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5/14/2018 Trabalho de Fisica Vers o Oficial - slidepdf.com
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO............................................................................................... 2
1. ENERGIA NUCLEAR............................................................................... 3
1.1 Histórico da Energia Nuclear no Brasil............................................... 4
1.2 Matéria Prima e Contribuição na Matriz Energética........................... 6
1.3 Impacto Ambiental na Energia Nuclear ............................................. 8
1.4 Efeitos das Radiações........................................................................ 8
1.5 Proteção Contra Radiações............................................................... 9
1.6 Vantagens e Desvantagens na Produção de Energia Nuclear.......... 92. ENERGIA HIDRELÉTRICA...................................................................... 11
2.1 Hidrelétricas do Brasil......................................................................... 12
2.2 Investimentos Feitos e População Beneficiada.................................. 16
2.3 Risco do Uso e Impacto Ambiental e Social....................................... 18
2.4 Perspectivas de Novos Investimentos................................................ 20
3. TERMOELÉTRICAS................................................................................. 22
3.1 Funcionamento da Usina Termoelétrica............................................. 233.2 Localização e Instalação de Termoelétricas....................................... 25
3.3 Investimentos Realizados e População Favorecida........................... 26
3.4 Impactos Ambientais e Sociais........................................................... 28
3.5 Perspectivas de Novos Investimentos em Termoelétricas................. 29
4. ENERGIA EÓLICA................................................................................... 30
4.1 Crescimento da Energia Eólica.......................................................... 33
4.2 Benefícios da Energia Eólica.............................................................. 34 4.3 Impactos Ambientais......................................................................... 35
5. ENERGIA SOLAR.................................................................................... 38
5.1 Vantagens e Desvantagens da Energia Solar................................... 39
6. DIFERENÇAS ENTRE USINAS HIDRELETRICAS, TERMELÉTRICAS E
NUCLEARES............................................................................................ 41
7. HORÁRIO DE VERÃO.............................................................................. 51
CONCLUSÃO.................................................................................................. 55
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................... 56
ANEXOS.......................................................................................................... 58
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INTRODUÇÃO
O século XXI começa com um grande desafio: a questão energética. Acreditar
que economizar energia é uma necessidade apenas no Brasil, entretanto, é
pretensão. E procurar um responsável pela situação, questionar a competência de
governos e o planejamento técnico, ou mesmo acusar as políticas de privatização do
setor energético não são formas realistas de encarar o problema,pois ele é
multifacetado e relaciona-se com questões mais amplas, que requerem análise
acurada. Na Califórnia e na Flórida, nos Estados Unidos,por exemplo,
freqüentemente apontados como paradigmas de administração competente, a crise
energética é até mais intensa do que no Brasil, apesar dos modelos privatizados de
geração, transmissão e distribuição de energia lá adotados.
O problema é delicado e de abrangência mundial. O nível atual de
desenvolvimento da humanidade, evidenciado pela tecnologia, a medicina e o
potencial de conforto, exige um consumo de energia por habitante bastante elevado.
Interromper esse consumo – decisão simplista – seria negar o conhecimento
adquirido e, talvez, comprometer a continuidade da civilização.
Portanto, sendo inevitável consumir energia, é importante haver bom senso
na sua distribuição e renovação e também a consciência de que é urgente
desenvolver novas tecnologias não poluentes para obtê-la.
A obtenção de energia para manter a sociedade hoje está atrelada,quase
inevitavelmente, à degradação ambiental. A escolha adequada da matriz energética
(distribuição entre as formas de geração) mundial não pode levar em conta apenas
os custos imediatos: deve assegurar a qualidade de vida das futuras gerações.
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1 ENERGIA NUCLEAR
Energia nuclear, energia liberada durante a fissão ou fusão dos núcleos
atômicos. As quantidades de energia que podem ser obtidas mediante processos
nucleares superam em muitas as que se pode obter mediante processos químicos,
que só utilizam as regiões externas do átomo.
Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de através de
reações nucleares, emitirem energia durante o processo. Baseia-se no princípio que
nas reações nucleares ocorre uma transformação de massa em energia. A reação
nuclear é a modificação da composição do núcleo atômico de um elemento podendo
transformar-se em outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em
alguns elementos; em outros se deve provocar a reação mediante técnicas de
bombardeamento de nêutrons ou outras.
Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em
calor: A fissão nuclear, onde o núcleo atômico se subdivide em duas ou mais fusão
nuclear, na qual ao menos dois núcleos atômicos se unem para produzir um novonúcleo.
A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização
de combustíveis fósseis, não lançando na atmosfera gases tóxicos, e não sendo
responsável pelo aumento do efeito estufa.
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A energia nuclear é uma das formas de se obter energia elétrica em larga
escala. Com o esgotamento dos recursos hídricos próximos aos principais centros
consumidores, com as dificuldades para o licenciamento ambiental dos
aproveitamentos hídricos remanescentes e o constante crescimento da demanda de
energia, a participação da energia nuclear na produção de energia elétrica é
fundamental na medida em que contribui para a melhoria na qualidade de vida da
população e para o desenvolvimento econômico do país.
O Brasil possui a 6ª maior reserva mundial de urânio, assegurando uma
excelente reserva e a garantia do suprimento de combustível. É um dos maiores
mercados de energia elétrica do mundo.
No Brasil, a aplicações das radiações nucleares na indústria, agricultura e
meio ambiente inserem-se em vários segmentos e apresentam significativo impacto
econômico e social. A energia nuclear indica muitas possibilidades para o futuro
como, por exemplo, o uso desta tecnologia no suprimento do calor de processo, da
mesma forma que nas alternativas comerciais de propulsão naval. A produção
conjunta de água doce por dessalinização da água do mar e energia elétrica reduz o
custo de geração da eletricidade, é interessante comercialmente e tem sidoconsiderada como uma das vias para reduzir a escasse futura de água doce,
quando for possível garantir um fator de capacidade compatível com os requisitos
dessa produção conjunta.
1.1 Histórico da Energia Nuclear no Brasil
A procura da tecnologia nuclear no Brasil começou na década de 50, com o
pioneiro nesta área, Almirante Álvaro Alberto, que entre outros feitos criou o
Conselho Nacional de Pesquisa, em 1951, e que importou duas ultra-centrifugadoras
da Alemanha para o enriquecimento do urânio, em 1953.
Era de se imaginar que o desenvolvimento transcorreria numa velocidade
maior, porém ainda são obscuras as reais causas que impediram este deslanche, e
o país não passou da instalação de alguns centros de pesquisas na área nuclear.
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A decisão da implementação de uma usina termonuclear no Brasil aconteceu
de fato em 1969, quando foi delegado a Furnas Centrais Elétricas SA a incumbência
de construir nossa primeira usina nuclear. É muito fácil concluir que em nenhum
momento se pensou numa fonte para substituir a energia hidráulica, da mesma
maneira que também após alguns anos, ficou bem claro que os objetivos não eram
simplesmente o domínio de uma nova tecnologia. Estávamos vivendo dentro de um
regime de governo militar e o acesso ao conhecimento tecnológico no campo
nuclear permitiria desenvolver não só submarinos nucleares mas armas atômicas. O
Programa Nuclear Paralelo, somente divulgado alguns anos mais tarde, deixou bem
claro as intenções do país em dominar o ciclo do combustível nuclear, tecnologia
esta somente do conhecimento de poucos países no mundo.
Em junho de 1974, as obras civis da Usina Nuclear de Angra 1 estavam em
pleno andamento quando o Governo Federal decidiu ampliar o projeto, autorizando
Furnas a construir a segunda usina.
Mais tarde, no dia 27 de junho de 1975, com a justificativa de que o Brasil já
apontava escassez de energia elétrica para meados dos anos 90 e início do século
21, uma vez que o potencial hidroelétrico já se apresentava quase que totalmenteinstalado, foi assinado na cidade alemã de Bonn o Acordo de Cooperação Nuclear,
pelo qual o Brasil compraria oito usinas nucleares e obteria toda a tecnologia
necessária ao seu desenvolvimento nesse setor.
Desta maneira o Brasil dava um passo definitivo para o ingresso no clube de
potências atômicas e estava assim decidido o futuro energético do Brasil, dando
início à "Era Nuclear Brasileira".
Angra 1 encontra-se em operação desde 1982 e fornece ao sistema elétrico
brasileiro uma potência de 657 MW. Angra 2, após longos períodos de paralização
nas obras, inicia sua geração entregando ao sistema elétrico mais 1300 MW, o
dobro de Angra 1.
A Central Nuclear de Angra, agora com duas unidades, está pronta para
receber sua terceira unidade. Em função do acordo firmado com a Alemanha, boa
parte dos equipamentos desta usina já estão comprados e estocados no canteiro da
Central, com as unidades 1 e 2 existentes, praticamente toda a infraestrutura
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necessária para montar Angra 3 já existe, tais como pessoal treinado e qualificado
para as áreas de engenharia, construção e operação, bem como toda a
infraestrutura de canteiro e sistemas auxiliares externos. Desta maneira, a
construção de Angra 3 é somente uma questão de tempo.
1.2 Matéria Prima e Contribuição na Matriz Energética
O Brasil possui a sexta maior reserva geológica de urânio do mundo,
concentrando 6 por cento de todo o minério existente na Terra. O urânio é matéria-
prima do combustível utilizado nas usinas nucleares.
O país produz, desde 2006, urânio enriquecido em escala industrial, etapa mais
importante do ciclo do combustível nuclear, pelo processo da centrifugação. Esta
tecnologia também pode ser utilizada na fabricação de armas atômicas.
Angra 1 e Angra 2 somadas representaram 3 por cento da produção de energia
elétrica brasileira em 2006, segundo estudo da Empresa de Pesquisa Energética. As
hidrelétricas contribuíram com 75,9 por cento da oferta, com térmicas, biomassa eeólica respondendo pelo restante.
No dia 20 de fevereiro de 2006, as usinas de Angra 1 e Angra 2 acumularam a
produção de 100 milhões de megawatts/hora (MWh) num período de 21 anos, valor
equivalente à energia gerada por Itaipu em um ano.
ANGRA 1
A usina tem potência de 657 MW e gerou aproximadamente 3,4 milhões
de MWh em 2006.
Os testes operacionais foram iniciados em 1981, um ano antes da usina
ser autorizada a funcionar com 30 por cento de sua capacidade. Angra 1
entrou em operação comercial em 1984.
Angra 1 interrompeu as atividades no dia 2 de junho para
reabastecimento de combustível e manutenção. A usina deve reiniciar as
operações no dia 7 de julho.
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ANGRA 2
A usina tem potência de 1.350 MW e gerou aproximadamente 10,4
milhões de MWh em 2006.
Angra 2 começou a fase de testes em junho de 2000 e entrou em
operação comercial em 2001.
A construção das instalações da usina custou 5,057 bilhões de reais.
ANGRA 3
A usina possuirá potência nominal de 1.350 MW.
As obras de Angra 3 foram iniciadas em 1984, pela construtora Andrade
Gutierrez. Em abril de 1986, as obras foram paralisadas, porém o contrato
continua em vigor.
A Eletronuclear, empresa que administra o complexo de usinas em
Angra, estima que a conclusão da usina deve custar 7,2 bilhões de reais,com 70 por cento deste valor voltado à aquisições de produtos encontrados
no mercado interno.
De acordo com a companhia, desde a interrupção das obras, há uma
equipe responsável pela manutenção das instalações e do canteiro
remanescentes. Em 2007, a Eletronuclear pagará 5,9 milhões de reais à
construtora por este serviço.
A maior parte dos equipamentos da usina já foi adquirido e custou por
volta de 600 milhões de euros (valor de 1999). (Por Gustavo Nicoletta).
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1.3 Impacto Ambiental da Energia Nuclear
Desde que foi descoberta a radioatividade, que os cientistas de todo o mundo
se debruçam cada vez mais em formas de evitar acidentes e prejuízos para a saúde,
o que ocorre com frequência nas fases iniciais de investigações. É de conhecimento
e consciência geral o perigo que podem causar exposições a radiações radioativas,
mas de conhecimento de poucos que esta exposição é natural, que faz parte do
nosso quotidiano, e que possuímos defesas naturais no nosso sistema imunitário,
mas que também tem limites.
1.4 Efeitos das Radiações
Nos seres vivos os efeitos causados pela exposição a radioatividade
manifestam-se a dois níveis:
Nível somático, cuja expressão máxima é a morte.
Nível genético, que é responsável pelo aumento de mutações, podendoassim originar aberrações genéticas nas gerações posteriores.
Estes efeitos dependem da natureza da radiação, do seu tempo de vida, da
intensidade e dos órgãos onde esta é acumulada, e tal como varia os efeitos,
também varia a sua capacidade de penetração nos tecidos.
Os nêutrons e os raios gama são os que mais facilmente alcançam o interior do
organismo, e são estes que são libertados em explosões nucleares ou em acidentenos reatores.
Existe partículas que só se tornam prejudiciais se entrarem diretamente no
organismo, normalmente por via da alimentação ou pelo ar que respiramos. Quando
uma radiação incide num tecido biológico, altera as características químicas das
moléculas destes, que ou matam a célula ou originam divisões nesta não
controláveis. No primeiro caso o organismo elimina e substitui as células mortas,
mas no segundo caso na maioria dos casos acabam por se gerar tumores malignos.
Devido a estas reações é que e tão perigoso e temido os acidentes nucleares.
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O pó radioativo que por vezes e extremamente fino pode com facilidade
introduzir-se no organismo e aí ficar acumulado.
1.5 Proteção Contra Radiações
A tabela que se segue foi feita através de estudos e investigações feitos em
animais, e nas vitimas sobreviventes de Hiroxima e Nagasaki, e em pessoas
expostas a radiações nucleares. O objetivo é perceber a relação entre as doses de
radiação recebidas (exposição distribuída uniformemente em todo o organismo) e osefeitos das mesmas no organismo humano.
Radioatividade Efeitos no organismo Humano
Até 250 msv Lesões cutâneas de recuperação total possível
250 a 1000 msv
“Doença da radiação”: anemia por lesões da médula
óssea;
Alterações nos glóbulos brancos, aumentando o risco deinfecções;
Hemorragias por perda da capacidade de coagulação
Lesões na mucosa do estômago e dos intestinos, com
vômitos, diarréia, debilidade e úlceras;
1 a 4 sv
Dose semi-letal: doença grave por radiação, mortal em 50
% dos casos, por destruição da medula, lesões
encefálicas e cardiovasculares, e hemorragias internas
espontâneas.
5 a 30 svDose letal: danos graves no sistema nervoso, morte certa
no prazo de 3 dias.
Tabela – Relação entre as doses de radiação e o seu efeito no organismo humano
1.6 Vantagens e Desvantagens da Produção de Energia Nuclear
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A energia nuclear é uma energia não renovável, que como todas as outras tem
as suas vantagens e desvantagens. Começando pelas vantagens consideremos que
a energia nuclear:
É um combustível mais barato que muitos outros como, por exemplo, o
petróleo, o consumo e a procura ao petróleo fizeram com que o seu preço
disparasse, fazendo assim, com que o urânio se tornasse um recurso,
comparativamente com o petróleo, um recurso de baixo custo.
É uma fonte mais concentrada na geração de energia, um pequeno pedaço de
urânio pode abastecer uma cidade inteira, fazendo assim com que não sejam
necessários grandes investimentos no recurso.
Não causa nenhum efeito estufa ou chuvas ácidas;
É fácil de transportar como novo combustível;
Tem uma base científica extensiva para todo o ciclo.
É uma fonte de energia segura, visto que até a data só existiram dois
acidentes mortais.
Permite reduzir o déficit comercial.
Permite aumentar a competitividade.
Apesar das suas vantagens esta energia também tem as suas desvantagens
tais como:
Ser uma energia não renovável, como referido anteriormente, torna-se uma
das desvantagens, visto que o recurso utilizado para produzir este tipo de
energia se esgotará futuramente.
A elevada temperatura da água utilizada no aquecimento causa a poluição
térmica, pois esta é lançada nos rios e nas ribeiras, destruindo assim
ecossistemas e interferindo com o equilíbrio destas mesmas.
O risco de acidente, visto que qualquer falha humana, ou técnica poderá
causar uma catástrofe sem retorno, mas atualmente já existem sistemas de
segurança bastante elevados, de modo a tentar minimizar e evitar que estas
falhas existam, quer por parte humana, quer por parte técnica.
A formação de resíduos nucleares perigosos e a emissão causal de
radiações causam a poluição radioativa, os resíduos são um dos principais
inconvenientes desta energia, visto que atualmente não existem planos para
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estes resíduos, quer de baixo ou alto nível de radioatividade, estes podem
ter uma vida até 300 anos após serem produzidos podendo assim prejudicar
as gerações vindouras.
Pode ser utilizada para fins bélicos, para a construção de armas nucleares,
está foi uma das primeiras utilizações da energia nuclear, os fins bélicos são
a grande preocupação nível mundial, porque projetos nucleares como o do
Irã, que ameaçam a estabilidade econômica e social.
Ser uma energia cara, visto que tanto o investimento inicial, como
posteriormente a manutenção das energias nucleares são de elevados
custos, até mesmo o recurso minério, visto que existem países que não o
possuem, ou não em grande abundância, tendo assim, que comprar aoestrangeiro.
Os seus efeitos, visto que na existência de um acidentes, as consequências
deste iram fazer-se sentir durante vários anos, visto que a radioatividade
continuará a ser libertada durante vários anos.
2 ENERGIA HIDRELÉTRICA
No Brasil, devido a sua enorme quantidade de rios, a maior parte da energia
elétrica disponível é proveniente de grandes usinas hidrelétricas. A energia primária
de uma hidrelétrica é a energia potencial gravitacional da água contida numa
represa elevada. Antes de se tornar energia elétrica, a energia primária deve serconvertida em energia cinética de rotação. O dispositivo que realiza essa
transformação é a turbina. Ela consiste basicamente em uma roda dotada de pás,
que é posta em rápida rotação ao receber a massa de água. O último elemento
dessa cadeia de transformações é o gerador, que converte o movimento rotatório da
turbina em energia elétrica.
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2.1 Hidrelétricas do Brasil
Normalmente as usinas hidrelétricas são construídas em locais distantes dos
centros consumidores, esse fato eleva os valores do transporte de energia, que é
transmitida por fios até as cidades. A eficiência energética das hidrelétricas é muito
eficaz, em torno de 95%. O investimento inicial e os custos de manutenção são
elevados, porém, o custo do combustível (água) é nulo. Atualmente, as usinas
hidrelétricas são responsáveis por aproximadamente 18% da produção de energia
elétrica no mundo. Esses dados só não são maiores pelo fato de poucos países
apresentarem as condições naturais para a instalação de usinas hidrelétricas. Asnações que possuem grande potencial hidráulico são os Estados Unidos, Canadá,
Brasil, Rússia e China. No Brasil, mais de 95% da energia elétrica produzida é
proveniente de usinas hidrelétricas. Apesar de ser uma fonte de energia renovável e
não emitir poluentes, a energia hidrelétrica não está isenta de impactos ambientais e
sociais.
Somente cerca de 25% do total do potencial hidrelétrico brasileiro (de
aproximadamente 261 mil megawatts) corresponde a usinas em operação, o queindica que a participação da energia hidráulica na matriz energética brasileira deverá
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aumentar, sobretudo em razão do aproveitamento do potencial da Amazônia,
considerado uma das melhores soluções para assegurar o suprimento da demanda
de energia elétrica no período 2005-2020. O país possui 403 usinas em operação e
25 em construção, além de mais de 3.500 unidades registradas no Sistema de
Informação do Potencial Hidrelétrico Brasileiro (instrumento desenvolvido pela
divisão de Recursos Hídricos e Inventário da Eletrobrás), em fases diversas de
avaliação ou planejamento. No rio Paraná, situa-se a maior usina do mundo, a Itaipu
Binacional, empreendimento conjunto do Brasil e do Paraguai, com potência
instalada de 12.600 megawatts (MW). As bacias brasileiras com maior potencial
hidrelétrico são a do Paraná (59.183MW) e a do Amazonas (105.440MW).
Usina Localização Capacidade (MW)
Região Norte
Tucuruí Rio Tocantins 3.980
Balbina Rio Uatumã 250
Região Nordeste
Paulo Afonso Rio São Francisco 2.460Sobradinho Rio São Francisco 1.050
Moxotó Rio São Francisco 439,2
Itaparica Rio São Francisco 1.500
Xingó Rio São Francisco 3.000
Região Sudeste
São Simão Rio Paranaíba 1.715Nova Ponte Rio Araguari 510
Água Vermelha Rio Grande 1.380
Três Irmãos Rio Tietê 808
Emborcação Rio Paranaíba 1.192
Ilha Solteira Rio Paraná 3.230
Porto Primavera Rio Paraná 1.854
Jaguara Rio Grande 425,6
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14
Três Marias Rio São Francisco 387,6
Região Sul
Foz do Areia Rio Iguaçu 2.511Capivara Rio Paranapanema 640
Itaipu Rio Paraná 12.600
Parigot de Souza Rio Capivari 246,96
Itaúba Rio Jacuí 625
Salto Osório Rio Iguaçu 1.050
Região Centro-Oeste
Ilha Solteira Rio Paraná 3.230
Itumbiara Rio Paranaoba 2.080
Jupiá Rio Paraná 1.411,2
Fonte: Cemig
Pouco menos de 60% da capacidade hidrelétrica instalada no Brasil está na
Bacia do Rio Paraná. Outras bacias importantes são a do São Francisco e a doTocantins, com 16% e 12%, respectivamente, da capacidade instalada no País. As
bacias com menor potência instalada são as do Atlântico Norte/Nordeste e
Amazonas, que somam apenas 1,5% da capacidade instalada no Brasil.
Na Bacia do Paraná, destacam-se as sub-bacias 60 (Rio Paranaíba), 61
(Grande), 64 (Paranapanema) e 65 (Iguaçu), com índices que variam de 10,1% a
13,2% da capacidade instalada no País. Na Bacia do São Francisco, destaca-se a
sub-bacia 49 (rios São Francisco, Moxotó e outros), onde estão localizadas asusinas hidrelétricas de Xingó e Paulo Afonso IV, que somam juntas 5.460 MW de
potência instalada. Na Bacia do Tocantins, destaca-se a sub-bacia 29, onde se
localiza a Usina Hidrelétrica de Tucuruí, cuja capacidade instalada poderá ser
duplicada num futuro próximo.
Os baixos índices de aproveitamento da Bacia do Amazonas são devidos ao
relevo predominante da região (planícies), à sua grande diversidade biológica e à
distância dos principais centros consumidores de energia. Já na região centro-sul doPaís, o desenvolvimento econômico muito mais acelerado e o relevo predominante
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(planaltos) levaram a um maior aproveitamento dos seus potenciais hidráulicos. Mas,
o processo de interiorização do País e o próprio esgotamento dos melhores
potenciais das regiões Sul e Sudeste têm requerido um maior aproveitamento
hidráulico em regiões mais remotas e economicamente menos desenvolvido.
Na primeira metade do século XX, a grande maioria dos projetos hidrelétricos
foi instalada na Região Sudeste. No período de 1945 a 1970, os empreendimentos
se espalharam mais em direção ao Sul e ao Nordeste, com destaque para os
Estados do Paraná e de Minas Gerais. Entre 1970 e meados dos anos 1980,
espalharam-se por diversas regiões do País, graças ao aprimoramento de
tecnologias de transmissão de energia elétrica em grandes blocos e distâncias.
Nesse mesmo período, verificou-se também uma forte concentração de projetos na
zona de transição entre as regiões Sudeste e Centro-Oeste, onde estão duas
importantes sub-bacias do Paraná (Grande e Paranaíba). Mais recentemente, têm-
se destacado as regiões Norte e Centro-Oeste, principalmente o Estado de Mato
Grosso.
A Figura abaixo, ilustra a evolução da concentração dos empreendimentos
hidrelétricos no País. Como se observa, até 1950, as usinas estavam concentradas
próximas ao litoral, entre os Estados de São Paulo, Rio de Janeiro e Minas Gerais.
Atualmente, há uma dispersão mais acentuada, cujo centro de massa está
localizado entre os Estados de São Paulo, Minas Gerais, Mato Grosso do Sul e
Goiás.
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Entre os países industrializados, o Brasil é um dos mais dependentes da
hidroeletricidade, com 96,8% da energia produzida por cerca de 600 barragens. O
Brasil é o maior produtor de hidroeletricidade da América Latina, seguido pela
Argentina com 101 barragens, Venezuela com 72 e Chile com 87. Brasil e Paraguai
juntos tem a maior usina hidroelétrica do mundo, com uma capacidade total de
12.600 megawatts. O consumo de energia per capta no Brasil quadruplicou desde
1970, de 491 kilowatt para 2.242 kilowatt atualmente.
2.2 Investimentos Feitos e População Beneficiada
O preço de uma hidrelétrica pode variar muito, de acordo com a localização
da construção, a capacidade de geração de energia, o tamanho do vertedouro, a
necessidade de terraplenagem entre outras coisas, tendo em vista que uma
hidrelétrica é composta por diversas obras.
Além do investimento feito na etapa de construção, também deverão ser
contabilizados no balancete de final de ano da empresa, os custos com a elaboração
e a realização de planos ambientais que objetivam minimizar os impactos ambientais
ocasionados pela hidrelétrica e com as compensações financeiras distribuídas aos
municípios que estão na área de influência do lago projetado.
Tais custos poderiam tornar inviável um empreendimento de tal envergadura,
afinal se fôssemos contabilizar os custos absolutos que ficam para a região, no
tocante a perda de recursos por um longo período, para que não se diga para todo o
sempre, e a impossibilidade do ser humano se manter, justamente, pela falta desses
recursos, os valores a que chegaríamos seriam incalculáveis. Contudo, os custos
sociais e ambientais nunca alcançam uma aritmética capaz de demonstrar a real
perda a que uma comunidade ou um país chega com a implantação de um projeto
como esses.
Mesmo com tais projetos funcionando e as compensações sendo depositadas
nas contas das prefeituras há uma dificuldade enorme em torná-los sólidos de tal
maneira que alcancem o resultado pretendido, mitigando os impactos e tornando os
custos para as populações menos exorbitantes, por que, na verdade, o que se
alcança é justamente o oposto: os custos se tornando mais pesados, as populações
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mais pobres e os recursos mais degradados. As compensações ambientais são um
exemplo claro dessas distorções.
A hidrelétrica de Estreito deve gerar R$11,3 milhões por ano de
compensações financeiras que devem ser distribuídos entre os municípios da área
de influência da hidrelétrica, o que assanhou o apetite dos seus prefeitos. Para as
populações de Carolina, Filadélfia, Babaçulândia, Estreito e Aguiarnópolis fica a
certeza de que essas compensações não cobrem o custo que terão ao perderem as
suas praias, onde se divertem e ganham dinheiro, as suas palmeiras, de onde
extraem frutas que garantem suas rendas, as suas terras, onde plantam e colhem o
que comer, os seus peixes, que garantem a alimentação, e as suas águas, por onde
passeiam de barco e onde pescam.
Mas indo para exemplos práticos vamos pegar duas usinas que estão em
processo de licitação: "O governo prevê investir R$ 7 bilhões na usina hidrelétrica de
Belo Monte, prevista para entrar em operação em 2011, no rio Xingu, no Pará. Com
capacidade de produção de 11.181 MW, a unidade será licitada em 2009 e o leilão
poderá ser feito em duas etapas, sendo que a primeira fase seria de 5.500 MW."
"A usina hidrelétrica de Santo Antônio, no Rio Madeira, em Rondônia, podecustar até R$ 2,3 bilhões a menos do que o previsto originalmente. Segundo os
estudos de viabilidade técnica e econômica, realizados pelo consórcio entre as
empresas Furnas e Odebrecht, apontam um custo de R$ 11,8 bilhões, enquanto
análises da EPE calculam a obra em R$ 9,5 bilhões."
Bom, baseado nos trechos acima, conclui-se que o custo de uma hidrelétrica
é algo entre 7 e 12 bilhões de reais.
Para base de comparação, a maior hidrelétrica 100% nacional é a de Tucuruí(Itaipú é binacional) e a sua capacidade é de 8.000 MW. Logo, a Hidrelétrica de
Monte Verde terá uma grande capacidade com seus 11.000 MW previstos.
Quanto as hidrelétricas no Nordeste, já existem algumas na Bahia, a Hidroelétrica
Luiz Gonzaga (Itaparica) em Pernambuco e a Hidrelétrica de Xingó, nos estados de
Sergipe e Alagoas. Quanto a construir novas hidrelétricas na região, a questão não é
tão simples. É necessário avaliar a capacidade elétrica do mesmo.
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2.3 Risco do Uso e Impacto Ambiental e Social
Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), o Brasil está entre
os cinco maiores produtores de energia hidrelétrica no mundo, possuindo
atualmente 158 usinas hidrelétricas de grande porte, que produzem um total de
74.438.695 kW. Esse tipo de geração de energia produz diversos impactos
ambientais, o que faz com que seja motivo de polêmica atualmente com o avanço
das discussões sobre desenvolvimento sustentável. Os estudiosos procuram
descobrir a dimensão deste impacto a fim de encontrar formas de amenizá-los, uma
vez que a energia hidrelétrica é considerada fonte renovável.
Esses impactos ocorrem principalmente durante a construção dessas usinas,
quando afetam a fauna e a flora local. O represamento da água contribui para esta
destruição, fazendo com que diversas espécies fiquem submersas e morram,
aqueles animais que conseguem fugir acabam saindo de seu habitat natural
precisando se adaptar em novos lugares. Em relação às espécies aquáticas, o
represamento faz com que umas acabem por se proliferar em relações a outras e,
para aquelas espécies que fazem a piracema, são utilizadas escadas nas barragens
para que esses peixes possam circular. O represamento também gera um excesso
de nutrientes culminando na eutrofização das águas e aumentando a proliferação de
microorganismos que, além de poluir, causam conseqüências negativas aos
homens. Além disso, a morte da floresta eleva a temperatura ambiente mudando o
ciclo de chuvas.
Outra polêmica em relação à construção das usinas hidrelétricas é a
contribuição para o efeito estufa. Durante suas construções e seu funcionamento, asusinas hidrelétricas emitem gás carbônico (CO2) e metano (CH4), dois dos principais
causadores do aumento prejudicial do efeito estufa, porém ainda não se sabe se o
impacto causado é tão grande quanto o de usinas termoelétricas, consideradas uma
das maiores responsáveis pelo aquecimento global.
O modelo utilizado atualmente para a construção de hidrelétricas coloca em
primeiro lugar os interesses econômicos (privados) em relação aos bens coletivos(meio ambiente), consubstanciando-se em uma visão antropocêntrica de mundo,
gerador de fortes impactos socioambientais.
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O aumento da construção de usinas, principalmente as hidrelétricas no Brasil,
deve-se ao fato da energia ser um fator essencial para o desenvolvimento sócio-
econômico de uma nação. Porém, os impactos sócio-ambientais causados por
essas normalmente não são visíveis para a sociedade.
O impacto socioambiental causado pelo aumento da exploração do meio vem
crescendo dia após dia, alguns autores acreditam que seja resultado do aumento da
necessidade de energia trazido pelo progresso tecnológico. Como exemplo
podemos citar as áreas degradadas para a exploração de recursos naturais em
busca da geração de energia. Essa busca pelo aumento da exploração energética
para a expansão do progresso do país é causa de grandes discussões na sociedadecontemporânea principalmente no que tange os impactos socioambientais.
Vejamos os impactos diretos no meio social, econômico e ambiental:
Desalojamento populações ribeirinhas rurais e urbanas
Interfere em bens de valor afetivo, cultural e religioso
Inunda sítios arqueológicos
Desaloja populações nativas Aldeias indígenas
Inundação das terras agrícolas torna as pequenas propriedades
enviáveis economicamente
Cria dificuldades de circulação e comunicação entre cidades vizinhas
Desestrutura as famílias de origem rural que, as vezes, são transferidas
para aeras muito distantes
Condiciona a concentração fundiária onde predominam as pequenas emédias propriedades rurais
Cria um falso pico de desenvolvimento local que tende esgotar-se com o
termino da construção e entrada em operação
Destruição de extensas áreas de vegetação natural, matas ciliares, o
desmoronamento das margens, o assoreamento do leito dos rios,
prejuízos à fauna e à flora locais, alterações no regime hidráulico dos
rios, possibilidades da transmissão de doenças, como esquistossomosee malária, extinção de algumas espécies de peixes.
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Podemos perceber então que, apesar de a construção de usinas hidrelétricas
e este tipo de energia ainda serem amplamente utilizados, a tendência é que haja
cada vez mais estudos dos impactos sócioambientais a fim de minimizar a
destruição do meio ambiente.
Entretanto, existem diferentes tipos de usinas hidrelétricas, adequadas para
determinadas situações. Algumas usinas não necessitam de reservatório, o que
pode reduzir impactos ambientais, baixando os custos e complexidade de
instalação. Com isso, para a instalação de uma hidrelétrica é necessário realizar
estudos sobre a área e sobre a aplicação, fazendo as projeções necessárias para
que sejam tomadas as medidas possíveis a fim de minimizar os impactos ambientaise possibilitar a preservação das espécies locais.
2.4 Perspectivas de Novos Investimentos
A demanda de energia elétrica no Brasil deverá crescer 5,1% ao ano até
2019. Para atender a essa expansão, será necessário acrescentar 6,3 mil MW de
nova capacidade, ou 3,3 mil MW de energia firme, por ano, ao sistema elétrico
nacional. No Plano Decenal, anunciado na primeira semana de maio, a Empresa de
Pesquisas Energéticas (EPE) estima que sejam necessários R$ 175 bilhões de
investimentos em geração e outros R$ 39 bilhões em transmissão entre 2010 e
2019.
A EPE estima que sejam instalados 35.245 MW nos próximos dez anos.
Desse total, dois terços correspondem a projetos que já foram leiloados e estão emconstrução, como as usinas hidrelétricas do rio Madeira - Jirau e Santo Antonio -,
enquanto outros estão em vias de terem as obras iniciadas, como a hidrelétrica de
Belo Monte, licitada em abril. "A situação de suprimento é bastante tranquila, já que
até 2014, com as obras já contratadas, o Brasil apresenta um excedente de 5,8 mil
MW médios de energia", diz o presidente da EPE, Mauricio Tolmasquim.
Estudo do BNDES aponta que, entre 2010 e 2013, serão aplicados R$ 92
bilhões no setor de energia, com destaque para as obras das três usinas
hidrelétricas a serem instaladas na região Norte. No rio Xingu, no Pará, a usina de
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Belo Monte será a terceira maior hidrelétrica em operação no mundo. A energia
assegurada pela usina terá a capacidade de abastecimento de uma região de 26
milhões de habitantes, com perfil de consumo elevado como a Região Metropolitana
de São Paulo. Belo Monte terá capacidade de gerar o equivalente a 10% do
consumo energético brasileiro.
Com investimentos previstos de R$ 19 bilhões e geração firme de 4,4 mil MW
médios (quase 30% acima da necessidade anual de acréscimo da oferta anual de
energia elétrica no país), o empreendimento deve entrar em operação em 2015.
Para Jirau e Santo Antônio, a capacidade soma mais de 6 mil MW, com
investimentos de R$ 23 bilhões e geração gradual de energia a partir de 2012.
A construção das três usinas na região Norte também tem uma importância
para o setor. Cerca de 70% do potencial hidrelétrico do Brasil está concentrado ali.
Bem sucedidos do ponto de vista social e ambiental, os empreendimentos podem
mostrar que é possível conciliar a construção de novas usinas com a preservação
ambiental, condição essencial para avançar com essas usinas na matriz brasileira. O
que não é uma tarefa fácil. Segundo estudo da Associação Brasileira dos Grandes
Consumidores de Energia (Abrace), na região do bioma Amazônia, 16% são de área
desmatada, 29% são unidades de conservação, 27% estão nas mãos de tribos
indígenas e 22% são áreas protegidas.
A prioridade do governo federal é estimular novas usinas hidrelétricas. Nos
próximos dez anos, estima-se que 39 aproveitamentos hidrelétricos com capacidade
somada superior a 20 mil MW possam ser construídos. Dois desses maiores
projetos são o da usina de Teles Pires, com 1,8 mil MW de capacidade, e o de SãoLuís dos Tapajós, com 6 mil MW, que podem ser licitados até 2011, para entrar em
operação entre 2015 e 2016.
Com o lançamento do Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), o
governo passou a insistir na urgência de possibilitar a oferta de 12,3 mil megawatts
adicionais à eletricidade gerada atualmente através de novas grandes obras, como
as hidrelétricas do rio Madeira (RO) e Belo Monte (PA).
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O consumo no Brasil de eletricidade per capita, de 2,3 mil kWh, ainda é sete
vezes menor que o dos Estados Unidos e com potencial para crescer nos próximos
anos.
Usina Hidrelétrica de Itaipu
3 TERMOELÉTRICA
Após a segunda Guerra Mundial, o desenvolvimento industrial demandou um
elevado consumo de eletricidade. No início da década de 50, a falta de chuvas no
Brasil provocou um racionamento do uso de energia elétrica, motivando
investimentos na termoeletricidade. A Palavra vem do grego “therme” e significa
calor.
As Usinas Termoelétricas mais conhecidas como Usinas Térmicas, chamam-
se Termoelétricas porque são constituídas de 2 partes, uma térmica onde se produz
muito vapor a altíssima pressão e outra elétrica onde se produz a eletricidade. É
uma instalação industrial destinada a converter a energia de um combustível em
energia elétrica, os geradores são acionados por energia térmica, produzida por
vapor que serve para gerar energia através da queima de combustíveis fósseis, que
são aqueles materiais combustíveis resultado de um processo muito lento de
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decomposição de restos de plantas e de animais. O nome “fóssil” surge pelo tempo
que demora à sua formação, vários milhões de anos. Estes recursos que agora se
utilizam foram formados há aproximadamente cerca de 65 milhões de anos.
Essas usinas são as preferidas no mundo todo, pela sua versatilidade. São
de construção simples e rápida, podem ser instaladas junto aos centros de consumo
e dispensam Linhas de Transmissão de longo percurso.
Segundo dados da ANEEL em novembro de 2008 existiam 1.042 usinas
termoelétricas em operação no Brasil, com uma capacidade de 22.585.522kW o que
corresponde a 24,22% das usinas de energia existentes no país.
3.1 Funcionamento da Usina Termoelétrica
As usinas termoelétricas funcionam da seguinte maneira: o combustível
armazenado em tanques é enviado para a usina, para ser queimado na caldeira, que
gera vapor a partir da água que circula por tubos em suas paredes. O vapor é que
movimenta as pás de uma turbina, ligada diretamente a um gerador de energiaelétrica. Essa energia é transportada por linhas de alta tensão aos centros de
consumo. O vapor é resfriado em um condensador, a partir de um circuito de água
de refrigeração. Essa água pode provir de um rio, lago ou mar, dependendo da
localização da usina, e não entra em contato direto com o vapor que será convertido
outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, dando início a um novo ciclo.
Fonte: www.ebanataw.com.br
Os combustíveis fósseis que podem movimentar as termoelétricas são:
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Petróleo: Encontra-se impregnado em rochas porosas, em conjunto com
o gás natural e à água, sendo estes locais designados jazidas de
petróleo. Apesar de conhecido há muitos séculos, só recentemente seu
uso como combustível consolidou-se, sendo que na década de 60 tornou-
se o principal elemento combustível da indústria como um todo. As
termelétricas também podem operar a partir da queima de derivados de
petróleo formado por uma mistura complexa de hidrocarbonetos.
Carvão mineral: Consiste em uma substância de aparência preta e
rígida, semelhante a uma pedra. Entre os elementos de sua composição
estão o carbono, hidrogênio e oxigênio e diversas quantidades deenxofre. Por meio da exploração mineira são extraídas as principais
variedades de carvão mineral, como lenhito, antracito e hulha. É outro
combustível muito usado em termelétricas também se formou há milhões
de anos a partir de plantas e animais.
Gás natural: Mais leve que o ar, condição vantajosa em questões de
aplicação de segurança, constituído em sua maioria por metano. Gásaltamente inflamável disponível em reservatórios subterrâneos. Sua
queima é menos poluente que a do petróleo ou a do carvão, sendo que
seu aproveitamento depende de bombeamento e consequente transporte.
As reservas de gás natural formaram-se há milhões de anos a partir da
sedimentação do plâncton. Sua combustão libera óxido de nitrogênio e
também dióxido de carbono, embora este último em quantidades menores
que o petróleo e o carvão.
Biomassa: A biomassa é matéria de origem orgânica que pode ser usada
como combustível em usinas termelétricas, com a vantagem de ser uma
fonte renovável. Um exemplo de biomassa é a lenha. Podemos dizer que
a lenha é renovável somente quando o ritmo de extração está em
equilíbrio com o de reflorestamento. Caso contrário, ela perde seu caráter
de renovabilidade, colocando em risco a sobrevivência das florestas. A
produção de biomassa pode ocorrer pelo aproveitamento de lixo
residencial e comercial, ou de resíduos de processos industriais, como
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serragem, bagaço de cana e cascas de árvores ou de arroz. A biomassa
representa um grande potencial energético para o Brasil, que é
tradicionalmente um grande produtor de cana-de-açúcar, uma matéria-
prima que pode ser integralmente aproveitada.
3.2 Localização e Instalação de Termoelétricas
Há inúmeras variáveis espaciais envolvidas no problema de localização de
uma Usina Termoelétrica, tais como: transporte de combustíveis para a operação
das usinas através de ferrovias, rodovias ou gasoduto; proximidade das linhas detransmissão para o escoamento da energia elétrica gerada; e localização de áreas
de preservação natural, entre outras. Todas estas compõem um rol de variáveis que
necessitam de uma representação geográfica a mais próxima possível da realidade,
de forma a assegurar a consistência de dados em sistemas de apoio à decisão.
Para a localização de uma Usina Termoelétrica, os critérios analisados podem
ser conflitantes, já que uma usina economicamente viável não é garantia de serambientalmente aconselhável. Tendo isto em mente, na figura abaixo estão
dispostos alguns critérios que podem ser analisados para definição da instalação
desse tipo de usina.
Fonte: http://www.scielo.br
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A escolha da tecnologia a ser implantada é uma das características mais
relevantes do processo de localização. Definido o tipo de tecnologia a ser utilizado, é
selecionado o combustível para a geração de energia elétrica, além do tipo de
transporte até o local.
Os atributos relacionados a este critério são: custo de instalação do
equipamento, capacidade de produção de energia elétrica, vida útil dos
equipamentos, quantidade de água necessária para resfriamento das turbinas,
emissão de substâncias poluentes, etc. Alguns destes atributos serão considerados
diretamente no custo do investimento do projeto e outros incidirão sobre critérios
ambientais, como a poluição e disponibilidade de água do local.
O Rio Grande do Sul e Santa Catarina possuem usinas termelétricas devido a
disponibilidade de carvão mineral, tornando básicos os gastos com transportes. Há
usinas termelétricas também, em São Paulo, por apresentar duas vantagens: o
custo de instalação de uma usina termelétrica é bem menor do que de uma
hidrelétrica, e a localização de uma usina hidrelétrica é determinada pela topografia
do terreno, enquanto uma termelétrica pode ser instalada em locais mais
convenientes.
Atualmente, no estado de São Paulo, muitas usinas de açúcar e álcool estão
usando a queima de bagaço da cana-de-açúcar como fonte primaria para a
produção de energia e tornaram-se auto-suficientes.
3.3 Investimentos Realizados e População Favorecida
O custo médio do MWh da usina termoelétrica está em torno de US$ 35,
enquanto que o MWh da hidrelétrica fica entre US$ 17 a US$ 20. Nos países de
primeiro mundo, cerca de 70% da energia elétrica é produzida em usinas
termoelétricas. O custo de produção do quilowatt é maior (o dobro, em média) que o
de uma usina hidrelétrica, porém bem menor que o de uma usina nuclear.
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Dos investimentos realizados nos últimos anos é crescente o número feito em
combustíveis renováveis, o exemplo disso é que em novembro de 2008, dos 19
empreendimentos termelétricos em construção relacionados pela Aneel, cinco são
movidos a biomassa e, destes, um a bagaço de cana-de-açúcar. Mas, para as 163
unidades já outorgadas, com construção ainda não iniciada, 55 serão movidas a
biomassa, sendo que quase metade (30) a cana-de-açúcar. As demais serão
abastecidas por madeira, carvão vegetal, licor negro, casca de arroz e biogás.
Quanto mais denso o combustível utilizado, maior o potencial de emissões.
Por isso, derivados de petróleo como os óleos combustível, diesel e ultraviscoso são
rejeitados por ambientalistas como fontes de geração de energia elétrica. Noentanto, os investimentos em pesquisa e desenvolvimento realizados nos últimos
anos e a instalação de equipamentos auxiliares tornaram possível aumentar o nível
de eficiência da combustão e reduzir o volume de gases poluentes emitidos.
A participação do petróleo na produção mundial de energia elétrica é pouco
expressiva e tem recuado nos últimos anos, em decorrência dos investimentos
realizados na utilização de outras fontes – menos agressivas ao meio ambiente e
com preços menores e mais estáveis.A região Sul é a que possui maior participação na produção de energia
elétrica de fonte térmica, pois é favorecida pelas maiores reservas e produção de
carvão mineral do país. Entretanto, existem usinas termelétricas em todas as demais
regiões, gerando cerca de 93% da energia elétrica total consumida no país.
Dentre as principais usinas termelétricas brasileiras, podemos citar:
Região Sul: Pres. Médici em Bagé, Charqueadas em São Jerônimo noRio Grande do Sul, Jorge Lacerda em Tubarão Ä Santa Catarina.
Essas usinas utilizam o carvão mineral como combustível.
Região Norte: Possui um grande número de usinas termelétricas de
pequeno porte, que utilizam principalmente o óleo diesel como
combustível. As usinas de Tapana em Belém e a de Manaus no
Amazonas são as de maior potencial energético da região.
Região Sudeste: Destacam-se nessa região as usinas termelétricas dePiratininga em São Paulo, e a de Santa Cruz no Rio de Janeiro.
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3.4 Impactos Ambientais e Sociais
Os impactos ambientais causados por uma termoelétrica são principalmente aemissão de gases na atmosfera. Os rejeitos de uma termoelétrica podem ser
classificados basicamente em gasosos, líquidos e sólidos. Os efluentes gasosos são
aqueles que apresentam maior potencial poluidor, em se considerando apenas as
questões atmosféricas.
A geração de energia elétrica pelas centrais termoelétricas é a segunda maior
produtora dos gases efeito estufa (dióxido de carbono - CO2, principalmente) e,
portanto, de grande influência no aquecimento global, perdendo apenas para o setorde transporte.
À medida que a concentração desses gases aumenta a temperatura
superficial média da Terra também deve aumentar para manter o balanço de energia
entre a radiação que chega e a que sai da Terra. Projeções científicas prevêem que
se dobrando a quantidade de CO2 na atmosfera em relação aos níveis atuais,
resultaria em um aumento de 3 a 5 ° C na temperatura média da superfície da Terra.
Este aumento de temperatura pode causar o aumento do nível do mar, provocandoalterações drásticas dos climas regionais e dos padrões de precipitação de chuvas.
Mas, além do problema da elevação da temperatura ambiente, a queima de
combustíveis fósseis libera certos óxidos, como o NOx e o SO2, que por sua vez se
transformam na atmosfera em poluentes secundários como o ácido nítrico e o ácido
sulfúrico, ambos facilmente dissolvíveis em água. Os ácidos também podem se
transformar em sais de enxofre e de nitrogênio e estes ácidos, então, podem se
precipitar através da chuva (conhecida como chuva ácida), neblina ou neve. Osdanos dessa chuva podem ser causados em florestas, plantações, lagos, peixes,
prédios, água de abastecimento, carros, pessoas, etc, e, com o aumento da acidez
da terra, os recursos de alimentação e produção diminuem. Nas Filipinas, a poluição
- basicamente CO2 - causada por uma usina termoelétrica, provocou sérios
problemas respiratórios na população residente nas vizinhanças bem como a
redução da produção e qualidade dos produtos agrícolas, dos empregos e da renda.
Os países desenvolvidos são os maiores responsáveis por isso devido a sua
grande dependência da geração termoelétrica. Atualmente está em vigor o Protocolo
de Kyoto, que visa estabelecer metas de redução de emissão de gases efeito estufa,
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permitindo entre outras ações a negociação de cotas de emissão, através de bônus
associados a projetos redutores da produção destes gases ou seqüestradores de
CO2.
Para cada GWh produzido com gás natural, são emitidas em torno de 500
toneladas de CO2 para a atmosfera. E para que essas 500 toneladas sejam
lançadas ao ar do Brasil, basta apenas duas horas de operação de cada uma
dessas usinas que querem desnecessariamente espalhar pelo País. Os gases
poluentes emitidos agora para a atmosfera demorarão 150 anos para se dissipar.
Além de todo esse dano, a termoelétrica ainda tem capacidade de causar
outros enormes prejuízos ao ambiente. Uma termoelétrica necessita de enormes
volumes de água para a refrigeração de seus equipamentos e por causa disso ela
sempre é instalada perto de grandes mananciais, como rios e lagos. A termoelétrica
pega a água fria do rio e a devolve muito quente ao caudal, cuja água então
aquecida é capaz de destruir a sua fauna e flora. No mais, não é com a instalação
de usinas poluentes, danosas e caras que iremos aumentar nossa eficiência
energética e nossa competitividade, ao contrário, continuaremos obsoletos e nos
prejudicando ainda mais.
Outra desvantagem é que este tipo de usina usa combustível fóssil, isto é,
petróleo, carvão mineral e xisto, fontes que estão se esgotando rapidamente. A cana
de açúcar é uma alternativa que contribui para reduzir o consumo de combustíveis
fósseis. Mais limpo que a gasolina e o diesel, principalmente quanto à emissão de
monóxido de carbono e hidrocarbonetos.
3.5 Perspectivas de Novos Investimentos em Termoelétricas
O Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE) 2010/2019 vai buscar a
continuidade da implantação de fontes de energias renováveis no Brasil. O
documento traz as metas de expansão da demanda e da oferta de recursos
energéticos para os próximos 10 anos.
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Segundo Maurício Tolmasquim, presidente da Empresa de Pesquisa
Energética (EPE), a intenção do governo é realizar entre os anos de 2014 e 2019
apenas leilões de energias renováveis, ou seja, hidrelétricas, eólicas, solar e
termelétricas movidas a biomassa. “Achamos que é possível fazer isso sem
encarecer o preço para o consumidor, porque as hidrelétricas estão saindo a um
preço bastante atrativo e a energia eólica, que era algo muito caro, já está em um
patamar mais competitivo”, avalia.
Para o presidente, se os empreendimentos de geração de energia renovável
sofrerem atrasos por falta de licenciamentos ambientais será preciso recorrer à
geração de térmicas, para que não falte energia no País. De acordo com
Tolmasquim é possível garantir a segurança energética do Brasil apenas com
energias renováveis. Enquanto no Brasil cerca de 48% da matriz energética é
composta de fontes renováveis, a média mundial é de menos de 13% e em países
desenvolvidos é menos de 7%, compara o presidente da EPE.
Segundo o PDE, os investimentos no setor energético brasileiro serão de R$
951 bilhões até 2019, com projetos nas áreas de energia elétrica, petróleo, gás
natural e biocombustíveis. O governo prevê que, até 2012, 86 unidades sejam
construídas, com investimentos de US$ 17 bilhões. Existe, também, a possibilidade
de outros 211 projetos, anunciados em 2006, serem consumados, o que elevaria o
valor total do investimento previsto para US$ 35 bilhões.
4 ENERGIA EÓLICA
A energia eólica é a energia que provém do vento. O termo eólico vem do latim
a eolicus, pertencente ou relativo a Éolo, deus dos ventos na mitologia grega e,
portanto, pertencente ou relativo ao vento.
A energia eólica é a energia cinética dos deslocamentos de massas de ar,
gerados pelas diferenças de temperatura na superfície do planeta. Resultado da
associação da radiação solar incidente no planeta com o movimento de rotação da
terra, fenômenos naturais que se repetem. Por isso é considerada energia
renovável.
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Na atualidade utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores - grandes
turbinas colocadas em lugares de muito vento. Essas turbinas têm a forma de um
catavento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia
elétrica. Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aerogeradores,
necessários para que a produção de energia se torne rentável, mas podem ser
usados isoladamente, para alimentar localidades remotas e distantes da rede de
transmissão. É possível ainda a utilização de aerogeradores de baixa tensão quando
se trata de requisitos limitados de energia elétrica.
A transformação da força do vento em energia é uma tendência mundial. A
energia eólica contribui para a preservação do meio ambiente, não requer água nem
gera gases que provocam o efeito estufa.
Um aerogerador é um dispositivo que aproveita a energia eólica e a converte em energia elétrica
A energia eólica pode ser considerada uma das mais promissoras fontes
naturais de energia, principalmente, porque é renovável, ou seja, não se esgota,
limpa, amplamente distribuída globalmente e, se utilizada para substituir fontes de
combustíveis fósseis, auxilia na redução do efeito estufa. Em países como o Brasil,
que possuem uma grande malha hidrográfica, a energia eólica pode se tornar
importante no futuro, porque ela não consome água, que é um bem cada vez mais
escasso e que também vai ficar cada vez mais controlado. Em países com uma
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malha hidrográfica pequena, a energia eólica passa a ter um papel fundamental já
nos dias atuais, como talvez a única energia limpa e eficaz nesses locais. Além da
questão ambiental, as turbinas eólicas possuem a vantagem de poderem ser
utilizadas tanto em conexão com redes elétricas como em lugares isolados, não
sendo necessário a implementação de linhas de transmissão para alimentar certas
regiões (que possuam aerogeradores).
O uso de turbinas eólicas é altamente recomendado para locais com ventos de
velocidade média superior à 7m/s regular ao longo do ano. Cidades litorâneas são
particularmente favoráveis para esta finalidade.
Mapa do Potencial Eólico Brasileiro
A Petrobras investiu em três parques eólicos: o primeiro em Macau, no Rio
Grande do Norte, com capacidade de produzir 1,8 MW, e dois nos estados do Rio de
Janeiro e do Rio Grande do Sul, com capacidade entre 3 MW e 4 MW cada.
Em janeiro de 2004, a Petrobras inaugurou na unidade de produção de
petróleo em Macau/RN, o seu primeiro parque eólico com potência instalada de 1,8
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MW (3 aerogeradores de 600 kW cada). A empresa está desenvolvendo o projeto do
seu segundo parque eólico, que ficará na região de Rio Grande, no estado do Rio
Grande do Sul, com capacidade de 4,5 MW. Além disso, mantém mais de 20 pontos
de medição de potencial eólico no Brasil e realiza estudos para instalação de outras
unidades e parcerias nos projetos do PROINFA (Programa de Incentivos às Fontes
Alternativas de Energia Elétrica).
A energia eólica no Brasil tinha uma capacidade instalada de 602 MW no final
de 2009, suficiente para abastecer uma cidade de cerca de 300 mil residências. Os
36 parques eólicos e fazendas eólicas do país, em 2009, estavam localizadas
no Nordeste (5 estados), Sul (3 estados) e Sudeste (1 estado). O potencial da
energia eólica no Brasil é mais intenso de junho a dezembro, coincidindo com os
meses de menor intensidade de chuvas. Isso coloca o vento como uma potencial
fonte suplementar de energia gerada por hidrelétricas. Em 2009, 10 projetos estão
em construção, com uma capacidade de 256 MW, e em 2010, 45 iniciaram sua
construção para gerar 2.139 MW, em vários estados. A empresa General
Electric tem uma indústria no Brasil, na cidade de Campinas, e uma parceria com
a Tecsis em Sorocaba, para atender a demanda dos novos projetos.
Em 14 de dezembro de 2009, cerca de 1.800 megawatts (MW) foram
contratados com 71 usinas de energia eólica programados para serem entregues a
partir do 1 de julho de 2012. Ao focalizar internamente na geração de energia eólica,
o Brasil é parte de um movimento internacional para tornar a energia eólica uma
fonte primária de energia. Na verdade, a energia eólica tem tido a maior taxa de
expansão de todas as fontes renováveis de energia disponíveis, com um
crescimento médio de 27% por ano desde 1990, segundo o Global Wind Energy Council (GWEC).
4.1 Crescimento da Energia Eólica
Desde a criação do Proinfa, a produção de energia eólica no Brasil aumentou
de 22 MW em 2003 para 602 MW em 2009, como parte dos 36 projetos privados.
Outros 10 projetos estão em construção, com uma capacidade de 256,4 MW, e 45
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outros projetos foram aprovados pela ANEEL, com um potencial estimado de
2,139.7 MW.
O desenvolvimento destas fontes de energia eólica no Brasil está ajudando opaís a alcançar seus objetivos estratégicos de aumentar a segurança energética,
reduzir as emissões de gases de efeito estufa e criando empregos. O potencial para
este tipo de geração de energia no Brasil poderia chegar a até 145.000 MW,
segundo o Relatório de Potencial de Energia Eólica de 2001 do Centro de Pesquisas
de Energia Elétrica (Cepel).
4.2 Benefícios da Energia Eólica
Ar mais limpo é somente uma das razões para aumentar o papel da energia
eólica na nossa mistura de provisão. Vejamos algumas outras boas razões:
A energia eólica preserva recursos hidráulicos
A energia eólica é compatível com outros usos de terreno e pode servir
como auxílio ao desenvolvimento econômico rural.
A energia eólica não produz emissões perigosas, ou resíduos sólidos
tóxicos.
A energia eólica é completamente renovável, altamente fiável e muito
eficiente.
A energia eólica é uma das fontes mais econômicas da nova geração de
eletricidade em grande escala.
A energia eólica está a tornar-se ainda mais econômica na produção à
medida que se atingem economias de escala e os preços de eletricidade
aumentam.
A energia eólica é favorável ao emprego e criação de postos de trabalho.
A energia eólica apoia o crescimento econômico.
A energia eólica gera turismo a comunidades locais.
A energia eólica cria receitas alternativas a agricultores que arrendem a
sua terra.
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A energia eólica compensa as emissões de outras fontes de energia, assim
reduzindo a nossa contribuição para as alterações climáticas globais.
A utilização de vento para produzir energia suficiente para mais de 200
casas (2.000.000 de quilowatt-hora) de eletricidade em vez queimar carvão
deixará 900.000 quilogramas de carvão na terra e reduzirá emissões de
gás de estufa anuais em 2.000 toneladas. Isto tem o mesmo impacto
positivo que tirar 417 carros da estrada ou plantar 10.000 árvores.
Em todo o Brasil, há localidades com quantidade média de vento suficiente
para garantir o funcionamento do gerador eólico e, portanto, o
abastecimento energético.
Considerando-se as áreas cujo potencial eólico é adequado, o número dedomicílios passíveis de serem atendidos por geradores eólicos é de
aproximadamente 1,2 milhões, além de cerca de 135 mil propriedades
rurais (entre grandes e médias).
4.3 Impactos Ambientais
A energia eólica é uma eficiente fonte de produção de eletricidade tendo ainda
como vantagem os fatos de estar livre de perigos, de ser limpa e de ser abundante.
Estas inquestionáveis vantagens da energia eólica não impedem que se
tenham feito estudos, muito aprofundados, sobre todo o tipo de impactos que ela
possa constituir. Sendo os mais importantes referidos e analisados em seguida.
4.3.1 Utilização do terreno
Os parques eólicos tem a vantagem de permitirem que o terreno ocupado
seja utilizado para outros fins, agrícolas por exemplo, no entanto não devemos
esquecer que a implantação de obstáculos ou o aumentos da rugosidade do
terreno implica uma diminuição da produção do parque.De uma forma geral a
instalação de parques eólicos não afeta significativamente o habitat natural.
A área ocupada por um parque eólico não é excessiva quando comparada
com outros tipos de aproveitamentos (hídricos por exemplo). A relação entre a área
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varrida pelas pás e a potência dos aerogeradores é de aproximadamente 3 m2/kW.
Como exemplo, podemos observar que um aerogerador de 500 kW terá um
comprimento de pás de aproximadamente 21m.
Estudos aerodinâmicos comprovam que os aerogeradores devem estar
distribuídos pelo terreno de forma que o funcionamento de cada aerogerador não
seja afetado pelas perturbações aerodinâmicas dos aerogeradores vizinhos. Estes
fatos implicam que a disposição dos aerogeradores respeite uma distância mínima
entre eles de 5 vezes o comprimentos das pás. Assim, como regra prática podemos
admitir que a área requerida por um parque eólico é de 0.08 a 0.13 km2/MW (8-13
MW/km2).
4.3.2 Emissão de ruídos
A emissão de ruídos nos aerogeradores é devida ao funcionamento mecânico
e ao efeito aerodinâmico. Para aerogeradores com diâmetro do rotor superior a 20 m
os efeitos aerodinâmicos são os que mais contribuem para a emissão de ruídos.
Os ruídos emitidos pelos aerogeradores decresce entre os 50dB junto aoaerogerador e os 35dB a uma distância de 450m. Os efeito fisiológicos, sobre o
sistema auditivo, e a afetação de diferentes funções orgânicas apenas é sentida a
partir dos 65dB.
No entanto, valores mais altos que 30 dB podem provocar efeitos psíquicos
sobre o homem sendo o nível de ruído recomendável inferior a 40 dB. O ruído de 40
dB corresponde a uma distância dos aerogeradores de 200 m. Sendo esta a
distância entre aerogeradores e habitações respeitadas na Europa.
4.3.3 Impacto visual
Os modernos aerogeradores, com alturas das torres de 40 m e comprimento
das pás de 20 m, constituem obviamente uma alteração visual da paisagem. O
impacto visual é muito difícil de avaliar.
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No entanto, existem alguns efeitos incomodativos que podem ser
contabilizados tais como: o efeito de sombras em movimento e reflexões
intermitentes.
O primeiro pode ser evitado com uma correta planificação do parque. O efeito
das reflexões intermitentes, devidas à incidência do sol sobre as pás em
movimento, pode ser evitado utilizando pinturas opacas.
Pintar os aerogeradores com as cores da paisagem é uma boa solução para
minimizar o impacto visual. Por vezes nas proximidades de instalações militares é
sugerida uma pintura de camuflagem para evitar que os aerogeradores constituam
pontos de referência.
4.3.4 Balanço Energético
A energia gasta para produzir, instalar e para operação e manutenção de um
aerogerador típico é produzida por esse mesmo aerogerador em menos de meio
ano. Este fato torna a energia eólica numa das energias mais atrativas em termos de
planejamento energético mundial.
4.3.5 Aves
Em alguns casos de parques localizados em zonas de migração de aves, tais
como Tarifa no sul de Espanha, tem-se observado um elevado numero de aves
mortas pelo movimento de rotação das pás.
No entanto, estes incidentes não constituem um caso sério na grande maioria
dos parque. A forma de evitar estes incidentes é uma correta planificação nalocalização dos parques evitando as rotas de migração.
4.3.6 Interferências eletromagnéticas
Os aerogeradores, em alguns casos podem refletir as ondas
eletromagnéticas. Isto implica que podem interferir e perturbar sistemas de
telecomunicações. Estas interferências não são significativas. No entanto, é
necessário efetuar estudos mais detalhados quando o parque se situa junto deaeroportos ou de sistemas de retransmissão.
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4.3.7 Segurança
Quanto à segurança das pessoas, tem-se verificado que os sistemas eólicos
estão entre os sistemas de produção de energia elétrica mais seguros, tendo sido
registrados apenas casos raros de pessoas feridas por pedaços partidos das pás.
Diante desse cenário, as fontes alternativas de energia como eólica, solar e
biomassa são vistas com bons olhos. Além de causarem impactos substancialmente
menores, ainda evitam a emissão de toneladas de gás carbônico na atmosfera. O
debate sobre os impactos causados pela dependência de combustíveis fósseis
contribui para o interesse mundial por soluções sustentáveis por meio da geração de
energia oriunda de fontes limpas e renováveis.
5 ENERGIA SOLAR
Assim como ocorre com os ventos, o Brasil é privilegiado em termos de
radiação solar. Segundo o Plano Nacional de Energia 2030 reproduz dados do AtlasSolarimétrico do Brasil e registra que essa radiação varia de 8 a 22 MJ
(megajoules)1 por metro quadrado (m2) durante o dia, sendo que as menores
variações ocorrem nos meses de maio a julho, variando de 8 a 18 MJ/m 2. Além
disso, complementa o estudo, o Nordeste possui radiação comparável às melhores
regiões do mundo nessa variável, como a cidade de Dongola, no deserto do Sudão,
e a região de Dagget, no Deserto de Mojave, Califórnia.
Variação da radiação solar no Brasil Fonte: EPE 2007
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Apesar deste potencial e de o uso de aquecedores solares estar bastante
difundido em cidades do interior e na zona rural, a participação do sol na matriz
energética nacional é bastante reduzida, segundo a ANEEL. Tanto que a energia
solar não chega a ser citada na relação de fontes que integram o Balanço Ener-
gético Nacional, edição de 2008. Também no Banco de Informações de Geração
(BIG), da Aneel, consta apenas uma usina fotovoltaica – Araras, no município de
Nova Mamoré, no Estado de Rondônia, com potência instalada de 20,48 kW. O BIG
não registra qualquer outro empreendimento fotovoltaico em construção ou já
outorgado. O que existe no país são pesquisas e implantação de projetos pilotos da
tecnologia. Um deles é o projeto Sistemas Fotovoltaicos Domiciliares, da Uni-
versidade de São Paulo (USP), que instalou 19 sistemas fotovoltaicos nacomunidade de São Francisco de Aiuca, localizada na Reserva de Desenvolvimento
Sustentável Mamiruá, no Amazonas, com produção de 13 kWh (quilowatts-hora)
mensais.
A expectativa é que a expansão do número de usinas solares ocorra
exatamente na zona rural, como integrante de projetos de universalização do
atendimento focados em comunidades mais pobres e localizadas a grande distância
das redes de distribuição. O Programa Luz para Todos, lançado em 2003 pelo
Ministério de Minas e Energia, instalou diversos sistemas fotovoltaicos no Estado da
Bahia. Com o objetivo de levar energia elétrica a uma população superior a 10
milhões de pessoas que residem no interior do país, ele contempla o atendimento
das demandas do meio rural através de três tipos de iniciativas: extensão da rede
das distribuidoras, sistemas de geração descentralizada com redes isoladas e
sistemas de geração individuais.
5.1 Vantagens e Desvantagens da Energia Solar
As principais vantagens da energia solar são:
Não polui durante seu uso;
A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários
para a construção dos painéis solares é totalmente controlável
utilizando as formas de controlo existentes atualmente;
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As centrais necessitam de manutenção mínima;
Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que
seu custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma
solução economicamente viável;
A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso,
pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes
investimentos em linhas de transmissão.
Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é
viável em praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros
de produção energética sua utilização ajuda a diminuir a procura
energética nestes e consequentemente a perda de energia queocorreria na transmissão.
Desvantagens:
Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a
situação climatérica (chuvas, neve), além de que durante a noite
não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios dearmazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde
os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de
energia.
Locais mais distantes da linha do Equador, como as regiões Sul e
Sudeste, onde está concentrada a maior parte da atividade
econômica sofrem quedas bruscas de produção durante os meses
de Inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Região Sul e Sudeste),
tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau
de nebulosidade;
As formas de armazenamento da energia solar são pouco
eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis
fósseis (carvão, petróleo e gás), e a energia hidroelétrica (água).
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6 DIFERENÇAS ENTRE AS USINAS HIDRELÉTRICAS, TERMELÉTRICAS E
NUCLEARES
Com o desenvolvimento técnico havido na indústria capitalista, desde as
primeiras máquinas a vapor (segunda metade do século XVIII) e os primeiros
motores a combustão interna (século XIX), tornou-se factível a geração de
eletricidade através do acionamento dos dínamos e depois, dos modernos
geradores. O “miolo” de qualquer usina é o conversor de energia mecânica em
eletricidade, ou seja, um gerador de corrente elétrica. Mas, a energia mecânica que
impulsiona esse conversor vem de algum outro conversor:
Turbina “fria”, movida pela água sob pressão da coluna d’água represada;
Turbina “quente”, movida pela expansão de vapor d’água (ciclo de potência
Rankine);
Turbina “quente”, movida pela expansão de gases (ciclo Brayton);
Motor “quente”, a pistão, geralmente ciclo Diesel (pequenos geradores
portáteis usam motores a gasolina, a GLP e a querosene).
Todas as usinas hidrelétricas, termelétricas e nucleares têm como finalidade a
conversão de outras formas de energia em energia elétrica, através de um aparelho
chamado "gerador", portanto o que vai diferenciar uma da outra é a forma com que
este gerador é movimentado.
Uma usina hidrelétrica usa a energia mecânica da água por meio do
aproveitamento das quedas d’água nos cursos dos rios, geleiras, fjords, e de alguns
lagos de altitude, para fazer girar dispositivos que criam um campo eletromagnético
e assim, uma corrente elétrica que é distribuída pelos cabos de eletricidade, daí a
expressão genérica hidroeletricidade. Para construir essas usinas são necessárias
obras civis – que envolvem tanto a construção quanto o desvio do rio e a formação
do reservatório – são tão ou mais importantes que os equipamentos instalados. Por
isso, ao contrário do que ocorre com as usinas termelétricas (cujas instalações são
mais simples), para a construção de uma hidrelétrica é imprescindível a contratação
da chamada indústria da construção pesada.
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A partir daí a água é reservada na represa, cujo montante, ao longo do tempo,
é uma variável dependente das chuvas na bacia fluvial e do balanço hídrico do
reservatório, o qual é apenas parcialmente gerenciado, neste de geração de energia
o fluido de trabalho é a vazão d’ água de um rio , uma parte dela, que deve ser
“pressurizada”, conduzida [adução] e piotada até ser engolida pela turbina fria, e
depois deve ser devolvida ao leito do rio pela sucção e chegando no canal de fuga,
existe 03 (três) tipos –hélice, rodad`água e redemoinho.
A água também é uma das poucas fontes para produção de energia que não
contribui para o aquecimento global – o principal problema ambiental da atualidade.
E, ainda, é renovável: pelos efeitos da energia solar e da força da gravidade, de
líquido transforma-se em vapor que se condensa em nuvens, que retornam à
superfície terrestre sob a forma de chuva.
O principal argumento contrário à construção das hidrelétricas é o impacto
socioambiental provocado sobre o modo de vida da população, alagamento das
áreas vizinhas pela formação de grandes lagos ou reservatórios, aumento no nível
Usina Hidrelétrica de Marimbondo.
Fonte: Banco de imagens de Furnas.
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dos rios ou alterações em seu curso após o represamento, podendo prejudicar a
fauna e a flora locais.
As centrais hidrelétricas geram, como todo empreendimento energético,alguns tipos de impactos ambientais.Todavia, é ainda um tipo de energia mais
barata e menos agressiva ambientalmente do que outras como a energia nuclear, a
do petróleo ou a do carvão.Cada caso deve ser analisado individualmente por
especialistas em engenharia ambiental e/ou engenharia hidráulica.
O funcionamento das hidrelétricas é único, não comparável a nenhuma outra
indústria ou serviço, pois tudo depende também do estoque de água e da situação
da represa. A represa não é uma instalação produtiva em si, é um ecossistema;também não é um ecossistema natural, pois foi construído e, em parte, tem o seu
“funcionamento” gerenciado pela empresa que opera a usina. Portanto,
funcionamento de hidrelétrica inclui o funcionamento da represa; mas por sua vez, a
represa – que apenas em parte, pode ser gerenciada - depende do funcionamento
do rio e sua bacia fluvial.
O “gerenciamento” dessa combinação de usina com represa - uma acoplada
nas variações de demanda da rede, e outra acoplada nas variações de chuvas e de
situação fluvial rio acima - é evidentemente complicado.
Ilustração do princípio de funcionamento de uma hidrelétrica.
Fonte: Aneel, 2008.
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Nas usinas termoelétricas e nucleares, novamente há uma turbina, mas é
movida por vapor de água em expansão. A diferença entre uma usina termoelétrica
e uma nuclear, é que as termoelétricas usam energia térmica (calor), obtida por meio
da expansão dos gases quentes ou do vapor d’água obtidos a partir da queima
controlada de combustíveis (carvão mineral, gás natural, óleo diesel ou biomassa).
Uma usina termoelétrica pode ser construída próximo ou junto aos locais de
consumo, o que implica grande economia nos custos de implantação das redes de
transmissão, as outras não. O gás natural pode ser usado como matéria-prima para
gerar calor, eletricidade e força motriz, nas indústrias siderúrgicas, químicas,
petroquímicas e de fertilizantes, com a vantagem de ser menos poluente, facilidade
de transporte e manuseio, vetor de atração de investimentos e segurança. O carvão
mineral, também utilizado como matéria-prima, está presente nas boas jazidas, com
fácil extração, combustível de custo moderado por ser cotado em moeda nacional.
Tem como maior desvantagem os elevados gastos com o consumo de combustíveis
e sua manutenção. Além disso, dependendo do combustível, há os impactos
ambientais como: poluição do ar, aquecimento das águas, o impacto da construção
de estradas para o abastecimento de combustível da usina, agravamento do efeito
estufa, chuva ácida, entre outros.
Usina de carvão mineral Candiota - Rio Grande do Sul.
Fonte: Banco de Imagens da Companhia de Geração Técnica de Energia Elétrica (CGTEE).
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Para cada GWh produzido com gás natural, são emitidas em torno de 500
toneladas de CO² para a atmosfera. E para que essas 500 toneladas sejam
lançadas ao ar do Brasil, basta apenas duas horas de operação de cada uma
dessas usinas que querem desnecessariamente espalhar pelo País. Os gases
poluentes emitidos agora para a atmosfera demorarão 150 anos para se dissipar.
Além de todo esse dano, a termoelétrica ainda tem capacidade de causar outros
enormes prejuízos ao ambiente.
Uma termoelétrica necessita de enormes volumes de água para a
refrigeração de seus equipamentos e por causa disso ela sempre é instalada perto
de grandes mananciais, como rios e lagos. A termoelétrica pega a água fria do rio e
a devolve muito quente ao caudal, cuja água então aquecida é capaz de destruir a
sua fauna e flora.
Além de turbinar água, a represa também verte água pelas comportas
vertedoras e pelos “tobogãs”, saltos artificiais, caindo na bacia de dissipação, trajeto
no qual é gasta uma grande proporção da energia do rio, principalmente nos meses
de represa cheia.
Nas usinas térmicas, a situação é menos complexa se comparada com as
demais, pois se trata de gerenciar um estoque de combustível (estoque para x horas
ou para y dias de consumo) ou então, quando se usa gás canalizado, trata-se de se
adequar ao funcionamento de uma rede de transporte existente e controlada pela
distribuidora do gás. De todo modo, para manter a usina funcionando, há uma
exigência simultânea de logística e de cumprimento de contratos; quando o
combustível é sólido ou líquido e se armazena, isso influi diretamente no custo do
capital de giro da usina; e quando é gasoso, há que se prever a forma de pagamento
ou não das vazões não utilizadas nos períodos em que a usina gera menos, ou
quando pára uma máquina, ou quando a rede “cai” e a usina desliga.
Tem como maior desvantagem os elevados gastos com o consumo de
combustíveis e sua manutenção. Além disso, dependendo do combustível, há os
impactos ambientais como: poluição do ar, aquecimento das águas, o impacto da
construção de estradas para o abastecimento de combustível da usina, agravamento
do efeito estufa, chuva ácida, entre outros.
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As nucleares funcionam com o mesmo princípio que as termelétricas. A fusão
nuclear produzida a partir do átomo de urânio desprende quando quantidade de
energias, inclusive a térmica, que vai aquecer a água confinada, promovendo calor,
Extração de carvão mineral na superfície.
Fonte: Stock.XCHNG www.sxc.hu .
Chuva Ácida - Reação do óxido com água: 2NO2 (g) + H2O (g) à HNO2 (g) + HNO3
Fonte: http://biotransition.wordpress.com/posts/
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pressão e posteriormente através de mecanismos mecânicos a geração de energia
elétrica, que será transportada pelos cabos elétricos.
Segundo a ANEEL (2008) a energia nuclear voltou à agenda internacional da
produção de eletricidade como alternativa importante aos combustíveis fósseis.
Conhecida desde a década de 40, nos últimos anos passou a ser considerada uma
fonte limpa, uma vez que sua operação acarreta a emissão de baixos volumes de
gás carbônico (CO²), principal responsável pelo efeito estufa e, em conseqüência,
pelo aquecimento global. Além da característica ambiental, contribui para a
tendência à expansão a existência de abundantes reservas de urânio no planeta – o
que, a médio e longo prazo, garante a segurança no suprimento.
Fonte: www.aneel.gov.br
Angra II
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Entre meados dos anos 60 e o final dos anos 70, o mercado das usinas
nucleares viveu um vigoroso ciclo de crescimento. A interrupção ocorreu em função
de elementos negativos que coincidiram no tempo: a ocorrência de dois acidentes
(Three Mille Island e Chernobyl – Ucrânia – 1980, onde por falha humana e do
sistema, houve um superaquecimento, que derreteu o núcleo do reator que explodiu,
contaminando uma imensa área com nuvem radioativa, e ceifando a vida de
dezenas de pessoas instantaneamente) e os elevados investimentos necessários à
instalação de uma central nuclear.
Durante quase 30 anos, os novos investimentos foram praticamente
paralisados e a produção de energia nuclear sofreu forte oposição, principalmente
por parte dos que defendem as causas socioambientais em virtude do grande risco
que envolve uma usina produtora desse tipo de energia.
Além da ocorrência dos acidentes, outro fator que motivou a oposição às
nucleares foi o fato de que o processo de fissão do átomo de urânio é o mesmo que
dá origem à bomba atômica, utilizada como arma de destruição da vida em nossoplaneta. Assim, o país que domina a tecnologia de processamento e transformação
Three Mille Island – Pensilvânia/EUA
Foto: http://pt.wikipedia.org/wiki/Three_Mile_Island
Consequencias de Chernobyl
Fonte: www.scielo.br/pdf
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do minério pode utilizá-la tanto para a produção de energia elétrica quanto para fins
bélicos.
Nos últimos anos, porém, essa oposição tornou-se mais moderada. Lado alado com os riscos, passaram a ser enumerados os pontos favoráveis à instalação
de novas centrais. Entre eles, a disponibilidade de combustível (urânio) e a baixa
emissão de dióxido de carbono (CO2) ou qualquer outro gás que contribua para o
efeito estufa – o que transforma a energia nuclear em energia limpa. Além disso,
investimentos em desenvolvimento tecnológico buscam aumentar a segurança das
unidades, embora ainda não exista uma solução definitiva para os rejeitos
produzidos – o elemento mais perigoso do processo nuclear.
Finalmente, no âmbito da geopolítica internacional, países como a Rússia,
após o final da Guerra Fria, comprometeram-se formalmente a desativar os
artefatos bélicos e a utilizar o urânio decorrente dessa iniciativa na produção de
energia elétrica.
Das formas de produção de eletricidade, a usina nuclear é uma das menos
agressivas ao meio ambiente. Ainda assim, a possibilidade da unidade provocar
grande impacto socioambiental é um dos aspectos mais controversos de sua
construção e operação. Isto porque toda a cadeia produtiva do urânio – da extração
à destinação dos dejetos derivados da operação da usina – é permeada pela
radioatividade.
Pois ainda não se conseguiu encontrar uma solução definitiva para os de-
jetos radioativos que, lado a lado com o risco de acidentes nas usinas, se
constituem nos elementos mais perigosos do processo de produção da energianuclear.
Estes dejetos são classificados de baixa, média e alta atividade. Para os dois
primeiros, há o processamento e armazenagem. Segundo o Plano Nacional de
Energia 2030, no Brasil os dejetos de alta atividade ficam, temporariamente,
estocados em piscinas de resfriamento cheias de água. Depois, parte deles é
misturada a outros materiais e solidificada, resultando em barras de vidro, também
classificadas como de alta radioatividade. A vitrificação facilita o transporte e a
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estocagem, mas apenas diminui – não extingue – os impactos potenciais sobre o
meio ambiente.
Alternativas para depósito desses dejetos estão em estudo no exterior. Umadas mais aceitas, atualmente, é o armazenamento em uma estrutura geológica
estável. Os Estados Unidos têm um projeto pioneiro nesta opção. Além disso,
ganha espaço no mercado mundial a preferência pela adoção do ciclo aberto do
urânio em detrimento do fechado que, ao reprocessar o material, produz novos
dejetos radioativos. Finalmente, a evolução tecnológica das máquinas também
aponta para a redução no volume de dejetos de alta atividade produzido: seja
porque embutem ganhos de eficiência (exigindo menor volume de combustível para
a produção da mesma qualidade de energia), seja porque conseguem reduzir o
tempo de caimento (redução da radioatividade) dos dejetos.
Fonte: Aneel, 2008.
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7 HORÁRIO DE VERÃO
Estabelecidos no Brasil por decreto desde 1931 (por Getúlio Vargas), ainda
que de forma descontínua, suas origens na verdade remontam à Inglaterra do ano
de 1907.
Foi lá que um construtor londrino, membro da Sociedade Astronômica Real,
chamado William Willett (1856-1915) deu início a uma campanha para diminuir o
consumo de luz artificial ao mesmo tempo que estimulava o lazer dos britânicos.
No caso do Brasil – atualmente o único país equatorial do mundo (cortadospela linha do equador), onde a incidência da luz solar é mais uniforme durante todo
o ano e dessa forma não há muita vantagem na adoção do horário de verão, que
adota o horário de verão – a economia de energia elétrica não é considerada o fator
predominante. Segundo o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), a
motivação de se estabelecer esse dispositivo no Brasil é pela segurança do
sistema.
Durante os meses do verão ocorre um aumento na demanda de energia, o
que é particularmente percebido por volta das 18h, quando as pessoas retornam
para seus lares e ligam luzes, chuveiros, condicionadores de ar, fornos, etc. Esse
também é o horário em que a iluminação pública é acionada. O aumento brusco da
demanda pode ter impacto negativo na estabilidade do sistema elétrico.
Ao se adotar o horário de verão brasileiro ocorre um deslocamento na
entrada da iluminação pública (devido à iluminação natural, ainda presente), quepassa a não mais coincidir com a chegada das pessoas em casa após o trabalho.
Por causa de fatores como este o aumento da demanda se dá de forma mais
gradual, o que melhora a segurança do sistema, segundo o ONS.potenciais
problemas com a segurança do sistema elétrico, após a adoção de medidas por
parte do Governo, visando a dar mais confiabilidade aos empreendimentos do
setor elétrico, para que a sociedade não sofra com novas restrições no consumo
de energia. Alcançada essa confiabilidade, o Horário de Verão poderia até ser
dispensado, sob o prisma do setor elétrico.
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Adicionalmente, faz-se um mapeamento das horas do nascer do sol e do
pôr-do-sol, para concluir que o Horário de Verão não é aplicável em alguns estados
do Norte e Nordeste do País, é claramente aplicável nos estados do Sul,
Sudeste e Centro-Oeste, e pode ser aplicável em alguns estados do Nordeste e
do Norte.
O horário de verão poderá proporcionar ao país uma redução de cerca de 5%
no consumo de energia, de acordo com o Ministério de Minas e Energia. Nos últimos
dez anos, a adoção da medida proporcionou uma redução média de 4,7% na
demanda no horário de pico. O próximo período do horário de verão vai de 17 de
outubro próximo a 20 de fevereiro de 2011.
O mesmo é adotado sempre nesta época do ano por causa do aumento na
demanda, que é resultado do calor e do crescimento da produção industrial às
vésperas do Natal. Neste período, os dias têm maior duração por causa da posição
da Terra em relação ao Sol, e a luminosidade natural pode ser mais bem
aproveitada. No ano passado, de acordo com o ministério, o consumo foi reduzido
em aproximadamente 4,4% no Sudeste/Centro-Oeste e em 4,5% no Sul, como
resultado do horário de verãoHoje, aproximadamente 30 países utilizam o horário de verão em pelo menos
parte de seu território. E muito embora o nome faça referência a uma estação do
ano, as datas de início e fim do horário de verão não são definidas por critérios
astronômicos.
Boa parte das porções continentais do planeta está no hemisfério norte. Ali o
inverno costuma ser rigoroso e o Sol se põe bem cedo, levantando-se timidamente
durante o dia. No verão ocorre o contrário: é comum ainda haver claridade por volta
das 20 ou até 22 horas. É por isso que nesses lugares o horário de verão faz muita
diferença.O Brasil é o ÚNICO PAÍS EQUATORIAL que adota o horário de verão
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Enquanto está em vigor (nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil) o
único impacto no Norte e Nordeste do país é na programação das emissoras de
televisão, que seguem o horário em vigor no Rio de Janeiro e São Paulo.
Isso sem mencionar o fato de que, como as estações são opostas em cada
hemisfério da Terra, nos quase 10% de terras brasileiras ao norte do equador, em
vez de verão, rigorosamente falando, temos inverno (embora as temperaturas
nesses locais permaneçam altas entre dezembro e março).
Sempre que começa um horário de, isto é, quando se subtrai uma hora do
dia, adiantando os relógios em uma hora, causamos um desconforto físico (por
afetar o relógio biológico) e psicológico (por causar a sensação de perda de tempo).
Quando ele termina, ao contrário, temos essa hora que nos foi tomada de
volta e a ilusão de um dia com 25 horas. É uma ilusão porque na verdade estamos
apenas nos reajustando à natureza.
Com o fim do horário de verão os fenômenos celestes (nascer o pôr-do-sol,
por exemplo) voltam a coincidir com o horário “normal” – que se não serve para
economizar ou garantir mais segurança ao sistema elétrico, pelo menos é aquele
com o qual estamos acostumados há milhares de anos.
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CONCLUSÃO
A introdução em larga escala de fontes renováveis de energia, embora
desejável, não será fácil, pois os combustíveis fósseis têm baixo preço de mercado,
e essa é a preocupação que, infelizmente, ainda prevalece: quando calculamos o
custo das diversas alternativas energéticas, não consideramos o custo da
degradação ambiental resultante de cada uma delas – exorbitante, no caso dos
combustíveis fósseis.
Além disso, alguns problemas ambientais devem ser encarados de maneira
global, para que se implantem soluções resultantes de cooperação internacional
honesta e eqüitativa, não cabendo às populações carentes o ônus da manutenção
da riqueza alheia.
Repensar a matriz energética é responsabilidade das administrações de todos
os países. Fiscalizar as soluções é tarefa de toda a população, que, para isso,
necessita de boa informação técnica e de um pouco de cultura tecnológica.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Toda a informação que consta ao longo deste trabalho foi retirada, das seguintes
fontes:
Internet:
http://www.ebanataw.com.br , acesso em 18/09/2010;
http://pt.wikipedia.org , acesso em 18/09/2010;
http://www.ceeeta.pt, acesso em 18/09/2010;
http://www.bbc.co.uk/portuguese/especial/ , acesso em 18/09/2010;
http://atomico.no.sapo.pt, acesso em 19/09/2010;
http://www.biodieselbr.com, acesso em 19/09/2010;
http://pt.wikipedia.org, acesso em 19/09/2010;
http://www.abcdaenergia.com, acesso em 19/09/2010;
http://www.cfn.ist.utl.pt, acesso em 20/09/2010;
http://www.portalpch.com.br, acesso em 20/09/2010;
http://www.dams.org, acesso em 20/09/2010;
http://www.ambientebrasil.com.br, acesso em 20/09/2010;
http://portalsaofrancisco.com.br, acesso em 20/09/2010;
http://www.brasilescola.com, acesso em 20/09/2010;
http://www.ultimosegundo.ig.com.br, acesso em 24/09/2010
CRUZ,Carla Buiatti, SILVA, Vicente de Paulo da Silva. Grandes projetos de
investimentos: a construção de hidrelétricas e a criação de territórios .
Disponível em: http://www.scielo.br, acesso em: 24/09/2010.;
http://www.zenite.nu, acesso em 24.09.2010.
http://www.solarterra.com.br, acesso em 25/09/2010;www.farturaalimentos.org.br, acesso em 25/09/2010;
www.petrobras.com.br, acesso em 25/09/2010
www.energiasealternativas.com , acesso em 25/09/2010;
http://pt.wikipedia.org, acesso em 25/09/2010;
http://www.mundovestibular.com.br , acesso em 25/09/2010;
http://www.comciencia.br, acesso em 25/09/2010;
http://www.zenite.nu, acesso em 25/09/2010;http://www.infoescola.com, acesso em 25/09/2010;
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http://slidepdf.com/reader/full/trabalho-de-fisica-versao-oficial 57/65
57
http://www.idec.org.br, acesso em 25/09/2010;
http://www.gasnet.com.br, acesso em 25/09/2010;
http://www.scielo.br, acesso em 25/09/2010.
Livros:
Lobato, Cláudia. Enciclopédia Temática Juvenil. Editora: Multilar, 10º Edição São
Paulo, 2007.
REIS, L.B. Geração de energia elétrica – Tecnologia, inserção ambiental,
planejamento,operação e análise de viabilidade. Manole. São Paulo, 2003.
HINRICHS,R.A.; KLEINBACH,M., Energia e Meio Ambiente – tradução da 3. ed
norte americana. Pioneira Thomson Learning. São Paulo, 2003.
ANEEL. Atlas de Energia Elétrica do Brasil – 3ª ed. Brasília, 2008.
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ANEXOS
ANEXO I - ARTIGO SOBRE ENEGIA SOLAR
Energia
Efeito garrafa térmica
Nova geração de usinas solares garanteeletricidade mesmo quando o sol se põe
Paula Neiva
Divulgação
A usina solar térmica PS10, na Espanha: movida pelo calor, e nãopela luz, como as usinas fotovoltaicas
A energia solar, captada por painéis de silício, é apontada como uma das melhoresalternativas para diminuir a dependência mundial dos combustíveis fósseis na produção deeletricidade. Seu uso doméstico se disseminou, mas usinas de painéis solares com potência
suficiente para iluminar milhares de casas ainda são caras e têm baixa capacidade dearmazenamento. Além disso, elas têm uma grande limitação: não funcionam à noite. Umanova geração de usinas solares, chamadas de térmicas, vem se firmando como uma opçãopara produzir eletricidade com a ajuda do sol. Ao contrário das convencionais, que usam aluz para ativar painéis fotovoltaicos, as usinas térmicas utilizam o calor dos raios solares,
refletidos por espelhos e captados por uma torre receptora. Esse calor é usado para aquecerum fluido, geralmente sal liquefeito, que permanece estocado em reservatórios em alta
temperatura – como café quente numa garrafa térmica. Quando há demanda poreletricidade, o fluido é conduzido até um gerador e o vapor que ele desprende move uma
turbina, produzindo eletricidade. O fluido é reaproveitado e, ao longo do dia, o conjunto de
espelhos se movimenta para manter o melhor ângulo de captação da luz e do calor do sol.Esse sistema, com tecnologia bem mais simples que a empregada nas usinas fotovoltaicas,
é semelhante ao usado nas termelétricas, com a enorme vantagem de não produzir
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poluição atmosférica. Há atualmente no mundo cerca de cinqüenta usinas solares térmicasem diferentes estágios de planejamento ou construção. A PS10, próxima a Sevilha, naEspanha, está em operação há um ano. Por enquanto, ela consegue armazenar o calorproduzido durante meia hora. Quando novas tecnologias já em desenvolvimento forem
utilizadas, prevê-se que usinas como a PS10 serão capazes de estocar calor por até vintehoras.
Como ocorre com todas as formas de energia renováveis, o desafio da energia solar térmicaé chegar a um custo de produção competitivo. Hoje, o preço médio por quilowatt-hora de
uma usina solar térmica é de 17 centavos de dólar, contra 7 nas termelétricas a carvão e 5nas hidrelétricas. Ainda assim, a eletricidade gerada pelas usinas térmicas é 40% mais
barata do que a produzida pelas usinas fotovoltaicas. Atualmente, menos de 1% daeletricidade consumida no mundo provém da energia solar, mas, segundo os especialistas,essa porcentagem deverá crescer significativamente. "Minha aposta é que, em alguns anos,a energia produzida com o sol representará 5% da eletricidade usada no planeta", disse a
VEJA o engenheiro William A. Beckman, diretor do laboratório de energia solar daUniversidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos. Um estudo do Instituto de Energia
da Universidade da Califórnia, divulgado no início do ano, mostra que a energia solartérmica se tornará economicamente competitiva muito antes que a fotovoltaica. O custo de
construção das usinas é menor, e o aproveitamento da eletricidade gerada, maior. Umausina solar térmica a ser construída no estado americano do Arizona, anunciada como a
maior do mundo, vai produzir 280 megawatts de eletricidade. Para efeito de comparação,as maiores usinas fotovoltaicas hoje em operação produzem 20 megawatts.
Markel Redondo/Landov
Espelhos de uma usina solar térmica: movimentocontínuo para procurar o melhor ângulo em relação
ao sol
Embora no Brasil ainda não haja projetos de construção de usinas solares térmicas, o paístem enorme potencial para se beneficiar delas. Segundo o Atlas Brasileiro de Energia Solar,
produzido recentemente pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), a médiadiária de radiação solar que incide sobre o território brasileiro ao longo de um ano é de 5,5quilowatts-hora por metro quadrado. Em regiões como o oeste da Bahia, a média é aindamaior. São índices equivalentes aos do Deserto do Saara. A Alemanha, um dos países quemais usam energia produzida a partir do sol, recebe, por metro quadrado de território, a
metade da radiação solar verificada no Brasil.
Pesquisas indicam que, daqui a vinte anos, o mundo vai consumir 50% mais energia do quehoje. Num planeta de recursos naturais limitados e assombrado pelo aquecimento global, os
investimentos em fontes renováveis de energia recebem cada vez mais atenção degovernos e da iniciativa privada. Atualmente, 20% da eletricidade que ilumina e aquece aDinamarca vem de usinas de energia eólica. Na Islândia, a energia geotérmica retirada deseus gêiseres se popularizou nos últimos anos. As primeiras usinas de energia marinha,
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produzida com as marés, as correntes e as ondas dos oceanos, já estão funcionando emfase experimental (veja o quadro abaixo). Segundo estimativas do Departamento de
Energia dos Estados Unidos, em menos de vinte anos o consumo de eletricidade origináriade fontes renováveis de energia vai dobrar. "No mundo todo acabou a era da energia baratae do descaso com o meio ambiente. Por isso, o uso de fontes energéticas renováveis terá dese expandir nos próximos anos", diz o engenheiro Sergio Colle, coordenador do laboratório
de energia solar da Universidade Federal de Santa Catarina. As usinas solares térmicasdevem ter um papel de destaque nesse novo cenário energético global.
A energia que vem dos mares
Divulgação
Usina marinha: tubos gigantes de metal usam a forçadas ondas para produzir eletricidade
A energia solar termal não é a única nova fronteira na busca por eletricidade limpa erenovável. Vários projetos estão em andamento para utilizar as ondas, correntes e marés
dos oceanos na produção de energia. Portugal será o primeiro país a inaugurar umparque energético marinho, na região de Aguçadoura, na costa norte. O sistema secompõe de três tubos de metal, cada um com 140 metros de comprimento e 700
toneladas, que bóiam na água. O balanço das ondas faz com que as diferentes seções dotubo se contraiam, impulsionando um fluido de alta pressão usado para mover motores
hidráulicos. Estes, por sua vez, movimentam um gerador que produz eletricidade. Atecnologia foi desenvolvida por uma empresa escocesa. O Parque de Aguçadoura vai
gerar 2,25 megawatts, o suficiente para abastecer 1 500 casas.
No ano que vem, a Inglaterra criará um parque de energia marinha a 16 quilômetros da
costa, na região da Cornualha. Batizado de Wave Hub, funcionará como uma centralelétrica submersa que conectará quatro usinas marinhas à rede de distribuição de
eletricidade em terra. As usinas usarão a força das ondas para gerar eletricidade. Oprojeto consumirá 56 milhões de dólares e vai gerar 20 megawatts de energia, o
bastante para abastecer 7 500 casas. Segundo as projeções, após 25 anos defuncionamento o Wave Hub evitará que 300 000 toneladas de dióxido de carbono, gás
responsável pelo efeito estufa, sejam lançadas na atmosfera. Acredita-se que, no futuro,a energia marinha possa fornecer um quinto da eletricidade consumida na Inglaterra.
O Brasil também tem um projeto de usina marinha. Ele foi desenvolvido pelospesquisadores do Laboratório de Tecnologia Submarina da Universidade Federal do Riode Janeiro (UFRJ). A usina deverá ser instalada no Porto de Pecém, a 60 quilômetros de
Fortaleza, no Ceará, e utilizará a força das ondas para gerar 50 quilowatts deeletricidade, o suficiente para abastecer vinte casas. "Não é muita energia, mas trata-se
de uma usina piloto que funcionará como um laboratório a céu aberto para testar e
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VEJA Edição 2060 14 de maio de 2008
aprimorar a tecnologia", diz Eliab Ricarte, gerente do projeto. Estudos da UFRJ indicamque os 8 500 quilômetros do litoral brasileiro têm potencial para suprir até 15% da
demanda de energia do país. Por ser uma tecnologia em desenvolvimento, a energiamarinha ainda é cara em comparação com outras fontes renováveis, como a energia
eólica. Atualmente, cada quilowatt-hora de energia produzido pelo oceano custa 45centavos de dólar, enquanto a eletricidade das turbinas de vento sai por 8 centavos dedólar. Disse a VEJA Ian Bryden, engenheiro da Universidade de Edimburgo: "A energia
marinha é uma área promissora, mas ainda precisa de mais tempo para se tornareficiente. Entretanto, seu potencial é maior que o da energia eólica, porque os
movimentos dos oceanos são mais previsíveis que os dos ventos".
Rafael Corrêa
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ANEXO II - USINAS EÓLICAS INSTALADAS NO BRASIL
Usina PotênciaFiscalizada(kW)
Proprietário Município
Eólica de Prainha 10.000Wobben Wind PowerIndustria e Comércio
LtdaAquiraz - CE
Eólica de Taíba 5.000Wobben Wind PowerIndustria e Comércio
Ltda
São Gonçalo do
Amarante - CE
Eólica-ElétricaExperimental do
Morro do Camelinho 1.000
CEMIG Geração eTransmissão S/A
Gouveia - MG
Eólio - Elétrica dePalmas
2.500Centrais Eólicas do
Paraná Ltda.Palmas - PR
Eólica de Fernandode Noronha 225
Centro Brasileiro de
Energia Eólica -FADE/UFPE
Fernando deNoronha - PE
Parque Eólico deBeberibe
25.600 Eólica Beberibe S.A. Beberibe - CE
Mucuripe 2.400Wobben Wind PowerIndustria e Comércio
LtdaFortaleza - CE
RN 15 - Rio do Fogo 49.300Energias Renováveis do
Brasil S.A.Rio do Fogo -
RN
Eólica de BomJardim
600Parque Eólico de Santa
Catarina LtdaBom Jardim da
Serra - SC
Foz do Rio Choró 25.200SIIF Cinco Geração eComercialização de
Energia S.A.Beberibe - CE
Eólica Olinda 225 Centro Brasileiro deEnergia Eólica -
Olinda - PE
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FADE/UFPE
Eólica CanoaQuebrada 10.500
Rosa dos VentosGeração e
Comercialização deEnergia S.A.
Aracati - CE
Lagoa do Mato 3.230
Rosa dos VentosGeração e
Comercialização deEnergia S.A.
Aracati - CE
Parque Eólico do
Horizonte
4.800Central Nacional de
Energia Eólica Ltda
Água Doce - SC
Eólica Paracuru 23.400Eólica Paracuru Geração
e Comercialização deEnergia S.A.
Paracuru - CE
Eólica Praias deParajuru
28.804Central Eólica Praia de
Parajuru S/ABeberibe - CE
Pedra do Sal 18.000 Eólica Pedra do Sal S.A. Parnaíba - PI
Macau 1.800 Petróleo Brasileiro S/A Macau - RN
Eólica Água Doce 9.000Central Nacional deEnergia Eólica Ltda
Água Doce - SC
Parque Eólico deOsório
50.000Ventos do Sul Energia
S/AOsório - RS
Parque Eólico
Sangradouro
50.000Ventos do Sul Energia
S/A
Osório - RS
Taíba Albatroz 16.500Bons Ventos Geradora
de Energia S.A.São Gonçalo doAmarante - CE
Parque Eólico dosÍndios
50.000Ventos do Sul Energia
S/AOsório - RS
Millennium 10.200SPE Millennium Central
Geradora Eólica S/AMataraca - PB
Presidente 4.500 Vale dos Ventos Mataraca - PB
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Geradora Eólica S.A
Camurim 4.500Vale dos Ventos
Geradora Eólica S.A
Mataraca - PB
Albatroz 4.500Vale dos Ventos
Geradora Eólica S.AMataraca - PB
Coelhos I 4.500Vale dos Ventos
Geradora Eólica S.AMataraca - PB
Coelhos III 4.500Vale dos Ventos
Geradora Eólica S.AMataraca - PB
Atlântica 4.500Vale dos Ventos
Geradora Eólica S.AMataraca - PB
Caravela 4.500Vale dos Ventos
Geradora Eólica S.AMataraca - PB
Coelhos II 4.500Vale dos Ventos
Geradora Eólica S.AMataraca - PB
Coelhos IV 4.500 Vale dos VentosGeradora Eólica S.A Mataraca - PB
Mataraca 4.500Vale dos Ventos
Geradora Eólica S.AMataraca - PB
Total: 34 Usina(s) Potência Total: 443.284 kW
(Fonte:Banco de Informações de Geração (BIG) - www.aneel.gov.br, 21/08/2009)
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ANEXO III - OS MAIORES PARQUES EÓLICOS DO MUNDO
Lista dos 20 maiores Parques Eólicos do Planeta em 2010
1 ) – Horse Hollow Wind Energy Center, 736 MW (Estados Unidos)
2 ) – Tehachapi Pass Wind Farm, 690 MW (Estados Unidos)
3 ) – San Gorgonio Pass Wind Farm, 619 MW (Estados Unidos)
4 ) – Altamont Pass Wind Farm, 606 MW (Estados Unidos)
5 ) – Sweetwater Wind Farm, 505 MW (Estados Unidos)
6 ) – Peetz Wind Farm, 400 MW (Estados Unidos)
7 ) – Buffalo Gap Wind Farm, 353 MW (Estados Unidos)
8 ) – Maple Ridge Wind Farm, 322 MW (Estados Unidos)
9 ) – Whitelee Wind Farm, 322 MW (Reino Unido)
10) – Thorntonbank Wind Farm, 300 MW (Bélgica)
11) – Stateline Wind Project, 300 MW (Estados Unidos)
12) – King Mountain Wind Farm, 281 MW (Estados Unidos)
13) – Alto Minho Parque Eólico, 240 MW (Portugal)
14) – Wild Horse Wind Farm, 229 MW (Estados Unidos)
15) – Blue Canyon Wind Farm, 225 MW (Estados Unidos)
16) – Roscoe Wind Farm, 209 MW (Estados Unidos)
17) – Maranchón, Parque Eólico 208 MW (Espanha)
18) – Fenton Wind Farm, 206 MW (Estados Unidos)
19) – New Mexico Wind Energy Center, 204 MW (Estados Unidos)
20) – Vankusawade Wind Park, 201MW (India)