpadas

incandescentes para a mesma quantidade

de iluminação. Podem, igualmente, durar 12

vezes mais que as lâmpadas

incandescentes.

Não deixe os seus equipamentos em

standby Em modo standby, os equipamentos

consomem energia para sem qualquer

utilidade.

Se não tiver a sua máquina de lavar (roupa, loiça ou de secar) cheia utilize o

programa económico ou de meia carga.

Lave a baixas temperaturas. Os detergentes

atuais são produzidos para lavarem

eficazmente a temperaturas de 40º C ou

mesmo de 30º C.

Não ferva mais água do que necessita. As

chaleiras consomem muita energia. Veja se

as peças da sua chaleira estão limpas e

sem calcário. Pode retirar o calcário com

vinagre branco. A mesma regra pode ser

aplicada às máquinas de lavar.

A sua água do banho é demasiado quente?

A temperatura do seu termoacumulador não

deve ultrapassar 60° C.

Os duches gastam menos água e energia

do que os banhos de imersão.

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Compre eletrodomésticos «A», «A+» ou «A++» Um frigorífico pouco recente pode consumir

duas a 2,5 vezes mais energia que um

frigorífico da categoria «A».

Quando comprar um computador escolha

um portátil pois o seu consumo de energia é

inferior ao de um computador com torre.

O isolamento da sua casa permite reduzir

os seus consumos de energia. Se construir

uma casa nova ou recuperar a sua casa,

considere a possibilidade de utilizar um bom

isolamento.

Compre as janelas mais eficientes do ponto

de vista energético.

Isolar o seu depósito de água permite

poupar 15 Euros por ano, investimento pago

ao fim de um ano.

Sempre que possível, utilize o estendal para

colocar a sua roupa a secar.

2.3. Procura de Energia A União Europeia é um dos maiores importadores de petróleo, gás e carvão e um dos

maiores atores no mercado internacional da energia. Devido à sua crescente

dependência externa, a União Europeia começou a integrar os aspetos energéticos

nas suas relações com países terceiros.

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As reservas de petróleo e de gás são distribuídas de forma muito desigual no mundo e

as maiores reservas são localizadas em regiões politicamente e economicamente

inseguras (Médio Oriente, África). A produção de petróleo e de gás do Mar do Norte

está a decrescer, deixando a Europa dependente de países terceiros para o seu

abastecimento no futuro.

O Green Paper da Comissão Europeia sobre segurança de abastecimento energético

(novembro 2000) mostrou a gravidade da situação. Se nada for feito em contrário, a

dependência energética da União Europeia subirá de 50 % em 2000 para 70 % em

2030. A situação é a seguinte:

Petróleo:

• 45 % das importações de petróleo são provenientes do Médio Oriente;

• Em 2030, 90 % do consumo de petróleo da União Europeia terá que ser

importado.

Gás:

• 40 % das importações de gás são provenientes da Rússia, 30 % da Argélia e

25 % da Noruega;

• Em 2030, mais de 60 % das importações de gás serão provenientes da Rússia.

Carvão:

• Em 2030, 66 % do carvão consumido na União Europeia será importado.

Não existem dúvidas de que as energias renováveis serão essenciais no futuro. As

reservas de combustíveis fósseis são vulneráveis à instabilidade económica e política

e as energias renováveis constituem uma alternativa comprovada.

2.4. Cogeração A cogeração, também conhecida como produção combinada de calor e eletricidade, é

mais eficiente do ponto de vista energético do que a produção separada de calor e

eletricidade. O calor normalmente desperdiçado na produção de eletricidade é

recuperado para satisfazer uma procura de energia térmica, evitando assim perdas.

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Universidade de Leeds (UK) – Instalação de uma unidade de

cogeração (CHP) para fornecer vapor e eletricidade, com uma

capacidade elétrica de 18 MW

Com a recuperação do calor residual, os sistemas de cogeração conseguem

eficiências entre os 50 % e os 70 %, uma melhoria significativa em comparação com a

eficiência média das centrais termoelétricas convencionais com combustíveis fósseis.

A maior eficiência da cogeração contribui, ainda, para a redução das emissões de

óxidos nitrosos, dióxido de enxofre, mercúrio, partículas e dióxido de carbono, o

principal gás com efeito de estufa.

Para explicar o fenómeno da cogeração podemos utilizar o conceito do automóvel. O

combustível primário (gasolina) é queimado num motor de combustão interna que

produz energia mecânica e eletricidade (cogeração). Estas duas energias fazem

funcionar todos os sistemas do veículo (transmissão, luzes, ar condicionado) e o calor

residual do motor é aproveitado para aquecimento do habitáculo.

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Tecnologias de cogeração

Um equipamento típico de cogeração consiste num motor ou turbina a vapor

associados a um gerador elétrico. Um permutador de calor recupera o calor residual

do motor ou dos tubos de escape para produzir água quente ou vapor. Um sistema de

cogeração produz eletricidade e calor com 10 % - 30 % menos combustível do que

sistemas separados de produção de eletricidade e calor. Existem duas tecnologias de

cogeração: as de «Topping Cycle» e «Bottoming Cycle».

«Topping Cycle»

Uma central de cogeração «topping cycle» é otimizada para produzir eletricidade.

Centrais deste tipo produzem eletricidade para autoconsumo e vendem a eletricidade

excedentária à rede.

«Bottoming Cycle»

As centrais de cogeração «topping cycle» são as mais comuns. Estas centrais

produzem essencialmente calor, sendo que o excesso de calor produzido gera vapor,

que por sua vez gera eletricidade. Estes sistemas são comuns em indústrias que

utilizam fornos de alta temperatura, tais como as indústrias do vidro e do aço. O calor

é utilizado para produzir vapor de água que alimenta uma turbina a vapor.

Além destes dois sistemas as células de combustível podem igualmente ser utilizadas

para sistemas de cogeração. Estas células podem produzir eletricidade utilizando gás

natural, sem o queimar. Produzem, igualmente, calor residual. Esta tecnologia não se

encontra ainda madura mas as suas aplicações vão multiplicar-se à medida dos

desenvolvimentos tecnológicos.

Aplicações de sistemas de cogeração

Os sistemas de cogeração têm aplicação em centrais elétricas, grandes indústrias,

centros comerciais e mesmo no setor residencial. O fator determinante para a

instalação de um sistema de cogeração é a procura de vapor ou água quente nas

zonas circundantes da central. Enquanto a eletricidade pode ser transportada a

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grandes distâncias com poucas perdas, o vapor e a água quente não podem ser

transportados.

O calor gerado por sistemas de cogeração tem muitas aplicações, sendo as mais

comuns a sua utilização em processos industriais, produção de água quente sanitária

ou aquecimento do ambiente. As instalações que precisam de eletricidade e de vapor

a alta temperatura são as mais indicadas para sistemas de cogeração, uma vez que

podem trabalhar na sua eficiência ótima.

Existem muitas indústrias que necessitam de eletricidade e vapor, como por exemplo a

indústria da pasta de papel, que utiliza eletricidade para iluminação e máquinas e o

vapor para a fabricação de papel.

Grandes unidades de serviços podem beneficiar da cogeração. Universidades,

hospitais, condomínios e edifícios de escritórios precisam de eletricidade para

iluminação e equipamentos e de calor para produção de AQS e aquecimento

ambiente.

Existem igualmente sistemas de cogeração para edifícios mais pequenos. Sistemas

modulares com uma capacidade entre 20 kW e 650 kW produzem água quente a partir

do calor residual do motor. Regra geral, é a partir das necessidades de calor que o

sistema é dimensionado. Para restaurantes e hospitais que necessitam de água

quente todo o ano, a cogeração é uma opção interessante do ponto de vista

económico e ambiental. É possível instalar em moradias / edifícios de habitação

sistemas de cogeração com capacidade de dez kW que respondem a todas as

necessidades de calor. Estes sistemas não são ainda muito difundidos. É previsível

que os fabricantes de células de combustível venham a interessar-se por este

mercado quando a tecnologia estiver mais aperfeiçoada e a sua instalação for

interessante do ponto de vista económico.

Problemas ambientais

A cogeração apresenta benefícios ambientais uma vez que aproveita o calor residual.

No entanto, a poluição do ar é sempre uma preocupação quando o combustível é

fóssil. As emissões incluem partículas, dióxido de enxofre e óxidos nitrosos (NOx). A

poluição da água pode igualmente ser uma preocupação. Novas centrais de

cogeração estão sujeitas ao cumprimento da regulamentação ambiental, o que pode

significar um acréscimo considerável dos custos em sistemas localizados nos meios

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urbanos. Alguns sistemas de cogeração, tais como os motores a gasóleo não

recuperam tanto calor residual como outros sistemas. Outro tipo de sistemas podem

produzir calor em excesso em relação às necessidades, devido à sua localização.

São, portanto, menos eficientes e os benefícios ambientais correspondentes são

inferiores. Os impactos ambientais dos sistemas de cogeração no ar e na água variam

de local para local. A instalação de equipamentos especiais (tratamento da água,

mangas para filtragem do ar, entre outros) para o cumprimento das normas ambientais

traz custos acrescidos. Como a instalação de equipamentos de controlo da poluição é

obrigatória na indústria, os sistemas de cogeração podem ser economicamente

atrativos.

2.5. Cálculo do consumo e da produção de energia Medidas simples de conservação da energia podem reduzir a fatura energética e

aumentar o conforto dentro de casa.

Saber quanto consome cada eletrodoméstico é importante para ter uma imagem mais

clara sobre esta despesa, o que permite utilizar de forma mais racional a energia.

É apresentada uma estimativa do consumo de cada eletrodoméstico, na lista seguinte.

A potência indicada é a potência máxima que o equipamento poderá consumir. O

consumo dependerá do programa escolhido.

Equipamentos: Aquário = 50-1210 Watts

Rádio despertador = 10 W

Máquina de café = 900-1200 W

Máquina de lavar a roupa = 350-500 W

Máquina de secar a roupa = 1800-5000 W

Máquina de lavar a loiça = 1200-2400 W (a utilização da secagem aumenta

significativamente o consumo)

Cobertor elétrico (Single/Double) = 60 / 100 W

Ventilador de teto = 65-175 W

Ventilador = 55-250 W

Forno = 750 W

Secador de cabelo = 1200-1875 W

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Aquecimento pequeno = 750-1500 W

Ferro de engomar = 1000-1800 W

Forno micro-ondas = 750-1100 W

Computador:

CPU – em funcionamento/ em standby = 120 / 30 W, ou menos

Monitor - em funcionamento/ em standby = 150 / 30, ou menos

Computador Portátil = 50 W

Rádio (estéreo) = 400 W

Frigorífico (no frost) = 725 W

Televisão (cores):

19" = 110 W

27" = 113 W

36" = 133 W

Ecrã plano = 120 W

Torradeira = 800-1400 W

VCR/DVD = 17-21 /20-25 W

Aspirador = 1000-1440 W

Termoacumulador = 4500-5500 W

Bomba de água = 250-1100 W

Utilize a fórmula seguinte para avaliar o consumo de energia específico de um

equipamento:

Watts x Horas de Utilização por Dia = Kilowatt-hora diário consumido (kWh) (1 kilowatt

(kW) = 1.000 Watts)

Multiplique este valor pelo número de dias de utilização do equipamento para obter o

consumo anual. Pode então calcular o custo anual, multiplicando o consumo anual em

kWh pelo custo unitário do kWh. Confira a sua fatura de eletricidade para conhecer o

tarifário atual.

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Exemplos:

Equipamento

Watts

x

Horas

por

dia

x

Dias

por

ano

÷

Conversão

para kWh

x

Preço

do

kWh

=

Custo

anual

Ventilador 200 x 4 x 120 ÷ 1.000 x 0,11 = 10.56 €

Rádio 400 x 4 x 365 ÷ 1.000 x 0,11 = 64,24 €

Os frigoríficos, embora sempre ligados à corrente elétrica, funcionam de forma cíclica,

com uma frequência que depende de vários fatores, entre os quais o isolamento, a

temperatura ambiente, a temperatura do congelador, a frequência de abertura das

portas, a limpeza da grelha, a ausência de gelo nas paredes do congelador e o estado

das juntas das portas. Para obter um valor aproximado do número de horas em que o

frigorífico trabalha a plena potência, divida o tempo total em que o frigorífico está

ligado à corrente por três.

Nota: muitos eletrodomésticos continuam a energia quando estão em modo standby.

Desligue-os quando não estão a ser utilizados.

Cálculo rápido... Uma lâmpada incandescente de 100W a funcionar uma hora por dia consome 36,5

kWh por ano. Existem 75 milhões de adolescentes na Europa. Se todos apagarmos

uma lâmpada durante uma hora cada dia quantos kWh serão economizados?

Resposta: 36,5 x 75 milhões = 2.738 milhões de kWh economizados.

Esta economia corresponde a uma redução das emissões de 1,37 milhões de

toneladas de CO2, a quantidade emitida por uma central termoelétrica de 150 MW.

3. O EFEITO DE ESTUFA O efeito de estufa foi descoberto por Joseph Fourier em 1824 e foi avaliado

quantitativamente por Svante Arrhenius em 1896. O efeito de estufa é o processo de

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absorção da radiação infravermelha pela atmosfera que contribui para aquecer a

atmosfera e a superfície da terra.

A existência do efeito de estufa não é contestada. Os gases com efeito de estufa que

existem naturalmente na atmosfera têm um efeito de aquecimento estimado em 33° C,

sem o qual a terra não seria habitável. O debate centra-se no aumento das emissões

de gases com efeito de estufa causado pela atividade humana.

Na terra, o gás com efeito de estufa com maior impacto é o vapor de água, que

corresponde a 36–70 % deste efeito (sem incluir as nuvens); o dióxido de carbono

(CO2) que causa 9–26 %; o metano (CH4) que causa 4–9 %; e o ozono (O3) que causa

3–7 %. O metano apresenta características mais nefastas para o efeito de estufa do

que o CO2 mas a sua concentração é bem mais pequena, pelo que o seu contributo é

quatro vezes inferior ao do CO2. Outros gases têm pequenos contributos, tais como os

óxidos nitrosos, cujo aumento de concentração se deve às atividades agrícolas. As

concentrações de CO2 e CH4 aumentaram 31 % e 149 %, respetivamente, desde o

início da revolução industrial (século XVIII). Estes níveis são consideravelmente

superiores aos níveis registados nos últimos 650.000 anos, período com dados fiáveis

recolhidos em fragmentos de gelo. A partir de outros dados geológicos foi estimado

que níveis tão elevados só foram atingidos 20 milhões de anos atrás. A queima de

combustíveis fósseis tem contribuído para 75 % no aumento da concentração de CO2

verificada nos últimos 20 anos. O restante é causado pela alteração da utilização dos

solos, em especial pela desflorestação.

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Aumentos recentes da concentração de CO2. Existem variações sazonais pequenas

durante o ano. O valor máximo anual é atingido no final da primavera do Hemisfério

Norte e o valor decresce durante a fase de crescimento das plantas do Hemisfério

Norte uma vez que as plantas absorvem algum CO2 da atmosfera.

A concentração atual de CO2 na atmosfera é de 383 / 1.000.000 (ppm) por volume. Os

níveis futuros de CO2 irão aumentar em consequência da queima de combustíveis

fósseis e da alteração da utilização dos solos. A taxa de aumento dependerá de

inúmeros fatores económicos, sociais e tecnológicos, mas será limitada em última

análise pela disponibilidade de combustíveis fósseis. O relatório do Painel

Intergovernamental sobre as Alterações Climáticas sobre cenários de emissões

menciona alguns cenários com valores que variam entre os 541 e os 970 ppm, no ano

2100. As reservas de combustíveis fósseis são suficientes para atingir este nível e

continuar depois do ano 2100 se o carvão, areias betuminosas e metano forem

utilizados extensivamente.

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Sem intervenção os níveis de CO2 irão duplicar nos próximos 50 a 100 anos, o que

provocará um aumento de 1,5 a 4,5º C. O nível do mar poderá subir entre os 25 e os

75 cm no ano de 2100 devido à dilatação da água do mar. O degelo dos glaciares

poderá contribuir para um aumento ainda maior do nível do mar.

O problema do efeito de estufa não deve ser confundido com o problema da existência

do buraco de ozono na atmosfera. O efeito de estufa diz respeito ao aquecimento das

camadas baixas da atmosfera, a troposfera (esta camada com 10 a 15 km de

espessura, consoante a latitude e a estação do ano) devido à concentração crescente

de gases tais como o dióxido de carbono, o metano, óxidos nitrosos e o ozono. Este

aquecimento ocorre porque os gases com efeito de estufa, que são transparentes para

a radiação solar, absorvem a radiação infravermelha (calor) da terra, que, caso

contrário, escaparia da atmosfera para o espaço. Os gases com efeito de estufa

devolvem parte do calor armazenado a superfície terrestre.

O problema do buraco de ozono diz respeito à perda de ozono na camada alta da

atmosfera, a estratosfera, devido às concentrações de alguns hidrocarbonetos

halogenados, tais como os fluorocarbonetos clorados (conhecidos como CFC).

Através de uma série de reações químicas na estratosfera, os hidrocarbonetos

halogenados destroem o ozono na estratosfera. Este é um grave problema na medida

em que o ozono bloqueia a radiação ultravioleta do sol e que esta radiação tem efeitos

biológicos muito negativos.

O efeito de estufa e o buraco de ozono estão, no entanto, relacionados. Os CFC estão

envolvidos em ambos os casos: destroem o ozono da estratosfera e são gases com

efeito de estufa.

Tradicionalmente pensava-se que não existiam muitas transferências entre a

troposfera e a estratosfera. Existem, no entanto, provas recentes de circulação de

ozono da estratosfera para a troposfera. A redução dos níveis de ozono na

estratosfera poderá resultar em concentrações reduzidas deste gás com efeito de

estufa na troposfera. As alterações climáticas poderão igualmente afetar os níveis de

ozono através das alterações da temperatura na estratosfera e das quantidades de

vapor de água.

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3.1. O Protocolo de Quioto O Protocolo de Quioto é um acordo elaborado no âmbito do United Nations Framework

on Climate Change – UNFCCC (Plano de Ação das Nações Unidas para as Alterações

Climáticas). Os países que ratificaram este Protocolo comprometeram-se a reduzir as

suas emissões de dióxido de carbono e de cinco outros gases com efeito de estufa,

ou, em alternativa, iniciar a compra de créditos de CO2 se mantiverem ou aumentarem

as emissões. Mais de 170 países ratificaram o Protocolo, países que são responsáveis

por cerca de 60 % das emissões totais de gases com efeito de estufa. Em dezembro

de 2007, os Estados Unidos de América e o Kazaquistão eram os únicos países

signatários que não tinham ratificado o Protocolo. Este tratado terá o seu término em

2012, tendo sido iniciadas negociações internacionais em maio de 2007, para preparar

o futuro tratado que irá substituir este.

O Protocolo de Quioto estabelece os seguintes princípios:

• É assinado por governos e é regido pela legislação internacional no âmbito das

Nações Unidas;

• Os governos estão separados em duas categorias: países desenvolvidos

(países do Anexo I que aceitaram as suas obrigações de redução das

emissões de gases com efeito de estufa e que têm que submeter todos os

anos um inventário das suas emissões); e países em vias de desenvolvimento

(não pertencentes ao Anexo I que não têm obrigações de redução das

emissões mas que podem participar no Mecanismo de Desenvolvimento

Limpo);

• Qualquer país do Anexo I que não cumpra as suas obrigações será penalizado,

tendo que submeter num segundo período um crédito de emissões de 1,3 para

cada tonelada de emissões de gases com efeito de estufa que emitiram a mais

no primeiro período (2008-2012).

• Desde janeiro de 2008 e até 2012 os países do Anexo I têm que reduzir em 5

% as suas emissões em relação ao ano de 1990 (para muitos países da EU

este nível corresponde a uma redução de 15 % em relação ao nível previsto

das emissões para 2008). A redução global é de 5 % mas as limitações variam

entre 8 % de redução e o aumento em 10 % das emissões para a Islândia.

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Aumentos mais significativos (+27 %) foram concedidos aos países menos

desenvolvidos da EU.

O Protocolo de Quioto incluiu «mecanismos flexíveis» que permitem a países do

Anexo I cumprir as suas limitações comprando créditos de CO2 a outros países. Estes

créditos podem ser comprados em praças financeiras, em projetos de redução das

emissões em países não pertencentes ao Anexo I ou em países do Anexo I com

excesso de créditos. Na prática, um país que não pertence ao Anexo I não tem

restrições de emissões, mas quando um projeto de redução das emissões

(«Greenhouse Gas Project») é implementado neste, o projeto irá receber créditos de

CO2 que podem ser vendidos a países do Anexo I. Estes mecanismos estão em vigor

por duas razões principais:

1. Constatou-se o receio de que o custo do cumprimento seria muito elevado para

muitos países do Anexo I, especialmente para os países com indústrias pouco

poluentes e normas ambientais exigentes. O Protocolo de Quioto permite a

estes países comprar créditos baratos em vez de reduzir as suas emissões de

CO2.

2. Esta é uma forma de encorajar países em desenvolvimento a reduzir as suas

emissões de gases com efeito de estufa através de um desenvolvimento

sustentável, possibilitado pelo fluxo de investimentos proveniente da venda de

créditos do CO2.

Oposição

Alguns peritos, céticos em relação ao fenómeno do aquecimento global, veem o

Protocolo de Quioto como um esquema para abrandar o crescimento económico dos

países ricos ocidentais ou para transferir riqueza para países em vias de

desenvolvimento. Outros argumentam que o protocolo não foi suficientemente

ambicioso para alterar a curva das emissões de gases com efeito de estufa. Muitos

economistas pensam que os custos do Protocolo ultrapassam os benefícios, outros

julgam que os objetivos impostos são demasiados otimistas, outros, ainda,

consideram-no injusto e ineficiente, com poucas possibilidades de alterar o balanço

global de emissões. A escolha do ano base ser 1990 gera, igualmente, alguma

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controvérsia, bem como a não utilização do rácio emissões per capita. Em 1990 os

países tiveram desempenhos ambientais diferentes. Por exemplo, os países da União

Soviética e da Europa de Leste não se preocupavam com o ambiente e a sua

eficiência energética encontrava-se no pior nível em 1990, o ano anterior à queda dos

regimes comunistas. Por outro lado o Japão, grande importador de recursos naturais,

teve que melhorar a sua eficiência energética depois do choque petrolífero de 1973 e

o nível das suas emissões estava melhor do que o de muitos outros países

desenvolvidos. No entanto, este esforço não foi levado em conta e a ineficiência dos

países da ex-União Soviética pode servir de base para gerar grandes rendimentos

através do comércio de créditos de CO2. Existe o argumento de que a utilização do

rácio de emissões per capita como elemento base para os próximos tratados poderá

reduzir o sentimento de desigualdade entre países desenvolvidos, uma vez que

poderá revelar a ineficiência energética de alguns países.

3.2. União Europeia – Políticas e Legislação A Comissão Europeia tomou muitas iniciativas relacionadas com as alterações

climáticas desde 1991, quando foi elaborada a primeira estratégia comunitária para

reduzir as emissões de CO2 e melhorar a eficiência energética. Esta estratégia incluía

uma Diretiva para promover a produção de eletricidade a partir de energias

renováveis, compromissos voluntários por parte dos fabricantes de automóveis para

reduzir as emissões de CO2 em 25 % e propostas de taxação de produtos energéticos.

O Conselho de Ministros do Ambiente da UE reconheceu a importância de tomar o

maior número de medidas a nível comunitário, quando pediu à Comissão Europeia

para preparar uma lista de ações prioritárias e medidas políticas.

A Comissão Europeia estabeleceu o ECCP em 2000, para ajudar a identificar as

políticas e medidas mais eficazes do ponto de vista económico e ambiental que

possam ser implementadas a nível Europeu para reduzir as emissões de gases com

efeito de estufa. O primeiro objetivo foi assegurar que a UE cumpra os seus

compromissos no âmbito do Protocolo de Quioto. Isto significou que 15 Estados

Membros tinham que reduzir as emissões em 8 % em relação ao nível de 1990, até

2012.

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Em 2003, as emissões dos 25 Estados Membros tinham sido reduzidas em 8 % em

relação aos níveis de 1990. As emissões dos 15 «velhos» Estados Membros (UE- 15)

tinham sido reduzidas entre 1,7 % e 2,9 %. As projeções mais recentes mostram que

as medidas adicionais, ainda não implementadas, reduzirão as emissões da UE-15 em

6,8 %, até 2010. A utilização dos mecanismos de flexibilidade e de desenvolvimento

limpo reduzirão ainda as emissões em 2,5 %. No total, as emissões dos países da

UE–15 terão sido reduzidas em 9,3 % até 2010, em relação ao nível de 1990. Para a

UE-25, as projeções mais recentes mostram que as medidas adicionais, ainda não

implementadas, reduzirão as emissões em 9,3 %, até 2010. A utilização dos

mecanismos de flexibilidade permitirá uma redução suplementar de 2 %.

No dia 23 de janeiro de 2008, a Comissão Europeia elaborou um pacote de medidas

muito ambicioso para lutar contra as alterações climáticas e promover as energias

renováveis até 2020. A UE comprometeu-se a reduzir em 20 % as emissões de gases

com efeito de estufa em relação aos níveis de 1990 e está disposta a ir até aos 30 %

no âmbito de novos tratados, caso outros países desenvolvidos façam esforços

comparáveis. A UE definiu igualmente o objetivo de aumentar o contributo das

energias renováveis para 20 %, até 2020.

O pacote de medidas sobre alterações climáticas e energias renováveis define o

contributo de cada Estado Membro, bem como uma série de medidas para atingir os

objetivos propostos.

O ponto central desta estratégia é o reforço e a expansão do Comércio de Créditos de

Carbono, o instrumento chave para reduzir as emissões de forma económica. As

emissões dos setores abrangidos pelo sistema serão reduzidas em 21 %, até 2020,

em comparação com os níveis de 2005. Será implementado um sistema único a nível

Europeu de Comércio de Créditos de Carbono e os créditos de emissões atribuídos

gratuitamente serão progressivamente substituídos por créditos comprados em leilões,

até 2020. As emissões dos setores não abrangidos, tais como os transportes, setor

esidencial, agricultura e resíduos, serão reduzidas em 10 %, em relação aos níveis de

2005, até 2020 Cada Estado Membro contribuirá para este esforço de acordo com o

seu PNB, com objetivos nacionais de emissões de – 20 % para os Estados mais ricos

até os

+ 20 % para os Estados mais pobres.

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Os objetivos nacionais em relação às energias renováveis são propostos por cada

Estado Membro e contribuirão para reduzir as emissões, bem como, para aumentar a

independência energética da UE. Os objetivos incluem um mínimo de 10 % de

penetração dos biocombustíveis até 2020. O pacote define critérios de

sustentabilidade que os biocombustíveis têm que cumprir para assegurar que

proporcionam benefícios ambientais reais.

Este pacote visa igualmente promover o desenvolvimento de tecnologias de captura e

armazenamento de CO2 em depósitos subterrâneos, que permitem que o CO2 emitido

por processos industriais não contribua para o aquecimento global. Serão elaborados

guias revistos sobre ajudas estatais para a proteção ambiental, por forma a permitir

que os governos possam apoiar centrais piloto de captura e armazenamento do CO2.

3.3. Energia e Alterações Climáticas As alterações climáticas constituem uma das piores ameaças para a humanidade.

Estamos a presenciar danos cada vez maiores ao meio ambiente. A subida da

temperatura global está a alterar a superfície terrestre com o degelo dos glaciares das

montanhas, a expansão dos desertos, o aumento das precipitações nalgumas regiões

e a redução noutras. A redução das camadas de gelo e a expansão dos desertos

estão a pôr em causa a sobrevivência das populações e dos ecossistemas a longo

prazo. Os consumos de energia e as emissões de gases com efeito de estufa estão

interligados. Globalmente, para evitar um desastre em grande escala, as emissões de

gases com efeito de estufa terão que estagnar o seu crescimento nos próximos 20

anos, e serem, efetivamente, reduzidas abaixo dos níveis de 1990, até 2050. Isto

significa a necessidade de implementar planos de intervenção muito ambiciosos.

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Que efeitos terão as alterações climáticas?

Mesmo se pararmos de queimar combustíveis fósseis e de cortar florestas, hoje, o

clima mundial continuará com estes níveis de temperatura nos próximos anos. Existe

um intervalo de tempo entre o momento em que as emissões têm lugar e o momento

em que começamos a sentir os seus efeitos. Portanto, ainda não é possível sentir o

efeito das emissões de gases com efeito de estufa dos últimos 30 a 40 anos.

Os cientistas identificaram alguns efeitos deste aquecimento global:

Precipitação – algumas regiões registarão níveis de precipitação extremos, enquanto

outras conhecerão secas.

Nível do mar – O nível do mar poderá subir mais de 40 centímetros até ao fim do

século. Há duas razões para que isto aconteça: em primeiro lugar, a água dos

oceanos aquece e, consequentemente, expande. Em segundo lugar, o gelo dos polos

e dos glaciares está a derreter para os oceanos. A subida do nível do mar cobrirá ilhas

e porá em risco a vida de milhões de pessoas que vivem em terras baixas.

Água – Haverá menos água disponível para irrigação e para consumo humano dada a

escassez de chuva e porque o sal contido na água do mar cujo nível está a subir

contaminará os lençóis freáticos nas zonas costeiras. Serão mais frequentes períodos

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de seca. Três biliões de pessoas terão falta de água em 2080. O Norte de África, o

Médio Oriente e o sub-continente Indiano serão os mais afetados.

Culturas – Com o aumento da temperatura os padrões de precipitação alteram-se. A

produção de cereais decrescerá significativamente em África, Médio Oriente e Índia.

Doenças – Com o aumento da temperatura, as áreas com doenças tais como a

malária, a doença «West Nile disease», a febre dengue e a cegueira dos rios,

alastram. Mais de 290 milhões de pessoas estarão expostos à malária em 2080,

especialmente na China e Ásia Central.

Florestas tropicais – As temperaturas mais altas e precipitação reduzida poderão

significar a perda de grandes áreas de floresta tropical no Brasil e em África, para além

da floresta que está ser cortada para a agricultura. Atualmente, estas florestas

funcionam como «sorvedores» de dióxido de carbono uma vez que absorvem grandes

quantidades, que caso contrário seriam enviadas para a atmosfera.

O debate sobre a energia é central para as políticas de intervenção sobre as

alterações climáticas. O sistema energético mundial, em 2050, terá que ser

fundamentalmente diferente do sistema de hoje. De acordo com a Agência

Internacional para a Energia para atingir este resultado será necessário investir mais

de 12.000.000 milhões de Euros nos próximos 25 anos no setor energético. É crucial

que estes investimentos sejam direcionados para as energias limpas e sustentáveis,

incluindo o desenvolvimento de novas tecnologias mais eficientes.